刘明
青海省甘德县住房和城乡建设局青海果洛814000
摘要：随着互联网相关技术的飞速发展，数据采集技术也随之飞速发展，建立在大量数据基础上的大数据技术时代已经来临，这些技术应用在土木工程中，对解决现阶段土木工程中存在的部分问题非常有效。本文从大数据和大数据技术的概念和核心出发，探讨了我国土木工程中存在的问题和大数据技术在解决这些问题方面的应用和作用。
关键词：大数据技术；土木工程；大数据；应用
一、大数据和大数据技术的概念
一般意义上的大数据，指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。
进入21世纪以来，因为人类社会在信息交换、信息存储、信息处理三个方面的能力的大幅增长，全世界每天可以通过既有信息通道交换的信息数量、信息存储能力、对这些信息进行整理、加工和分析的能力都在飞速增长。大数据系统正是在这种飞速增长的基础上应运而生的，大数据处理的不是随机样本数据，而是借助于云计算、数据仓库、R语言等信息化技术对数据进行多样性处理，并运用关联规则挖掘、预测模型等关键技术对来自方方面面的数据进行截取、管理、处理和分析。
大数据技术包括自动化数据采集、海量储存、大规模并行计算、云计算之类的，这些技术应用在土木工程中，对解决现阶段土木工程中存在的部分问题非常有效。
二、现阶段土木工程中存在的问题
（一）能源消耗大
传统的土木工程行业的建筑能源消耗很大，这是一个很难解决的问题。在施工过程中，照明灯的使用、挑点起设备、办公设备等等的使用都会加大在能源方面的消耗，电力、水力等各方面的消耗，而且如果是人力的方式进行统计和计算难度是非常之大的。
（二）制作周期长
传统的土木工程不借助计算机或者互联网的方式，数据的统计、计算、处理都是人为的，这样就会使周期变长，时间越长消耗的能源就越多，这是一个相互的过程，所以只有缩短制作周期才能使能源的消耗和人力的消耗缩小很多。
（三）人力消耗大
传统的土木工程的数据计算和处理都是人为的，这样就加大了人力的消耗，你需要尽可能多的人去帮你完成数据的处理和计算，尤其是一些大企业，需要工期尽可能快的企业，会雇佣很多的人进行计算，那么这样会大大增加在人力方面的消耗。
三、大数据在土木工程中的应用
（一）帮助进行建筑能耗分析
建筑能耗与建筑物的占地面积、空间布局、光照条件等众多因素都有着密切的关系。当前已有学者通过数据挖掘框架的应用，对办公室区域的占用数据进行了深入分析，然后通过决策树挖掘、规则归纳和聚类分析等先进的大数据技术计算出建筑占用模式以及相应的时间表，并以此为依据提出了许多能源节约方案，为建筑能耗分析提供了有价值的思路。还有学者通过消耗模式来分析建筑的能耗问题，而电力数据显然也是一种大数据，传统的数据分析方法是不可能完成的。通过对大量的建筑空间样本的各类用电设备进行定时数据采集，获取大量的用电数据。接着采用特征提取、聚类和关联分析等大数据处理技术分别统计不同用途、不同类型的耗电设备的数据，提出了一种通用的电力消耗模式。该模式可以实现对未来建筑物内的电力消耗情况预测。
（二）帮助进行工程规划设计
土木工程的建设都需要先进行规划和设计，规划设计是否科学、完善，对土木工程的建设施工有着重要的影响。大数据技术能够通过直观、明确、迅速的反应建筑规划设计中各系统运行的需求以及常用数据的分布情况，帮助土木工程进行规划设计。
（三）制定标准
目前，随着数据采集技术的进步，大数据技术在土木工程制定标准方面得到了广泛的应用，这直接导致工程在制定标准时参考的数据量比过去要大的多，制定的标准也更加准确适用。以旋喷防渗墙为例，在建设旋喷防渗墙时，由于不同地基的构成不一样，按过去的标准规范无法在选用喷射压力的时计算出1m直径具体需要多大压力。通过大数据技术，收集了上万工程实例的数据，最终分析得出40mPa的喷射直径大概在1～1.2m，顺利的制定了标准，解决了问题。
（四）建筑破坏检测
破坏检测是在特殊情况下对建筑物的受损程度进行检测的技术实施过程，例如地震、海啸、台风等自然灾害过后，需要通过无人机设备对建筑体的图像进行采用，并通过多角度的图像合成，为建筑破坏情况检测提供基础数据。然而无人机拍摄图像的速度极快，对于建筑集中区域而言，适时间内就会有大量的图像需要处理，这就必须采用大数据技术来实现少量的图像数据处理。当前已有许多技术被提出，开始在建筑破坏检测方面尝应用。例如有人提出了通过并行计算技术来提高震前地图及震后地图的对比分析，使建筑破坏的检测速度有了质的提升，同时还可以实现快速的三维检测。该技术已于2013年成功应用于四川雅安地震震后建筑破坏三维检测，取得了十分良好的效果。
四、大数据技术在工程中应用的益处
（一）减少能源的消耗
在施工过程中，照明灯的使用、挑点起设备、办公设备等的使用都会加大在能源方面的消耗，电力、水力等个方面的消耗，而且如果是人力的方式进行统计和计算难度是非常之大的。通过大数据对数据进行整理、计算和处理可以减少能源的消耗。通过传感器将各种电气设备与计算机相连接，大数据可以计算出相应的能源消耗。这样就知道了能源消耗点所在，并进行节制。
（二）缩短制作周期
传统的土木工程不借助计算机或者互联网的方式，数据的统计、计算、处理都是人为的，这样就会使周期变长，加入大数据技术，大数据技术对于数据的整合、计算、处理的速度都要比人力快很多，这样就能缩短制作周期。缩短了制作周期，就可以加快工程完成的速度，可以给企业节省很多的时间，时间就是财富。
（三）减少人力消耗
本身由认为的数字计算的工作交给了大数据，交给了计算机。一台计算机的大数据技术可以抵消几十人甚至几百人的工作，这样就大大减少了人力的消耗，需要的人才少了，相应的财力的支出就变少了。并且人为的计算是有可能出现错误的，但是计算机是不会出现错误的，这样就会减少误差和错误的出现。
结语
现如今，互联网技术的不断革新，促进了大数据技术的迅速发展和研发，也使大数据技术广泛的运用于各个行业，无论是金融、艺术、法律、教育，还是数学、物理、建筑，都能够通过和大数据技术的结合而使该行业进行一个技术上的很大的飞跃和突破。同样的，土木工程行业也需要一个技术上的突破和飞跃。而在现阶段，我国土木工程中还存在着消耗大、周期长等问题。大数据技术的引入和应用，能够有效的解决这些问题，为土木工程的规划和建设提供强有力的支持。
参考文献：
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