論信息技術在土木工程中的應用

李佳盼

（延安大學 西安創新學院，陜西 西安 710100）

最近幾年,信息技術的發展越來越快,并且已經在土木工程中的每個領域都有所涉及,其中包括科研、勘測、設計、動工和建筑經管等多個方面.過去傳統的數值方法引發了土木工程中的彈塑性力學與材料的非線性等相關知識的研究,而信息技術的引入使得土木工程當中數據搜集、存儲、處理和使用等過程得到了快速高效發展.土木工程信息技術的快速進步使得土木工程中信息處理能力得到提升,促進了土木工程學科的研究內容與研究方法的更新，進而推動了土木工程向新的技術水平提升.本文就信息技術在土木工程中的使用過程展開分析,討論了土木工程信息技術的未來發展形勢.

1 目前土木工程信息技術方面存在的不足

1.1 土木工程信息技術在結構工程方面存在的不足

結構健康監測是結構工程領域的基礎，目前這些方面的研究依舊處于試驗階段．近些年，國內外的研究人員都對傳感器技術、損傷檢測、模式識別、數據處理等方面研究付諸了很多的努力，然而研究成果的實際應用性卻很差.目前所使用的實際橋梁的健康監測系統都隸屬于單一監測系統，也就是說監測系統中沒有可以對橋梁結構的狀態進行反映的綜合評估機制.除此之外，現行的橋梁經管系統當中，結構狀態評估方式的主觀性非常強，對于檢測人員的專業素質有很強的依賴性，這樣對于結構工作狀態的客觀評價就很難給出.

1.2 土木工程信息技術在巖土工程方面存在的不足

在中國只有個別大城市的地質勘察機構選用地理信息系統技術確立地質勘察信息系統，同時這些數據庫普遍存在一些不足，如內容不齊全、存儲功能不完善等.除此之外，巖土工程信息系統中的專家數據庫也存在很多的不足，比如集成化程度低，推理機制匱乏，同時中國對這方面的研究比較滯后，這樣就制約了其在巖土工程領域的大規模使用.當前，數字化數據收集方法主要是源于傳感器和服務終端的形式而構成的，通常使用有線通訊，此種收集方法更適用于小范圍數據采集工作，在大規模數據采集工作中此種方法存在許多不足.此外，由于不同的地理情況、地質結構、建設能力、開發形勢等因素，國外軟件想要引入到國內使用就會有很大的難度.

1.3 土木工程信息技術在交通工程方面存在的不足

中國的智能交通發展目前依舊停留在基礎建設階段.突出體現在以下幾方面：第一，中國智能交通領域的基礎技術使用廣泛性不足;第二，中國智能交通側重于智能化經管，智能化服務發展力度不夠，人-車-路不能有效的協調發展、安全體系建設依舊處于試驗階段、可持續發展等工作也停留在最初的發展階段.最近幾年，信息技術的進步推動了智能交通系統的快速發展，但是，針對交通信息處理系統方面的研究依舊存在許多的不足.今后智能交通系統的使用還要把動態信息服務和誘導作為其核心內容，如此就可以為人們提供準確的信息，可以更好的輔助人們做出出行決策．由于信息設備和服務方法的不斷進步，高速公路網日趨完善，運營安全經管系統也不斷的向智能化發展.

1.4 土木工程信息技術在建筑動工經管方面存在的不足

中國建筑企業信息化整體發展水平還很落后，信息化建設的合理規劃方面存在很大的不足;對于信息資源的開發與使用依舊處于初級階段，這樣要想實現動工總承包企業內外資源的合理優化配置就會很難.建筑工程經管信息系統目前正在試驗階段，應用的環境比較封閉，中國工程項目經管信息系統主要是根據工程項目的規劃、設計、動工、運營等環節實施開發的階段性產物，項目各個環節的信息和項目各個經管程序信息之間要想達到數據交流與共享的目的就會很難，項目的負責人和政府之間進行信息交流同樣也存在很大的障礙，這樣內外信息的溝通就會不流暢，使數據搜集、存儲等工作出現重復，這就勢必引發人力物力的浪費.

2 土木工程信息技術的發展歷程與未來方向

土木工程信息技術綜合了現代工程科學、商業經管和企業經管等許多內容，具有極強的綜合性和復雜性.由于互聯網技術的快速進步，土木工程信息技術的集成化、網絡化、智能化的發展趨勢也越來越明顯.針對將來土木工程信息技術的發展我們可從以下幾點著手分析：

2.1 嵌入式系統在土木工程中的使用

隨著計算技術在各個領域的普及,嵌入式計算機逐漸占據了市場，計算機中的嵌入式系統是圍繞著應用展開的,以計算機技術為源泉,軟件硬件可以隨意的裁剪,此系統的適用范圍是那些功能、可靠性、成本、體積、功耗要求比較嚴苛的特殊計算機系統.

嵌入式系統的重要部分是里面的芯片，土木工程信息技術主要是針對土木工程應用的軟件進行開發,嵌入式軟件是土木工程專門知識軟件的體現形式,是嵌入式系統的中心,同時更是土木工程信息技術的重要研究對象.

2.2 土木工程數據庫及其經管系統

在信息化的推動下，互聯網的數據庫和經管系統的研究對土木工程有著重要的影響.數據庫和經管系統主要是對抽象數據模型進行定義、分布式實施總結，虛擬環境下可以為多用戶提供I/O狀態的數據經管，使得儲存與查詢級別更高，對訪問權限和數據所有權進行有效的經管，對異構數據庫實施校驗等.

2.3 土木工程中最新的計算機輔助工程系統的使用

計算機輔助工程(Computer Aided Engineering)簡稱CAE，主要是使用計算機對復雜工程與產品的結構力學性能進行分析，對結構性能實施合理優化等等.此項技術發展到目前階段，在功能方面有了很大的進步.在互聯網的大環境的影響下，對土木工程材料的分析、建筑結構的仿真和總體布局的設計，都離不開計算機輔助工程的支持，與此同時對其集成化的要求也有了顯著的提高，要求其突出專業化、集成化的特點.

2.4 三維交互技術和虛擬技術在土木工程中的使用

如圖是土木工程三維交互技術發展下的產物，由此我們可以看出三維交互技術在土木工程中的重要作用.三維交互技術主要是通過計算機輔助確定產品的三維模型，之后使用交互設計軟件對交互程序進行設定，使用戶利用鼠標等一些交互設備進行人機交互的新興技術.三維交互技術可以使得建筑物的結構給人以更直觀的感覺，這樣在處理細節的時候就會更加的容易.虛擬化其實質是將物理資源向經管資源進行轉化，這樣可有效的消除物理結構之間的障礙.虛擬技術對于土木工程的圖形分析方面有很大的作用，可促進圖形處理效率的提升.

總體來說，土木工程信息技術在信息技術的發展和推動下取得了很大的突破，縱觀中國目前的形勢，土木工程信息技術的發展是大勢所趨.人們對于建筑物有了更高的要求，這就需要建筑的設計趨于人性化和智能化，才能更好的滿足人們的生活需求.

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