土木工程信息化发展综述

段希程 常梁义

【摘要】随着我国信息化技术不断提高，作为传统学科之一的土木工程，又出现了新的发展机遇，尤其是在城市化的过程中，信息化后的土木工程将极有利地推动我国城市化进程，从而带动社会经济的发展。但同时，土木工程信息化也遇到了一些不可避免的困难，本文将结合笔者自身经验，从土木工程信息化的全方位研究在其发展过程中的问题与机遇，以供探讨。

【关键词】土木工程、信息化、发展综述

一.土木工程信息化的概述

（一）土木工程信息化的概述

土木工程指建造各类工程设施的科学技术的统称。而土木工程信息化则是指利用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术，尤其是对传统土木工程技术手段的改造与提升，从而实现效率的提高，以及成本的降低[1]。

（二）重要意义

土木工程信息对社会经济发展带来的意义远远不局限于本身，其对土木工程市场化的发展有着重要意义，将会在短时间内引入物流、电商等相关概念，甚至可以向O2O平台方面发展。另外，土木工程信息化也是推动相关企业转型的重要方法之一，尤其是对相关企业的理念方面，将会有一个质的改变。

二.我国土木工程信息化发展的现状

从目前来看，我国土木工程信息化主要包括三个方面，一是土木工程设计、施工的技术和控制信息方面；二是土木工程各项管理方面；三是土木工程商贸信息方面。

（一）土木工程设计、施工的技术和控制信息方面

作为一项古老的学科，土木工程的发展都一直受到时间、空间等相关因素的制约，尤其在地形地貌方面，往往成为土木工程项目最难攻克的一项技术难关，也使得很多工程也因此而搁浅。但随着信息技术的发展，已经根本上改变了土木工程的设计、施工方法，能够实现很多艺术家大胆而极富创新的设计，让这些创新设计真正变成现实，造福全人类。

从具体的案例来看，像广州的小蛮腰、央视大楼的裤衩、河北的天子酒店、广西北海的北部湾1号，等等。它们都是利用土木工程信息化，从而突破时间、空间等维度的限制，让这些富有创新设计成为现实。

（二）土木工程各项管理方面

管理是一项难题，土木工程管理亦是如此。众所周知，我国土木工程科目虽然有较长的发展历史，但受制于技术的落后，长期以来，土木工程各项管理一直存在大大小小的问题，比如管理信息系统的混乱、验收标准的不一致，以及相关应有技术良莠不一，都在一定程度限制土木工程学科的发展。

但随着信息技术的到来，这些问题似乎都不再是问题，因为土木工程一旦进行信息化之后，相关管理的细则都会有一个明确的标准。同时，对于整个行业来说，信息化的发展，还可以打破行业间的信息壁垒，从而实现信息互通，做到相关管理标准的一致性。

（三）土木工程商贸信息方面

在今年两会期间，李克强总理在会议上肯定了“互联网+”对社会经济发展的积极意义，使得“互联网+”成为各行各业发展的突破点之一。对于土木工程而言，同样也是如此，互联网基因已经开始切入到土木工程发展的方方面面。

比如在施工方案方面，目前已有很多O2O平台都开始提供土木工程施工方案的项目，这种与客户直接对接的方式，将会大大缩减土木工程项目的成本，也能够有效提高施工效率。

另外，在土木工程信息化之后，也同样能够在更短的时间内，实现产业的规模化效益，把整个行业从低端提升到中端领域，使之能在更广的范围内，带动相关行业的进步，从而促进社会经济的发展。

三.土木工程信息化的发展措施

从目前来看，土木工程信息化的发展措施，主要还是集中在信息技术方面，分别是3S技术、计算机应用技术以及无线技术这三个方面。可以说，这三项技术的发展，将是推动土木工程信息化进程的最关键因素。现在，笔者将结合具体案例，加以说明，从技术的角度探讨土木工程信息化的发展措施。

（一）3S技术

3S技术主要是指遥感技术、地理信息系统、全球定位系统。它们既是狭义的地理信息技术，也是广义地理信息技术的核心。而对于土木工程来说，这是其信息化进程的重要一步。

众所周知，土木工程项目离不开地形地貌的勘察，以及准确的定位系统，这些都必须依靠3S技术的发展。在地形地貌的勘察方面，土木工程项目是遥感技术的进步的最大得益者，通过远程遥感技术，能够把那些远距离且难以实地勘察的地形地貌，使之成像，最终得出详细的地形地貌数据。

当然，在这个过程中，全球定位系统的重要性也是不言而喻，它能够在短时间内对具体地点进行准确标记，便以对施工方案的设计。总而言之，全球定位系统的优点在于不存在误差积累、精度高、 速度快、全天候、无需通视和点位不收限制，并可同时提供平面和高程的三维位置信息等方面。

具体案例如参考三峡工程的建设，当地险峻的地势一直成为工程施工的难点，但在引入3S技术之后，很多需要人工勘察的地方，都可以通过远程计算机来完成。

（二）计算机应有技术

3S技术主要用于外部的勘察和成像方面，而计算机应有技术则是在土木工程内部的建模方面，两者几乎是拥有同等的重要性。在此之前，随着互联网技术的接入，我国土木工程建模主要是利用CAD软件进行操作，部分项目可能要涉及到3D MAX软件，但无论是哪一种软件，都存在一定的缺陷。

就未来而言，未来土木工程信息化的重要将是在CAE软件建模，甚至是在VR软件建模方面，尤其是虚拟与现实两者的交叉，利用数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物[2]。

当然，这项技术的优势还不仅在于此，它还能够具体到设计方案是否符合实际、以及查出存在哪些可优化的方面，从而大大降低成本，减少不必要的工作内容，提升效率。而在具体运用方面，北京奥林匹克运动会多项场馆的建设，均利用了这些软件技术，比如鸟巢、水立方，等等。

（三）无线技术

有了3S技术和计算机应有技术之后，土木工程信息化仍缺少非常重要的一环，那就是通讯连接技术，也就是现在所说的无线技术。无线技术的重要性主要存在于基站与P2机之间的联系，它是一种数据传输工具，能够把数据通过基站端口，传输到计算机一端进行永久性存储。

在另一方面，无线技术还能对这些传输而来的数据，进行有效的分析，从而大大降低人工分析的时间，并且能够保证分析结果的准确性。

当然，它的作用并不仅仅在于此，它还可以实现很多有效的功能，比如损伤检测、报警，等等，从而使监测系统更加完善，以及使用方便。

四.结语

总体而言，信息化对土木工程学科的发展具有重要意义，它能够从根本上改变土木工程的传统理念，使之与时下热门互联网概念接轨，让互联网技术带动这个传统学科在新时代的发展，并在发展的过程，不断迎接新的挑战，不断克服新的困难。至少在未来二十年、甚至三十年内，互联网技术对土木工程学科的重要性都是不言而喻的。

当然，从目前来看，土木工程信息化仍然遇到了很多困难，尤其是与欧美发达国家相比较，我国土木工程信息化的程度仍然是比较低的，存在較大的差距。在未来，土木工程信息化依旧还有很长的路要走。

参考文献

[1]百度百科.关于土木工程信息化概述的解析

[2]叶之皓.《浅淡土木工程信息化》.科技广场.2012.8

[3]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业.2009