淺議土木工程信息化發(fā)展

趙文文，武亨光，王艷萍

(1.孝義市金暉煤焦有限公司，山西孝義 032300;2.太原理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山西太原 030024)

土木工程信息化指的是利用通信、計(jì)算機(jī)以及其他自動(dòng)化處理技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的土木工程施工方式進(jìn)行改造和提升，對(duì)促進(jìn)土木工程技術(shù)的完善具有非常重要的意義。通過(guò)實(shí)現(xiàn)土木工程信息的在線(xiàn)與共享，可以為土木工程信息化提供更加完善的解決方案，進(jìn)而提升土木工程的效益水平［1］。與此同時(shí)，隨著我國(guó)土木工程行業(yè)的不斷發(fā)展，土木工程信息化也是土木工程建設(shè)發(fā)展的必然方向和基本的戰(zhàn)略任務(wù)。

1 土木工程信息化在行業(yè)中的應(yīng)用

1.1 在巖土工程中的應(yīng)用

在20 世紀(jì)80 年代時(shí)，國(guó)外針對(duì)巖土工程信息化研究是基于GIS 技術(shù)開(kāi)發(fā)的。到了1991 年，美國(guó)的科學(xué)基金會(huì)聯(lián)合高速公路管理部門(mén)開(kāi)發(fā)出了巖土工程信息庫(kù)，為以后的工程勘探提供了可靠的評(píng)價(jià)依據(jù);在1995 年，美國(guó)的有關(guān)研究學(xué)者對(duì)GIS 技術(shù)中的DEM 模型中滑動(dòng)面的位置進(jìn)行了模擬，對(duì)深層滑坡災(zāi)害的評(píng)價(jià)具有非常重要的意義［2］。

我國(guó)針對(duì)巖土工程信息化的研究主要集中在二維勘探方面，利用信息化技術(shù)將表格、圖片等作為基礎(chǔ)的地理信息，進(jìn)而形成二維的地質(zhì)圖形。我國(guó)針對(duì)三維地質(zhì)模型的研究較晚。在1996 年時(shí)，勝利石油管理局以及中科院地球物理研究所聯(lián)合研究了GOCAD;天津大學(xué)將OpenGL 軟件作為基礎(chǔ)，研究出了水利工程地質(zhì)三維模型。

1.2 在交通工程中的應(yīng)用

1.2.1 智能化交通系統(tǒng)

智能化交通系統(tǒng)中有關(guān)功能主要體現(xiàn)在提升道路網(wǎng)通行能力、經(jīng)濟(jì)效益等方面。在國(guó)外，智能化交通系統(tǒng)主要被應(yīng)用在電子監(jiān)控設(shè)備、交通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布交通信息中等等。在應(yīng)用智能化交通系統(tǒng)中，最具代表性的要屬Navigator 智能化交通系統(tǒng)［3］。在歐洲國(guó)家，智能化交通系統(tǒng)主要被應(yīng)用在綜合運(yùn)輸方面，主要是要提升監(jiān)控設(shè)備的質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到提升交通信息質(zhì)量的目的。我國(guó)針對(duì)智能化交通系統(tǒng)的研究是在20 世紀(jì)90 年代開(kāi)始的，主要是對(duì)出行者的信息以及公共交通系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。在1999 年時(shí)，我國(guó)組建了智能化交通系統(tǒng)研究中心，并開(kāi)發(fā)出了聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)以及汽車(chē)智能導(dǎo)航系統(tǒng)等，有效地改善了交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀。

1.2.2 道路交通安全管理系統(tǒng)

道路交通安全管理系統(tǒng)將路網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為研究基礎(chǔ)，具體包含了交通安全預(yù)測(cè)、交通事故處理以及交通安全評(píng)價(jià)等子系統(tǒng)，從而為道路交通安全的管理提供了支持性服務(wù)［4］。

在歐洲國(guó)家，設(shè)計(jì)了針對(duì)道路評(píng)估的相關(guān)方案，并定期對(duì)歐洲國(guó)家的道路的安全情況進(jìn)行分析。在我國(guó)，因?qū)Φ缆方煌ò踩芾硐到y(tǒng)的研究起步較晚，我國(guó)有關(guān)研究人員建立了將GIS 技術(shù)作為基礎(chǔ)的道路交通安全系統(tǒng)，并且將道路信息、交通事故信息等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為道路的安全通行圖提供了有效的保障。

1.3 在建筑工程中的應(yīng)用

建筑工程信息化指的是在整個(gè)建筑施工工程中，對(duì)生產(chǎn)周期中的施工工程進(jìn)行有效地反映和管理的一種活動(dòng)。建筑工程信息化可以將項(xiàng)目信息管理、施工組織以及組織管理有效地結(jié)合在一起。

在美國(guó)十分重視對(duì)建筑工程信息化的開(kāi)發(fā)，例如，微軟公司開(kāi)發(fā)的Project2000 軟件就是一種非常適宜建筑工程中小型項(xiàng)目的管理工具，還有Honeywell 公司開(kāi)發(fā)的My construction 軟件等，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中都取得了較好的應(yīng)用效果。目前，我國(guó)對(duì)建筑工程的信息化管理還處于發(fā)展階段，例如北京的夢(mèng)龍公司開(kāi)發(fā)出的MR2000 等軟件以及中建五局公司開(kāi)發(fā)出的建筑企業(yè)信息管理系統(tǒng)等軟件都逐步被應(yīng)用在建筑工程中［5］。

