劉 健

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大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在土木工程中的應(yīng)用探究

劉 健

山西西山金城建筑有限公司，山西太原 030053

如今大數(shù)據(jù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，給更多的企業(yè)帶來(lái)了極大的效益。對(duì)于土木工程而言，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以分析其巨大的信息量，從而得到需要的相關(guān)分析數(shù)據(jù)。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程行業(yè)中，有著非常好的應(yīng)用前景。

大數(shù)據(jù)技術(shù)；土木工程；應(yīng)用

引言

通過(guò)對(duì)比分析大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)，不難發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以更快速地處理海量數(shù)據(jù)，也可以挖掘數(shù)據(jù)背后的價(jià)值，為企業(yè)所用。因此，在土木工程中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，需要了解其應(yīng)用現(xiàn)狀。此外，由于大數(shù)據(jù)在土木工程中的涉及面比較廣，復(fù)雜程度比較高，會(huì)直接影響工程決策，因此需要深入研究大數(shù)據(jù)技術(shù)。

1 大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)

1.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)是一種數(shù)據(jù)集合。該數(shù)據(jù)集合在一段時(shí)間內(nèi)，是常規(guī)的軟件工具沒(méi)有辦法捕捉、處理以及管理的。只有采取新的處理模式，才可以適應(yīng)海量、多樣化以及擁有較高增長(zhǎng)率的信息資產(chǎn)。根據(jù)《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中的描寫，大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)有以下5個(gè)方面：大量、多樣、真實(shí)、低價(jià)值密度以及高速。通過(guò)這簡(jiǎn)練的五個(gè)特點(diǎn)，可以深刻認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)。（1）大量指大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)是海量的，因此會(huì)得到更多的數(shù)據(jù)價(jià)值以及潛在信息。（2）多樣指數(shù)據(jù)的來(lái)源種類多樣，有結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。（3）真實(shí)指數(shù)據(jù)質(zhì)量。（4）低價(jià)值密度指大量數(shù)據(jù)中只有極少的有用數(shù)據(jù)。（5）高速指處理速度。由此可見(jiàn)，土木工程具有信息量大且復(fù)雜的特征，非常適宜采用大數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析處理，以更好地輔助決策。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

專門用來(lái)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的技術(shù)，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)是這樣定義的，即利用高速采集、發(fā)現(xiàn)、分析，從而提取到各種大量數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)新一代技術(shù)以及架構(gòu)體系進(jìn)行的一種描述。因此想要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的更多價(jià)值，就一定要采取處理不同應(yīng)用環(huán)節(jié)中大數(shù)據(jù)的技術(shù)。這些環(huán)節(jié)主要包括產(chǎn)生大數(shù)據(jù)、提取大數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)以及分析大數(shù)據(jù)等。在大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生環(huán)節(jié)所用到的處理技術(shù)主要是“社交網(wǎng)絡(luò)”“管理信息系統(tǒng)”等。在獲取大數(shù)據(jù)時(shí)所用到的處理技術(shù)主要是“ETL工具”以及“基于領(lǐng)域知識(shí)的搜索”技術(shù)等。在大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析時(shí)，主要用到的大數(shù)據(jù)技術(shù)分別是“NoSQL”和“MapReduce計(jì)算模型”。總體來(lái)看，以上處理大數(shù)據(jù)的技術(shù)分為兩大類，即傳統(tǒng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)[1]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑能耗分析中的應(yīng)用

在了解大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)后，需要結(jié)合土木工程的不同情況，分析大數(shù)據(jù)技術(shù)在其中的應(yīng)用。其中一個(gè)關(guān)鍵的應(yīng)用是，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)建筑能耗問(wèn)題進(jìn)行分析。在土木工程中建筑能耗主要是建筑占用引起的。建筑占用會(huì)直接影響建筑光照、熱交換等結(jié)構(gòu)。對(duì)該過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到建筑占用的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步利用數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)建筑能耗問(wèn)題進(jìn)行深入分析。最終采用相關(guān)節(jié)約能源的策略，也可以采用適合的建筑設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，更重要的一點(diǎn)是，基于當(dāng)前能耗，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生的能耗情況。

