大数据技术在土木工程中的应用

范鲁宁 吕鑫超 苗玉水

摘要：随着我国综合国力的增强，科学技术水平的不断发展，我国土木工程行业取得了很大的进步，并取得了一定的成就。新的发展时期，网络信息技术迅速发展，信息量逐渐庞大，大数据技术能高效地处理海量的信息，并分析和挖掘数据信息中的价值。现在大数据技术已经对我们生活的多个领域产生了比较深远的影响，它应用在土木工程中，也具有重大的作用，本文主要结合大数据及大数据技术，分析其在土木工程中的应用和发展前景。

关键词：大数据技术;土木工程;应用;

当前，互联网和网络信息技术高速发展，在社会多个领域发展中都产生了很大的影响，信息发布、传递越来越便捷，数据信息量越来越大，为更好地适应社会发展，企业逐渐实施信息管理模式，管理中数据信息量较多，对这些数据加以分析处理，才能更好地挖掘数据的信息价值。大数据分析与传统数据处理方法相比，效率有了很大的提升。土木工程发展中，需要重视研究大数据技术，推动工程健康发展。

1     大数据及大数据技术概述

大数据目前有着较快的发展，应用范围极广泛。分析大数据的特征，主要包括以下4 个方面。

1.1  体量较大

大数据处理的数据量很大，是传统的数据处理方式无法比拟的。

1.2  数据的多样化

数据的采集渠道多、结构丰富，包括结构、半结构和非结构化的数据。

1.3  高速性

大数据的处理速度是实时的、快速的，才能更好地满足社会发展对数据的需求。

1.4  價值极大

对大数据进行深入挖掘，可以了解隐藏在其中的数据价值。

大数据处理技术，是专门处理大量数据的高新技术，数据采集速度快，分析速度强大，在大量数据中挖掘其经济价值。与传统的数据采集和处理技术相比，大数据技术优势非常明显，借助互联网、检索技术等，大数据分析方法更加全面和准确。土木工程发展中，所涉及的知识领域较为广泛，信息复杂，数据量庞大，针对传统数据中难以处理的部分，可以借助大数据技术加以高效率、快速地解剖，挖掘出数据的潜在价值。

2     大数据技术在土木工程中的应用分析

2.1  应用于建筑能耗问题的分析中

土木工程建筑中，建筑能耗分析是关键，其中的影响因素包括建筑光照、热交换等内部结构，在工程分析中，设计者一般会采用数据处理软件，把土木工程中的相关数据进行价值挖掘，计算出建筑物的能耗与占用比的数据。可以利用传感器获取相关的数据信息，以办公楼或者住宅楼为例，采集并分析其在一定时期内所占用数据，在基础数据基础上加以归纳和分类，最终获取建筑占用时间表，将其分为不同的工作模型，并输入相关的数据软件中，最终对楼层的设计、能源消耗做深入的分析研究，从而提出有效的建筑节能方案，选用科学的工程设计方案。

在土木工程建筑能耗的分析中，电力数据也是重要的一种大数据，采用传统的数据分析方法难以完成。借助大数据技术，可以定时采集大量建筑空间样本中的用电设备，从而获取大量的用电数据信息，在数据信息的基础上，利用关联分析、特征分析等大数据处理技术，了解不同耗电设备的数据信息，并加以统计，最终得到通用电力消耗模式，也能了解和预测建筑后期的实际电力消耗，更准确地把握能源消耗。

2.2  应用于检测建筑破坏结果

针对建筑破坏结果的检测，主要是可以借助无人机图像，在短时间内，获取建筑及周边相关成千上万的图像，而图像的处理速度会影响到建筑破坏后的救援和评估，如建筑物在地震等发生后，会用无人机图像评估地震对建筑物带来的破坏情况，利用大数据技术处理无人机拍摄的图片，能快速、准确地获取检测结果，这个环节主要是分析建筑破坏前的数据信息，如坐标、区域范围、海拔等，模拟建筑物原有的建筑模型，并借无人机在建筑物震后拍摄所获得的图像，提取连接点，对其清晰度加以校正，密集度加以匹配，做好还原工作，最终快速模拟出震后的建筑模型，分析之前和震后的建筑模型和相关数据信息，找到差异所在，最终获得三维建筑破坏结果，在很大程度上能为灾后重建工作提供依据，大数据检测技术的应用，较传统的数据处理技术和水平都有了较大的提升，具有效率高和速度快的优势。

3     大数据技术在应用于土木工程的前景分析

土木工程建设和发展中，大数据技术得到了一定程度的应用，分析当前发展现状，大数据技术的应用仍处于探索发展阶段，仍有许多潜力需要挖掘。土木工程建设发展中，本身所涉及的知识和数据量较多，且随着社会的发展进步，新的信息技术和工艺在土木工程建设中的应用也越来越多。随着互联网的快速发展，土木工程建设也面临着新的变化，在土木工程中可以借助更多的传感器，放置在研究目标上，更全面地采集复杂的数据信息，并借助大数据技术加以处理和分析，了解数据信息的规律，更好地把握土木工程建设的发展方向和趋势，借助大数据和相关的处理技术，为后期工程建设提供更多的数据资料，做好工期的工程建设、施工及维护工作，慢慢降低工程建设的总成本，提高经济整体效益。

因土木工程领域涉及的内容极其广泛，对这个领域数据信息的完全掌握存在一定的难度，一般通过结合实践经验，根据参考文献和研究等加以了解，借助大数据技术，可以更快捷地检索相关文献资料，了解土木工程行业，分析大数据技术应用的可行性，从而通过实验和实践去研究和验证。当前，有关专家学者对大数据的研究兴趣较浓，在土木工程领域发展和应用中，大数据技术的应用也成为日后研究的重要方向和趋势。借助大数据技术，通过文献资料分析，论证归纳，了解土木工程行业发展规律，分析当前发展现状，促进大数据应用范围的推广，包括在建筑、桥梁、隧道等工程中，重视工程建设的设计、施工和后期的运作，收集分析过程中所获取的数据信息，在整个过程中都需要加大大数据应用的力度，发挥其优势。

土木工程中，大数据的应用的身影将会越来越多。但要认识到，在大数据的应用研究中，结合土木工程建设发展现状，了解大数据技术在工程不同阶段的应用特点，重视做好信息数据的安全工作，多方面考虑问题，提升大数据技术的应用水平，从而更好地提高土木工程建设的整体水平。

4     结语

综上所述，当前发展中，土木工程行业的发展在我国整体经济社会建设中发挥着重要的作用，大数据技术的发展应用与传统的数据分析技术相比具有较强的优势，在土木工程发展中，目前主要应用于辅助分析建筑的能耗问题，同时也在检测建筑破坏结果方面发挥了一定的作用。土木工程发展中大数据技术的应用成为关键技术之一，随着近些年信息技术的进一步发展，数据信息量不断增加，大数据技术发展前景良好，在实际应用中要积极对大数据技术加以分析。

参考文献：

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[2]   周志光，赵锦一，刘浩.土木工程和大数据技术与应用复合型人才培养模式探究[J].高等建筑教育，2019，28（4）：55-60.