大數據時代巖土工程監測面臨的機遇與挑戰

楊勇勇

（浙江省交通運輸科學研究院，浙江 杭州 310000）

巖土工程監測結果的準確性和精確度依賴于對所采集到的海量數據信息的分析和整理，而對海量數據信息進行分析整理的主要技術為大數據技術。由此可見，大數據技術在巖土工程監測過程中的應用意義重大。一方面，大數據分析技術的應用有效提升了巖土工程監測結果的準確度和精確度，為巖土工程項目的順利實施和施工安全提供了有力的數據保障，使其利用價值更高；另一方面，利用大數據挖掘技術，深化數據信息意義，從而能夠根據巖土工程監測結果制訂下一步的工作決策，提高了決策的準確性，有效保證了巖土工程項目的施工質量和安全。

1 大數據背景下工程監測所呈現的主要特點

1.1 工程監測信息數據數量龐大且繁復

大數據時代背景下，在巖土工程監測過程中所采集到的數據信息數量更多，類型也更加豐富。在如此龐大的信息量中，巖土工程監測只有通過大數據等技術，才能對海量信息數據進行整理和分析，將抽象的數據加工成直觀信息，以供人們挑選和使用，最終挖掘出最具有價值的信息，輔助工作的開展，從而為巖土工程項目的順利進行提供重要的參考依據。

1.2 工程監測信息數據以多樣化的方式呈現

由于不同的巖土工程項目其使用需求不同，所處的地理位置以及周邊環境也存在很大差異，因此信息數據的來源和類型也各不相同，以多樣化的形式呈現。除此之外，由于大數據技術擁有不同的算法和分析技術，因此在對工程監測所獲得的信息數據進行分析挖掘時，不同的算法和分析技術所得到的信息數據類型也不盡相同。如信息數據可以以圖像、音頻、視頻、圖表等多種形式表現，信息表達更加形象、直觀，滿足不同使用者的需求。

2 大數據時代下巖土工程監測所面臨的機遇

在信息數據時代，數據資源已成為各行業發展的主要戰略資源，如何將數據資源與各行業的發展相互融合，發揮出其最大價值，是各行業需要抓住的機遇，在巖土工程監測中同樣如此。

2.1 大數據技術的應用提高了信息數據的使用效率

大數據時代背景下，巖土工程監測技術更加先進，能夠對巖土工程實行動態監測，并將監測數據實時傳遞到工程監測管理平臺，以便對海量信息數據展開分析整理。大數據時代下，不同的人才對信息數據具有不同的見解，從而發現信息數據中存在的不同價值，使得海量信息數據的使用效率更高。因此，抓住大數據時代下的巖土工程監測所面臨的機遇，有助于提高監測效率和信息數據的使用效率，同時有效降低了巖土工程監測的成本。

2.2 大數據技術的應用使數據結果更加準確

大數據時代下，對巖土工程監測數據進行簡單分析已經不能滿足時代的發展，而是要求對信息數據進行全方位的分析，并能快速進行查詢和及時反饋，從而提高巖土工程監測的分析和預測水平。因此，抓住大數據技術所帶來的機遇，提高巖土工程監測智能化水平，一方面能實現對工程項目建設的持續實時動態監控，另一方面可實現各項信息數據的同步分析和整合，提高監測數據的準確性。

2.3 大數據技術的應用使巖土工程建設安全性更高

大數據技術與巖土工程監測的相互結合，使得信息數據的共享更加高效。利用共享到的信息數據，以及大數據分析和挖掘技術，能夠預測工程項目所在地的地質狀況，以便更好地應對地質災害，減少潛在危險。同時，大數據技術的應用還能夠直觀地反映出巖土工程建設過程中所出現的問題，并及時發出預警，提高了建設的安全性。

2.4 大數據技術的應用使巖土工程監測更加智能

巖土工程具有其特殊性，其工作形態和安全狀況具有動態化特征，為了能夠及時掌握其動態變化，需要對巖土工程進行監測。而巖土工程監測容易受地質條件、施工過程和氣候等多方因素的影響，為保證數據的準確性，將大數據技術與巖土工程監測相結合，能夠實現巖土工程監測的實時動態監控，從而不間斷地獲得實時數據，提高了數據的精確度，且數據的永久保存也為巖土工程的設計優化和安全施工提供了數據基礎。

3 大數據時代下巖土工程監測需要接受的挑戰

3.1 巖土工程監測人員的專業素質有待提高

大數據時代背景下，對巖土工程監測人員的專業素質提出了更高的要求，而現階段的巖土工程監測人員大部分只掌握了儀器的操作、對數據的簡單處理和報告的發布技能，無法對監測數據進行系統的整理，更無法對巖土工程結構狀態的發展趨勢進行科學預測。目前，巖土工程監測團隊業務素質普遍較低，需要加強對巖土工程監測人員的培訓和管理。

