大數據技術及其在土木工程中的應用

張凱源

[摘 要]隨著科技的不斷發展，互聯網技術的不斷革新，信息化時代的到來，各種信息的處理更是十分的復雜，但是隨著大數據技術的出現，信息處理的速度和能力變得更強大，一方面大數據能夠廣泛的應用于各行各業，對于其他行業的發展有著很大的幫助，同樣也能作用于土木工程方面。土木工程本身又是相對比較傳統的行業，在技術上發展到一個階段是有瓶頸期的，發展的速度也會相對比較緩慢，如果能夠借助大數據技術，將會使土木工程取得很大的進步。

[關鍵詞]大數據；土木工程；信息管理

[中圖分類號]TU17 [文獻標識碼]A

現如今，互聯網技術的不斷革新，起技術的迅速發展和研發，也使互聯網技術運用于各個行業，無論是金融、藝術、法律、教育，還是數學、物理、建筑，都能夠通過和互聯網技術的結合而使該行業進行一個技術上的很大的飛躍和突破。同樣的，土木工程行業也需要一個技術上的突破和飛躍，這是互聯網技術能給土木工程行業所帶來的好處。大數據又是21世紀以來最成功的技術，它能夠讓土木工程行業突破很多技術上的瓶頸，使土木工程行業在技術上得到一個很大的進步。

1 大數據的概念

不同的機構和團隊對于大數據的概念的解釋不同，對于“大數據”（Bigdata）研究機構Garter給出了這樣的定義?！按髷祿笔切枰绿幚砟Ｊ讲拍芫哂懈鼜姷臎Q策力、洞察發現力和流程優化能力來適應海量、高增長率和多樣化的信息資產。麥肯錫全球研究所給出的定義是：一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低四大特征。大數據技術的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。換而言之，如果把大數據比作一種產業，那么這種產業實現盈利的關鍵，在于提高對數據的“加工能力”，通過“加工”實現數據的“增值”。從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式結構。它的特色在于對海量數據進行分布式數據挖掘。但它必須依托云計算的分布式云計算、分布式數據庫和云存儲、數據化管理。隨著云時代的來臨，大數據也吸引了越來越多的關注。分析師團隊認為，大數據（Bigdata）通常用來形容一個公司創造的大量非結構化數據和半結構化數據，這些數據在下載到關系型數據庫用于分析時會花費過多時間和金錢。大數據分析常和云計算聯系到一起，因為實時的大型數據集分析需要像MapReduce一樣的框架來向數十、數百或甚至數千的電腦分配工作。大數據需要特殊的技術，以有效地處理大量的容忍經過時間內的數據。適用于大數據的技術，包括大規模并行處理（MPP）數據庫、數據挖掘、分布式文件系統、分布式數據庫、云計算平臺、互聯網和可擴展的存儲系統?？傮w來說，大數據是一個先進的技術，在信息的處理上有著很強的能力。

2 傳統土木工程行業的弊端

土木工程行業是一個相對復雜的綜合學科，其專業的學習包括理論力學、材料力學、結構力學、彈性力學、工程力學、流體力學、巖土力學和市政工程學，因此其所包含的內容很多，所以要求也會比較高，無論是對數據的計算和處理能力或是溝通交流能力都有一個很高的要求。

2.1 能源消耗大

傳統的土木工程行業的建筑能源消耗很大，這是一個很難解決的問題。在施工過程中，照明燈的使用、挑點起設備、辦公設備等等的使用都會加大在能源方面的消耗，電力、水力等各方面的消耗，而且如果是人力的方式進行統計和計算難度是非常之大的。

2.2 制作周期長

傳統的土木工程不借助計算機或者互聯網的方式，數據的統計、計算、處理都是人為的，這樣就會使周期變長，時間越長消耗的能源就越多，這是一個相互的過程，所以只有縮短制作周期才能使能源的消耗和人力的消耗縮小很多。

2.3 人力消耗大

傳統的土木工程的數據計算和處理都是人為的，這樣就加大了人力的消耗，你需要盡可能多的人去幫你完成數據的處理和計算，尤其是一些大企業，需要工期盡可能快的企業，會雇傭很多的人進行計算，那么這樣會大大增加在人力方面的消耗。

3 大數據在土木工程行業應用的意義

3.1 減少能源的消耗

在施工過程中，照明燈的使用、挑點起設備、辦公設備等的使用都會加大在能源方面的消耗，電力、水力等個方面的消耗，而且如果是人力的方式進行統計和計算難度是非常之大的。通過大數據對數據進行整理、計算和處理可以減少能源的消耗。通過傳感器將各種電氣設備與計算機相連接，大數據可以計算出相應的能源消耗。這樣就知道了能源消耗點所在，并進行節制。

3.2 縮短制作周期

傳統的土木工程不借助計算機或者互聯網的方式，數據的統計、計算、處理都是人為的，這樣就會使周期變長，加入大數據技術，大數據技術對于數據的整合、計算、處理的速度都要比人力快很多，這樣就能縮短制作周期。縮短了制作周期，就可以加快工程完成的速度，可以給企業節省很多的時間，時間就是財富。

3.3 減少人力消耗

本身由認為的數字計算的工作交給了大數據，交給了計算機。一臺計算機的大數據技術可以抵消幾十人甚至幾百人的工作，這樣就大大減少了人力的消耗，需要的人才少了，相應的財力的支出就變少了。并且人為的計算是有可能出現錯誤的，但是計算機是不會出現錯誤的，這樣就會減少誤差和錯誤的出現。

[參考文獻]

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