大数据技术及其在土木工程中的应用

张凯源

[摘 要]随着科技的不断发展，互联网技术的不断革新，信息化时代的到来，各种信息的处理更是十分的复杂，但是随着大数据技术的出现，信息处理的速度和能力变得更强大，一方面大数据能够广泛的应用于各行各业，对于其他行业的发展有着很大的帮助，同样也能作用于土木工程方面。土木工程本身又是相对比较传统的行业，在技术上发展到一个阶段是有瓶颈期的，发展的速度也会相对比较缓慢，如果能够借助大数据技术，将会使土木工程取得很大的进步。

[关键词]大数据；土木工程；信息管理

[中图分类号]TU17 [文献标识码]A

现如今，互联网技术的不断革新，起技术的迅速发展和研发，也使互联网技术运用于各个行业，无论是金融、艺术、法律、教育，还是数学、物理、建筑，都能够通过和互联网技术的结合而使该行业进行一个技术上的很大的飞跃和突破。同样的，土木工程行业也需要一个技术上的突破和飞跃，这是互联网技术能给土木工程行业所带来的好处。大数据又是21世纪以来最成功的技术，它能够让土木工程行业突破很多技术上的瓶颈，使土木工程行业在技术上得到一个很大的进步。

1 大数据的概念

不同的机构和团队对于大数据的概念的解释不同，对于“大数据”（Bigdata）研究机构Garter给出了这样的定义。“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。麦肯锡全球研究所给出的定义是：一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换而言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式结构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘。但它必须依托云计算的分布式云计算、分布式数据库和云存储、数据化管理。随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。分析师团队认为，大数据（Bigdata）通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据，这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起，因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。大数据需要特殊的技术，以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。总体来说，大数据是一个先进的技术，在信息的处理上有着很强的能力。

2 传统土木工程行业的弊端

土木工程行业是一个相对复杂的综合学科，其专业的学习包括理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学，因此其所包含的内容很多，所以要求也会比较高，无论是对数据的计算和处理能力或是沟通交流能力都有一个很高的要求。

2.1 能源消耗大

传统的土木工程行业的建筑能源消耗很大，这是一个很难解决的问题。在施工过程中，照明灯的使用、挑点起设备、办公设备等等的使用都会加大在能源方面的消耗，电力、水力等各方面的消耗，而且如果是人力的方式进行统计和计算难度是非常之大的。

2.2 制作周期长

传统的土木工程不借助计算机或者互联网的方式，数据的统计、计算、处理都是人为的，这样就会使周期变长，时间越长消耗的能源就越多，这是一个相互的过程，所以只有缩短制作周期才能使能源的消耗和人力的消耗缩小很多。

2.3 人力消耗大

传统的土木工程的数据计算和处理都是人为的，这样就加大了人力的消耗，你需要尽可能多的人去帮你完成数据的处理和计算，尤其是一些大企业，需要工期尽可能快的企业，会雇佣很多的人进行计算，那么这样会大大增加在人力方面的消耗。

3 大数据在土木工程行业应用的意义

3.1 减少能源的消耗

在施工过程中，照明灯的使用、挑点起设备、办公设备等的使用都会加大在能源方面的消耗，电力、水力等个方面的消耗，而且如果是人力的方式进行统计和计算难度是非常之大的。通过大数据对数据进行整理、计算和处理可以减少能源的消耗。通过传感器将各种电气设备与计算机相连接，大数据可以计算出相应的能源消耗。这样就知道了能源消耗点所在，并进行节制。

3.2 缩短制作周期

传统的土木工程不借助计算机或者互联网的方式，数据的统计、计算、处理都是人为的，这样就会使周期变长，加入大数据技术，大数据技术对于数据的整合、计算、处理的速度都要比人力快很多，这样就能缩短制作周期。缩短了制作周期，就可以加快工程完成的速度，可以给企业节省很多的时间，时间就是财富。

3.3 减少人力消耗

本身由认为的数字计算的工作交给了大数据，交给了计算机。一台计算机的大数据技术可以抵消几十人甚至几百人的工作，这样就大大减少了人力的消耗，需要的人才少了，相应的财力的支出就变少了。并且人为的计算是有可能出现错误的，但是计算机是不会出现错误的，这样就会减少误差和错误的出现。

[参考文献]

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