土木工程中大数据的应用

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［摘要］互联网和新媒体的发展使得数据种类以及数量都出现了大幅度的扩展，推动了大数据时代的到来，由此衍生的大数据技术为我国企业的发展提供了许多帮助。将大数据技术引入到土木工程领域可以为工程设计、施工、决策以及管理等各项活动提供有力的支持。本文将简要介绍大数据及相关处理技术，并对其在土木工程中的应用进行探讨。

［关键词］土木工程；大数据；应用

在信息时代背景下，数据规模的增大使得传统的数据技术已经无法满足新时期数据处理分析的要求，在这样的情况下，大数据技术应运而生。现代土木工程建设中，通过大数据技术的应用可以为工程建设提供多方面的服务，促进工程整体效益的提升。因此探究大数据在土木工程中的应用具有积极意义。

1.大数据及大数据技术简介

1.1大数据

大数据是指无法在短时间内通过常规如阿纳金工具进行捕捉、管理和处理的数据结合，其具有五个方面的特征，分别是数量庞大、增长速度快、数量类型和结构多样性、价值密度低以及实时准确性[1]。大数据只能通过新型的、更加强力的处理模式才可以实现深度挖掘、分析以及专业化处理，进而获得具有较高价值的数据信息。大数据的战略意义的不在于数据信息规模的庞大，而在于对一些含有意义的数据进行专业化处理，从而实现最大化利用。在信息时代背景下，互联网的普及使得人人都成为信息的着，信息的分布越来越广泛，数据信息量也越来越庞大，而想要将这些数据的作用发挥出来，则要借助更加先进的数据处理技术。

1.2大数据处理技术

由于大数据的价值密度较低，其中掺杂着大量的无用信息，只有经过一定的挖掘处理之后才能获得其中具有价值的一部分。因此，大数据数据技术逐渐成为新时期各行各业发展的关键环节，现如今，大数据处理方法已经得到了广泛的推广和应用。总体上来看，大数据处理主要包含数据生成、采集、存储和分析四个环节[2]。目前比较常见的大数据处理技术有信息管理系统、分布式数据库、数据挖掘、类聚分析等。

2.大数据在土木工程中的应用分析

土木工程是各类工程设施建造科学技术的统称，其通常具有项目体量大、工艺复杂、后期长等特征，因此在工程项目实施的过程中会产生大量的数据，如何将这些数据有效的利用起来是大数据应用于土木工程中的一项关键问题。随着大数据技术的不断发展，大户数据技术在土木工程中的应用越来越频繁。粗略统计，全球文献数据库中和土木工程相关的大数据技术文献已经突破十万条记录，经概括后，大数据在土木工程中的应用具体体现在以下几个方面：

2.1工程造价数据库

在土木工程建设中，工程造价领域会产生大量的数据信息，为了使其价值得到充分的发挥，必须对其进行完整有效的采集、分类及统计分析，为信息共享奠定基础。在传统工程造价工作中，通常采用工程量清单开展核算工作，而考虑到不同地区之间相同材料价格的差异性以及市场波动，因此有必要对工程造价资源进行及时有效的数据分析。工程造价大数据不仅可以用于相关造价工作，在工程其他领域也发挥着一定的作用，如结构设计师可以根据造价数据库对市场上的材料情况进行掌握，从而避免设计中出现市场上已经消失的材料。此外，工程造价数据库还能体现出一类材料在不同地区的价格差异，这样以来，各类工程就可以对材料进行合理的选择，达到节省成本的目的。

2.2进行建筑能耗分析

在现代建筑工程中，能耗控制十分关键，它是绿色建筑发展过程中不容忽视的一个问题。通常情况下，建筑能耗与其占地面积、空间布局、光照条件等因素存在联系，基于此，一些学者应用数据挖掘框架对建筑某一区域的占用数据进行深入分析，在此基础上利用规则归纳、类聚分析等大数据技术只做了建筑占用模式以及相应的时间表，为为建筑节能方案的制定提供了依据。还有一些学者从能耗模式切入对建筑能耗进行分析，以电力数据为例，首先对大量建筑空间样本内的各类用电设备数据进行定时采集，之后通过聚类分析、关联分析等大数据处理方法对不同用途及类型的用电设备数据进行统计，根据统计结果制定最理想的电力消耗模式。

2.3对建筑破坏结果进行检测

某地区发生地震之后，专家会利用大量的无人机对建筑破坏结果进行检测，从而获得数量庞大的图像数据，对这些数据进行一定的处理之后可以为后续的救援和评估工作提供极大的帮助。这同样是大数据的一种应用形式，具体是根据建筑破坏前的各项数据信息，如坐标、海拔等构建震前模型，之后将无人机拍摄获得的图像与其进行匹配还原获得震后建筑模型，通过两个模型的差异对比，获得三维建筑破坏结果，为灾后重建工作提供帮助。这种基于大数据技术的建筑破坏检测方法在效率上远远超过传统的计算机处理分析法。此外，还可以将这些建筑破坏检测数据整合起来构建数据库，对不同形式、场地和高度建筑的破坏形式进行分析，为类似条件下新建建筑项目的抗震设计提供数据参考。

2.4编制建筑结构规范

在建筑工程项目中，设计、建造、监理等工作的开展都需要遵循相应的规范，这些规范中涉及到的参数基本上都是由实际工程和现场数据采集总结而来的，其中包括地震动参数、风荷载参数等。将大数据技术应用其中可以使参数的设置更加精确完整。例如，《建筑结构荷载规范》中将地面粗糙度取值分为四类，但随着社会的不断发展，现有的分类已经无法对一些新区域的地面粗糙度进行明确的界定。在这样的情况下，有关部门就可以借助计算机软件对各地区房屋建造情况进行大数据分析，为新建项目提供更加完善的数据。

3结语

综上所述，在土木工程行业中，大数据技术的应用十分必要，结合工程实践来看，其应用主要集中在各个分支数据库建立、能耗分析、结构规范补充完善、建筑破坏结果检测等方面。相信随着技术的进一步发展，信息化将成为土木工程发展的必然趋势，届时工程设计、施工、管理等各项活动的效率都将实现提升。

参考文献

[1]白安黔.大数据技术在土木工程中的应用分析[J].中外企业家，2018（16）：78.

[2]张凯源.大数据技术及其在土木工程中的应用[J].农村经济与科技，2018，29（12）：65.

作者:刘冉峥 单位:河北建设集团股份有限公司