1.4 在環(huán)境工程中的應(yīng)用

1.4.1 水土保持監(jiān)測(cè)

水土保持工作在水土保持監(jiān)測(cè)工作中具有非常重要的地位。針對(duì)美國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀而言，其已經(jīng)擁有了一套較為完善的土壤侵蝕數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)，相繼開(kāi)發(fā)出了地形、土壤等數(shù)據(jù)庫(kù)，為土壤的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了良好的發(fā)展條件。根據(jù)這一采集系統(tǒng)，美國(guó)還相繼開(kāi)發(fā)出了水蝕預(yù)報(bào)模型系統(tǒng)。我國(guó)針對(duì)水土保持工作的信息化研究工作開(kāi)始于20 世紀(jì)的30 年代初期。我國(guó)首先在各個(gè)地區(qū)建立了針對(duì)水土保持工作的相關(guān)工作站，之后針對(duì)流域機(jī)構(gòu)又建立了水土保持試驗(yàn)站，對(duì)水土流失的規(guī)律以及防治措施進(jìn)行了綜合的分析。

1.4.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

在自然界中，因涉及的信息量巨大且范圍較大，因而針對(duì)生態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)具有一定的地理特征，很難通過(guò)動(dòng)態(tài)的科學(xué)進(jìn)行分析，盡管GIS 技術(shù)以及遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用，但是研究的內(nèi)容并不十分完善，沒(méi)有完全有效的集成，在提取生態(tài)信息的過(guò)程中主要依靠的也是人機(jī)交互的方法，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)量也非常少，因而目前仍然較難掌握生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的提出帶來(lái)了一定的影響［6］。因目前我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期，對(duì)自然環(huán)境的不合理運(yùn)用帶來(lái)了一定的生態(tài)問(wèn)題，因而在生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。

2 土木工程信息化發(fā)展的趨勢(shì)

2.1 巖土工程中的發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)僅有少數(shù)城市中的地質(zhì)單位采用了GIS 技術(shù)，并建立了地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)，因而在巖土工程中普遍存在著存儲(chǔ)機(jī)制不合理以及內(nèi)容不完善等問(wèn)題［7］。另外，針對(duì)巖土工程信息系統(tǒng)的集成化程度水平也不高，造成了相關(guān)管理機(jī)制不完善的狀況出現(xiàn)?，F(xiàn)階段，數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)采集方式主要是停留在傳感器以及終端服務(wù)方面，且通常情況下是有線(xiàn)通信，這對(duì)小范圍的數(shù)據(jù)采集工作具有較好的適用性，但是卻不適于數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集工作，因而在未來(lái)巖土工程采集工作中針對(duì)這方面要進(jìn)行深入的研究。

2.2 交通工程中的發(fā)展趨勢(shì)

因我國(guó)的智能化交通系統(tǒng)目前仍然處于發(fā)展的初期階段，不僅基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用尚未普及，智能化領(lǐng)域的研究發(fā)展也非常滯后?，F(xiàn)階段，智能化交通系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以及研究應(yīng)用得到了良好的發(fā)展，但是，針對(duì)交通系統(tǒng)中信息的處理仍然不夠完善，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，針對(duì)智能交通化系統(tǒng)的研究主要集中在動(dòng)態(tài)化信息服務(wù)以及誘導(dǎo)方面，從而為出行人員提供更加準(zhǔn)確的出行信息，在信息技術(shù)設(shè)備以及服務(wù)手段不斷完善的基礎(chǔ)上，高速公路中公路網(wǎng)的建設(shè)也在不斷完善，因而交通系統(tǒng)中的智能化管理系統(tǒng)一定會(huì)向網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的方向上發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土木工程信息化建設(shè)對(duì)土木工程的整體建設(shè)具有非常重要的作用，土木工程信息化發(fā)展不但符合土木工程建設(shè)的發(fā)展需要，同時(shí)也是未來(lái)的主要發(fā)展方向。在這一過(guò)程中，我國(guó)的土木工程信息化建設(shè)工作要不斷借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并從土木工程信息化管理中的企業(yè)、產(chǎn)業(yè)以及工程實(shí)際狀況出發(fā)，從而研究出一套切實(shí)可行的發(fā)展方案。另一方面，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，為土木工程的信息化建設(shè)也提供了巨大的推動(dòng)力量，由此可以看出，我國(guó)土木工程的信息化建設(shè)將迎來(lái)良好的發(fā)展前景。

［1］曾繼芳.關(guān)于土木工程信息化建設(shè)的分析［J］.城市建設(shè)理論研究，2012(10):35－37.

［2］牛紅凱，黃守剛，王志臣.土木工程項(xiàng)目施工信息化內(nèi)容與發(fā)展評(píng)述［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011(3):204－206.

［3］楊敏，任紅林.土木工程信息化戰(zhàn)略及其實(shí)施構(gòu)架［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012(3):303－306.

［4］薛中武.土木工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011(24):29－30.

［5］葉之皓.淺談土木工程信息化［J］.科技廣場(chǎng)，2012(8):108－110.

［6］韓文.建筑工程信息化及其對(duì)策研究［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2012(5):217－218.

［7］孫英智，李卓然.談對(duì)建筑工程信息化發(fā)展的分析［J］.中國(guó)房地產(chǎn)，2011(2):116－117.