3.2 巖土工程監測只重視數據采集而輕視分析現象嚴重

科學技術的發展要求對巖土工程監測數據不只是簡單的采集，更要重視對采集數據的專業分析和深度挖掘，發現信息數據的內在價值。而現階段的巖土工程監測行業，對巖土工程監測數據只是簡單的采集和匯總，并沒有對其進行有效的分析，更遑論對數據的深度挖掘，從而使巖土工程監測數據的價值無法完全發揮出來，不僅浪費了巖土工程監測費用，還給巖土工程的建設帶來了安全隱患。

3.3 巖土工程監測缺乏新型技術的引入

大數據時代背景下，新技術、新方法不斷涌現，巖土工程監測也需要積極引入新技術與新方法，以保證巖土工程監測信息的連續性、完整性和準確性。然而，現階段的巖土工程監測沒有對科技發展動態給予應有的關注，對監測新技術和新方法缺乏一定的了解，在儀器的使用上仍然以傳統儀器為主，缺乏先進性，進而無法滿足大型復雜巖土工程對監測數據的質量需求。

4 巖土工程監測在大數據時代下的發展

4.1 應用型巖土工程監測團隊的建立

巖土工程監測機構要加強監測人員的專業技能培養，確保監測人員在熟練掌握簡單數據處理的同時，深入研究大數據分析和挖掘技術，能夠對各項信息數據進行深度分析，從而挖掘出其內在價值，提高信息的使用率。因此，巖土工程監測機構要重視專業人才的培養，注重巖土工程監測人員知識的更新，定期對其進行培訓，使其專業技能更加精湛。同時，積極引進具有大數據分析能力的優秀人才，壯大巖土工程監測隊伍，提高巖土工程監測團隊的整體專業素質。

4.2 大數據分析和挖掘技術的深入研究及應用

大數據時代背景下，要對大數據分析和挖掘技術進行深入研究，將其應用到巖土工程監測中，深度挖掘和分析信息數據，提取巖土工程監測數據中有價值的信息，進而為巖土工程建設做出有效決策，提供更為準確的數據依據，為巖土工程建設質量和安全保駕護航。大數據時代背景下，巖土工程監測工作更加全面先進，巖土工程監測的一般步驟如圖1所示。

圖1 巖土工程監測的一般步驟

巖土工程監測工作的實施要求與巖土工程施工過程密切結合，通過對巖土工程監測數據價值的深度挖掘，可滿足巖土工程診斷、預測、法律和研究等方面的需求。第一，在診斷方面，通過巖土工程監測數據的分析結果，能夠對巖土工程設計參數和施工工藝進行優化，并對巖土工程施工過程中存在的安全隱患進行防范，有效提高了巖土工程的施工效率和施工安全性。第二，在預測方面，結合巖土工程監測所積累數據的分析結果以及實時監測數據的分析情況，判斷巖土工程建設的形態變化，從而提前預測風險，規避風險的發生。第三，在法律方面，通過對巖土工程監測數據的深度挖掘，得到有價值的觀測資料，以便在出現工程事故時能夠借助觀測資料找到事故發生的原因和責任人，以作證據之用。第四，在研究方面，大數據下的巖土工程監測數據以及其價值的應用都能夠長期保存，這些數據真實地反映了巖土工程的施工過程，能夠為未來其他巖土工程建設提供數據資料，以便更好地更新設計理念，改進施工工藝，使巖土工程項目建設過程更加高效，也更能滿足社會可持續發展的要求。

4.3 積極引入智能化監測技術和方法

大數據時代背景下，巖土工程監測逐漸朝著智能化方向發展，自動化監測技術的應用將逐漸代替人工監測方式。因此，巖土工程監測機構要積極引進先進監測儀器，將無線傳感器監測系統、無人機監測、自動測量機器人等先進技術和方法引入巖土工程監測中，擴大巖土工程監測范圍，延長監測周期，提高巖土工程監測的精確度，使巖土工程監測更加智能。

5 結束語

大數據時代的到來給巖土工程監測帶來了新的技術和方法，有效提高了巖土工程監測效率和服務水平。巖土工程監測機構要抓住大數據時代所帶來的機遇，直面挑戰，從監測人員、監測技術和方法、深度分析技術入手，使巖土工程監測更加自動化和智能化，提高巖土工程項目的建設質量，確保項目在施工與運營階段的安全。