2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑破壞檢測(cè)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中，還有一個(gè)重要的應(yīng)用，即檢測(cè)建筑破壞。建筑在震后，可以通過(guò)無(wú)人機(jī)圖像，進(jìn)行快速檢測(cè)。無(wú)人機(jī)圖像會(huì)拍攝海量的圖像，并且只需很短的時(shí)間，這也是無(wú)人機(jī)圖像的高效之處。因此短時(shí)間內(nèi)，處理這些海量的建筑震后圖像，便于及時(shí)評(píng)估震后建筑的破壞，從而加快災(zāi)后救援。這時(shí)就需要，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)快速解決。傳統(tǒng)對(duì)于震后建筑的檢測(cè)分析，多數(shù)采用的是“單核CPU分析法”。然而，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)震后建筑的破壞情況進(jìn)行三維檢測(cè)，可以比傳統(tǒng)的檢測(cè)速度高10倍以上。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的發(fā)展前景

綜上所述不難看出，目前我國(guó)將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到土木工程中，還僅僅處于上升階段。這也就意味著在未來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此，還存在巨大的潛力。這是因?yàn)橥聊竟こ套陨砩婕懊孑^廣，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量龐大，加之互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展十分迅猛，而又變化多端。例如，可以在土木工程中，發(fā)掘更多有價(jià)值的研究對(duì)象。將傳感器安置到研究對(duì)象中，便于采集更多的數(shù)據(jù)。之后再利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)加以分析處理，從而探索出研究對(duì)象中的數(shù)據(jù)規(guī)律。這對(duì)于土木工程的建設(shè)，無(wú)論是其設(shè)計(jì)方向，還是其發(fā)展的趨勢(shì)，都能夠有更好的把握。最終使土木工程的施工、建設(shè)以及維護(hù)等工作均做好。

面對(duì)土木工程如此復(fù)雜的信息、如此廣泛的領(lǐng)域，想要完全被人們掌握，是很難做得到的。通過(guò)參考相關(guān)的文獻(xiàn)，可以在一定程度上輔助研究者們，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。因?yàn)樵诿枋龃髷?shù)據(jù)應(yīng)用以及議論性的文獻(xiàn)中，可以清楚地抓住大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中潛在的應(yīng)用點(diǎn)。除此之外，這些應(yīng)用點(diǎn)正是文獻(xiàn)的作者對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用前景的預(yù)測(cè)。由此可見(jiàn)參考相關(guān)文獻(xiàn)的必要性。但是，本文對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，缺少相關(guān)文獻(xiàn)的參考，更多的是關(guān)于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的可能情況，或者是有關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面的系統(tǒng)架構(gòu)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的一些文獻(xiàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用點(diǎn)，更多地集中在運(yùn)維階段。該階段的數(shù)據(jù)采集相對(duì)便利，同時(shí)信息數(shù)量也比較大[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

在科技快速發(fā)展的同時(shí)，海量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)也得到了進(jìn)一步的提升。大數(shù)據(jù)技術(shù)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，能夠分析處理海量數(shù)據(jù)背后的有價(jià)值的信息，進(jìn)而輔助企業(yè)進(jìn)行決策。在土木工程中，無(wú)論是對(duì)建筑能耗的分析，還是對(duì)建筑破壞的檢測(cè)，都能夠利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行有效處理。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用會(huì)有更好的發(fā)展。

[1]黃國(guó)豪.淺談大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在土木工程中的應(yīng)用[J].江西建材，2016（18）：80，83.

[2]馬智亮，劉世龍，劉喆.大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在土木工程中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2015，7（5）：45-49.

Big Data Technology and Its Application in Civil Engineering

Liu Jian

Shanxi Xishan Jincheng Construction Co., Ltd., Shanxi Taiyuan 030053

Nowadays, big data technology is widely used in all walks of life, which has brought great benefits to more enterprises. For civil engineering,t he large amount of information can be analyzed by big data technology, and the relevant analysis data are needed. Therefore, big data technology in the civil engineering industry has a very good application prospects.

big data technology; civil engineering; application

TP311.13；TU20

A

1009-6434（2017）9-0054-02