大数据技术及其在土木工程中的应用

李福志

湛江市麻章区碧桂园房地产开发有限公司 广东湛江 524000

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[1]。

2 大数据技术在土木工程中的应用方法

2.1 为建筑能耗提供辅助计算

建筑能耗其中最关键的因素就是建筑占用所造成的，它对的一个重要因素是建筑占用，它对建筑光照、热交换等内部结构都造成了直接影响。专业人士在数据处理软件应用上深入提出挖掘土木工程相关数据价值的概念，从而明确建筑占用数据，辅助分析建筑能耗问题。首先利用传感器获取一系列数据信息，分析一栋办公楼其中16个办公室在为期2年内间隔10分钟所采集的占用数据，在此占用数据基础条件下，进行归纳、分类、综合，获得有关联的建筑占用时间表，分成4种工作模型。在分析工程建筑能耗时，可以将4种工作模型输入数据软件，针对办公楼的设计、各办公室的能源消耗等做出分析、研究，再提出有效的节能方案，选择最科学、合理的工程设计。另外，其他国际专家Lee等也通过电力设备耗电的历史数据，得出相应的耗电模型，并根据此模型推算出未来一段时间内所消耗的电力数据。这项研究主体主要是拥有240间办公室、会议厅、机房的工程写字楼，同样利用传感器从4月份到9月份间隔一分钟就采集一次耗电数据，其中包括灯光照明设备、空调电气设备、办公设备等，所采集的数据内存有10GB之多，信息量巨大。提取、分类、归纳之后，最终得出设备耗电平均每天的历史数据。

2.2 对建筑破坏结果准确检测

通常，我们在震后地区会发现无人机的“小身影”，这是专家再利用无人机图像检测建筑破坏的结果。较短时间内，无人机就可以获得成千上万张图像，图像处理的高效、快速对于建筑破坏后的救援、评估工作影响较大。就有专家提出可以利用大数据技术处理无人机拍摄的图片，尽可能快地获得检测建筑破坏的结果。这个处理环节其实就是利用建筑破坏前的数据信息，通过坐标、海拔、区域范围来模拟出震前建筑模型，利用无人机震后拍摄的图像，提取连测点、校正相机清晰度，进行密集匹配还原工作，从而模拟出震后建筑模型。再对震前建筑模型跟震后建筑模型的数据进行比较，找出差异点，这样的话，就能得到三维的建筑破坏结果，在一定程度上有助于灾后重建工作的高效进行。另一方面，大数据技术检测建筑破坏的速度整整比传统的计算机处理分析快了10倍以上，发挥其效率高、速度快的特性。如果把这些建筑破坏结果形成的数据库进行分类总结，进行相关破坏形式分析，对不同形式、不同场地、不同高度的建筑破坏进行分类储存，那么对相似的新建项目的抗震也有很高的借鉴价值[2]。

3 土木工程中大数据技术应用趋势

土木工程中大数据技术应用目前还处于起步阶段。考虑到土木工程涉及到海量数据，特别是，随着物联网技术的发展，可在土木工程的具体对象中可以布置更多的传感器，以便更方便地采集数据，再通过大数据技术进行分析，即可更好地把握土木工程的相关规律。利用这些规律就可以更好地进行土木工程的建造、维护等各方面的工作，让大数据技术在土木工程中发挥作用。土木工程是一个很大的领域，对任何研究者来说，全部把握该领域几乎不可能。为了把握土木工程中大数据技术可能的应用点有必要借助现有文献，特别是关于大数据技术应用的、议论性的文献。因为，这些文献描述土木工程中大数据技术的应用，往往揭示了土木工程中应用大数据技术的潜在应用点，反映了作者对大数据技术应用趋势的预测[3]。

4 结语

大数据时代下，我国土木工程的发展还未能很好地适应时代的需求，造成大数据技术不能很好地服务于土木工程建设工作，对建设企业的发展带来了一定的阻碍。不难预计，随着大数据时代的发展，我国将更加重视大数据的应用，并在土木工程新技术上不断寻求突破，充分发展大数据时代背景下土木工程技术的革新，促进土木工程技术及相关企业的长远健康发展。