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

        2020-11-26 19:59:07李福志
        商品與質(zhì)量 2020年1期
        關(guān)鍵詞:所指利用建筑

        李福志

        湛江市麻章區(qū)碧桂園房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 廣東湛江 524000

        1 大數(shù)據(jù)技術(shù)及其優(yōu)勢

        所謂大數(shù)據(jù),其也叫做巨量資料,所指的就是需要利用新型處理模式才能夠進(jìn)行處理的相關(guān)信息資產(chǎn),目前有著較快的發(fā)展及應(yīng)用。對于大數(shù)據(jù)而言,其特點(diǎn)主要包括體量較大、多樣性以及高速度,并且具有較高價(jià)值。其中,體量大所指的就是通常情況下大數(shù)據(jù)記錄單位為TB級別或者PB級別,利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)無法滿足其實(shí)際需求;多樣性所指的就是大數(shù)據(jù)目前主要包括三種類型,分別為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);高速度所指的就是在對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)當(dāng)保證實(shí)時(shí)且快速;而有價(jià)值所指的就是通過對大數(shù)據(jù)實(shí)行充分挖掘,可將大數(shù)據(jù)中所隱藏價(jià)值較好找出。大數(shù)據(jù)技術(shù)就是對大數(shù)據(jù)實(shí)行分析處理的相關(guān)技術(shù),簡單來說大數(shù)據(jù)就是分析處理網(wǎng)絡(luò)中大量數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上得出具有較高價(jià)值的信息,并且在實(shí)際中對其進(jìn)行應(yīng)用。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析中,主要就是選擇隨機(jī)抽樣法進(jìn)行分析,并且大部分都是通過人力方式實(shí)行統(tǒng)計(jì),在這種統(tǒng)計(jì)分析方式下很容易造成在數(shù)據(jù)收集中往往會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)比較片面,并且在數(shù)據(jù)收集過程中,往往需要耗費(fèi)較多人力及物力。相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理方法而言,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可得到更快的快速,并且能夠?qū)?shù)據(jù)更準(zhǔn)確進(jìn)行處理,可使數(shù)據(jù)處理效率得以有效提升,更好滿足實(shí)際需求[1]。

        2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用方法

        2.1 為建筑能耗提供輔助計(jì)算

        建筑能耗其中最關(guān)鍵的因素就是建筑占用所造成的,它對的一個(gè)重要因素是建筑占用,它對建筑光照、熱交換等內(nèi)部結(jié)構(gòu)都造成了直接影響。專業(yè)人士在數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)用上深入提出挖掘土木工程相關(guān)數(shù)據(jù)價(jià)值的概念,從而明確建筑占用數(shù)據(jù),輔助分析建筑能耗問題。首先利用傳感器獲取一系列數(shù)據(jù)信息,分析一棟辦公樓其中16個(gè)辦公室在為期2年內(nèi)間隔10分鐘所采集的占用數(shù)據(jù),在此占用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)條件下,進(jìn)行歸納、分類、綜合,獲得有關(guān)聯(lián)的建筑占用時(shí)間表,分成4種工作模型。在分析工程建筑能耗時(shí),可以將4種工作模型輸入數(shù)據(jù)軟件,針對辦公樓的設(shè)計(jì)、各辦公室的能源消耗等做出分析、研究,再提出有效的節(jié)能方案,選擇最科學(xué)、合理的工程設(shè)計(jì)。另外,其他國際專家Lee等也通過電力設(shè)備耗電的歷史數(shù)據(jù),得出相應(yīng)的耗電模型,并根據(jù)此模型推算出未來一段時(shí)間內(nèi)所消耗的電力數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究主體主要是擁有240間辦公室、會(huì)議廳、機(jī)房的工程寫字樓,同樣利用傳感器從4月份到9月份間隔一分鐘就采集一次耗電數(shù)據(jù),其中包括燈光照明設(shè)備、空調(diào)電氣設(shè)備、辦公設(shè)備等,所采集的數(shù)據(jù)內(nèi)存有10GB之多,信息量巨大。提取、分類、歸納之后,最終得出設(shè)備耗電平均每天的歷史數(shù)據(jù)。

        2.2 對建筑破壞結(jié)果準(zhǔn)確檢測

        通常,我們在震后地區(qū)會(huì)發(fā)現(xiàn)無人機(jī)的“小身影”,這是專家再利用無人機(jī)圖像檢測建筑破壞的結(jié)果。較短時(shí)間內(nèi),無人機(jī)就可以獲得成千上萬張圖像,圖像處理的高效、快速對于建筑破壞后的救援、評估工作影響較大。就有專家提出可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理無人機(jī)拍攝的圖片,盡可能快地獲得檢測建筑破壞的結(jié)果。這個(gè)處理環(huán)節(jié)其實(shí)就是利用建筑破壞前的數(shù)據(jù)信息,通過坐標(biāo)、海拔、區(qū)域范圍來模擬出震前建筑模型,利用無人機(jī)震后拍攝的圖像,提取連測點(diǎn)、校正相機(jī)清晰度,進(jìn)行密集匹配還原工作,從而模擬出震后建筑模型。再對震前建筑模型跟震后建筑模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,找出差異點(diǎn),這樣的話,就能得到三維的建筑破壞結(jié)果,在一定程度上有助于災(zāi)后重建工作的高效進(jìn)行。另一方面,大數(shù)據(jù)技術(shù)檢測建筑破壞的速度整整比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理分析快了10倍以上,發(fā)揮其效率高、速度快的特性。如果把這些建筑破壞結(jié)果形成的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類總結(jié),進(jìn)行相關(guān)破壞形式分析,對不同形式、不同場地、不同高度的建筑破壞進(jìn)行分類儲(chǔ)存,那么對相似的新建項(xiàng)目的抗震也有很高的借鑒價(jià)值[2]。

        3 土木工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用趨勢

        土木工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用目前還處于起步階段。考慮到土木工程涉及到海量數(shù)據(jù),特別是,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,可在土木工程的具體對象中可以布置更多的傳感器,以便更方便地采集數(shù)據(jù),再通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析,即可更好地把握土木工程的相關(guān)規(guī)律。利用這些規(guī)律就可以更好地進(jìn)行土木工程的建造、維護(hù)等各方面的工作,讓大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中發(fā)揮作用。土木工程是一個(gè)很大的領(lǐng)域,對任何研究者來說,全部把握該領(lǐng)域幾乎不可能。為了把握土木工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)可能的應(yīng)用點(diǎn)有必要借助現(xiàn)有文獻(xiàn),特別是關(guān)于大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的、議論性的文獻(xiàn)。因?yàn)?,這些文獻(xiàn)描述土木工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,往往揭示了土木工程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的潛在應(yīng)用點(diǎn),反映了作者對大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用趨勢的預(yù)測[3]。

        4 結(jié)語

        大數(shù)據(jù)時(shí)代下,我國土木工程的發(fā)展還未能很好地適應(yīng)時(shí)代的需求,造成大數(shù)據(jù)技術(shù)不能很好地服務(wù)于土木工程建設(shè)工作,對建設(shè)企業(yè)的發(fā)展帶來了一定的阻礙。不難預(yù)計(jì),隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展,我國將更加重視大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,并在土木工程新技術(shù)上不斷尋求突破,充分發(fā)展大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下土木工程技術(shù)的革新,促進(jìn)土木工程技術(shù)及相關(guān)企業(yè)的長遠(yuǎn)健康發(fā)展。

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