大数据技术及其在土木工程中的应用姚罕

大数据技术及其在土木工程中的应用姚罕

中国建筑科学研究院有限公司北京100013

摘要:在目前土木工程建设及实际发展过程中,对现代化技术及方法进行应用已经成为必然趋势,并且也是必然需求,而大数据技术就是各种技术中比较重要的,且比较有优势的一种。作为土木工程专业人员及研究人员,应当对土木工程特点及优势加强认识,并且应当对大数据技术在土木工程中各个方面的应用充分掌握,把握其应用前景,以实现大数据技术的更理想应用,为土木工程发展奠定更理想的基础。

关键词:大数据技术;土木工程;应用

引言

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。

1大数据技术及其优势

所谓大数据,其也叫做巨量资料,所指的就是需要利用新型处理模式才能够进行处理的相关信息资产,目前有着较快的发展及应用。对于大数据而言,其特点主要包括体量较大、多样性以及高速度,并且具有较高价值。其中,体量大所指的就是通常情况下大数据记录单位为TB级别或者PB级别,利用传统数据处理方式已经无法满足其实际需求;多样性所指的就是大数据目前主要包括三种类型,分别为结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据;高速度所指的就是在对大数据进行处理时应当保证实时且快速;而有价值所指的就是通过对大数据实行充分挖掘,可将大数据中所隐藏价值较好找出。大数据技术就是对大数据实行分析处理的相关技术,简单来说大数据就是分析处理网络中大量数据,在此基础上得出具有较高价值的信息,并且在实际中对其进行应用。在传统数据分析中,主要就是选择随机抽样法进行分析,并且大部分都是通过人力方式实行统计,在这种统计分析方式下很容易造成在数据收集中往往会导致数据比较片面,并且在数据收集过程中,往往需要耗费较多人力及物力。相比于传统数据分析处理方法而言,利用大数据技术进行数据处理,可得到更快的快速,并且能够对数据更准确进行处理,可使数据处理效率得以有效提升,更好满足实际需求。

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大数据技术在土木工程中的应用前景

目前,在土木工程中大数据技术虽然有着比较广泛的应用,并且有关研究文献也越来越多,然而其整体应用及发展情况仍处于初步发展阶段,仍旧有很多关键性技术问题需要进一步解决。在目前物联网技术不断发展及应用的背景下,传感器在土木工程中也有着越来越多的应用,其数据采集方面的频率越来越高,这对于土木工程技术创新发展具有很好促进作用。在目前土木工程建设及发展过程中,利用大数据技术探索基本规律已经成为必然趋势,通过对这些规律进行利用,在土木工程建设、维护及管理方面能够具有更科学合理的依据。另外,在当前土木工程实际发展过程中,大数据技术表现出较大应用发展潜力,在构建大数据技术应用系统框架方面,可提供有效技术支持。随着今后建筑行业及大数据技术不断发展,在建筑、道路以及桥梁等各种土木工程中,大数据技术也必然会有着越来越广泛的应用,在基础设施建设方面也必然会成为重要技术保障,表现出比较理想的应用前景,具有较高的价值。

结束语

在现代社会各个方面不断快速发展的大背景下,社会上对于土木工程的需求量也越来越大,并且各个方面要求也越来越高,因而科学合理实行土木工程建建设,推动其更好发展也就十分必要,而大数据技术的应用可满足这一需求。因此,作为土木工程相关人员,应当对大数据技术加强认识,并且在土木工程建设及发展中对其进行充分合理应用,从而使土木工程建设水平得以提升,促进土木工程得以持续稳定发展。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]李昌龙,魏自凯.大数据技术在土木工程中的应用研究[J].河南科技,2018(11):90-91.

[4]郭秋奕.浅谈土木工程中大数据的应用[J].中国新技术新产品,2018(03):122-123.

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