土木工程中大數據的應用

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［摘要］互聯網和新媒體的發展使得數據種類以及數量都出現了大幅度的擴展，推動了大數據時代的到來，由此衍生的大數據技術為我國企業的發展提供了許多幫助。將大數據技術引入到土木工程領域可以為工程設計、施工、決策以及管理等各項活動提供有力的支持。本文將簡要介紹大數據及相關處理技術，并對其在土木工程中的應用進行探討。

［關鍵詞］土木工程；大數據；應用

在信息時代背景下，數據規模的增大使得傳統的數據技術已經無法滿足新時期數據處理分析的要求，在這樣的情況下，大數據技術應運而生。現代土木工程建設中，通過大數據技術的應用可以為工程建設提供多方面的服務，促進工程整體效益的提升。因此探究大數據在土木工程中的應用具有積極意義。

1.大數據及大數據技術簡介

1.1大數據

大數據是指無法在短時間內通過常規如阿納金工具進行捕捉、管理和處理的數據結合，其具有五個方面的特征，分別是數量龐大、增長速度快、數量類型和結構多樣性、價值密度低以及實時準確性[1]。大數據只能通過新型的、更加強力的處理模式才可以實現深度挖掘、分析以及專業化處理，進而獲得具有較高價值的數據信息。大數據的戰略意義的不在于數據信息規模的龐大，而在于對一些含有意義的數據進行專業化處理，從而實現最大化利用。在信息時代背景下，互聯網的普及使得人人都成為信息的著，信息的分布越來越廣泛，數據信息量也越來越龐大，而想要將這些數據的作用發揮出來，則要借助更加先進的數據處理技術。

1.2大數據處理技術

由于大數據的價值密度較低，其中摻雜著大量的無用信息，只有經過一定的挖掘處理之后才能獲得其中具有價值的一部分。因此，大數據數據技術逐漸成為新時期各行各業發展的關鍵環節，現如今，大數據處理方法已經得到了廣泛的推廣和應用。總體上來看，大數據處理主要包含數據生成、采集、存儲和分析四個環節[2]。目前比較常見的大數據處理技術有信息管理系統、分布式數據庫、數據挖掘、類聚分析等。

2.大數據在土木工程中的應用分析

土木工程是各類工程設施建造科學技術的統稱，其通常具有項目體量大、工藝復雜、后期長等特征，因此在工程項目實施的過程中會產生大量的數據，如何將這些數據有效的利用起來是大數據應用于土木工程中的一項關鍵問題。隨著大數據技術的不斷發展，大戶數據技術在土木工程中的應用越來越頻繁。粗略統計，全球文獻數據庫中和土木工程相關的大數據技術文獻已經突破十萬條記錄，經概括后，大數據在土木工程中的應用具體體現在以下幾個方面：

2.1工程造價數據庫

在土木工程建設中，工程造價領域會產生大量的數據信息，為了使其價值得到充分的發揮，必須對其進行完整有效的采集、分類及統計分析，為信息共享奠定基礎。在傳統工程造價工作中，通常采用工程量清單開展核算工作，而考慮到不同地區之間相同材料價格的差異性以及市場波動，因此有必要對工程造價資源進行及時有效的數據分析。工程造價大數據不僅可以用于相關造價工作，在工程其他領域也發揮著一定的作用，如結構設計師可以根據造價數據庫對市場上的材料情況進行掌握，從而避免設計中出現市場上已經消失的材料。此外，工程造價數據庫還能體現出一類材料在不同地區的價格差異，這樣以來，各類工程就可以對材料進行合理的選擇，達到節省成本的目的。

2.2進行建筑能耗分析

在現代建筑工程中，能耗控制十分關鍵，它是綠色建筑發展過程中不容忽視的一個問題。通常情況下，建筑能耗與其占地面積、空間布局、光照條件等因素存在聯系，基于此，一些學者應用數據挖掘框架對建筑某一區域的占用數據進行深入分析，在此基礎上利用規則歸納、類聚分析等大數據技術只做了建筑占用模式以及相應的時間表，為為建筑節能方案的制定提供了依據。還有一些學者從能耗模式切入對建筑能耗進行分析，以電力數據為例，首先對大量建筑空間樣本內的各類用電設備數據進行定時采集，之后通過聚類分析、關聯分析等大數據處理方法對不同用途及類型的用電設備數據進行統計，根據統計結果制定最理想的電力消耗模式。

2.3對建筑破壞結果進行檢測

某地區發生地震之后，專家會利用大量的無人機對建筑破壞結果進行檢測，從而獲得數量龐大的圖像數據，對這些數據進行一定的處理之后可以為后續的救援和評估工作提供極大的幫助。這同樣是大數據的一種應用形式，具體是根據建筑破壞前的各項數據信息，如坐標、海拔等構建震前模型，之后將無人機拍攝獲得的圖像與其進行匹配還原獲得震后建筑模型，通過兩個模型的差異對比，獲得三維建筑破壞結果，為災后重建工作提供幫助。這種基于大數據技術的建筑破壞檢測方法在效率上遠遠超過傳統的計算機處理分析法。此外，還可以將這些建筑破壞檢測數據整合起來構建數據庫，對不同形式、場地和高度建筑的破壞形式進行分析，為類似條件下新建建筑項目的抗震設計提供數據參考。

2.4編制建筑結構規范

在建筑工程項目中，設計、建造、監理等工作的開展都需要遵循相應的規范，這些規范中涉及到的參數基本上都是由實際工程和現場數據采集總結而來的，其中包括地震動參數、風荷載參數等。將大數據技術應用其中可以使參數的設置更加精確完整。例如，《建筑結構荷載規范》中將地面粗糙度取值分為四類，但隨著社會的不斷發展，現有的分類已經無法對一些新區域的地面粗糙度進行明確的界定。在這樣的情況下，有關部門就可以借助計算機軟件對各地區房屋建造情況進行大數據分析，為新建項目提供更加完善的數據。

3結語

綜上所述，在土木工程行業中，大數據技術的應用十分必要，結合工程實踐來看，其應用主要集中在各個分支數據庫建立、能耗分析、結構規范補充完善、建筑破壞結果檢測等方面。相信隨著技術的進一步發展，信息化將成為土木工程發展的必然趨勢，屆時工程設計、施工、管理等各項活動的效率都將實現提升。

參考文獻

[1]白安黔.大數據技術在土木工程中的應用分析[J].中外企業家，2018（16）：78.

[2]張凱源.大數據技術及其在土木工程中的應用[J].農村經濟與科技，2018，29（12）：65.

作者:劉冉崢 單位:河北建設集團股份有限公司