大数据时代岩土工程监测面临的机遇与挑战

杨勇勇

（浙江省交通运输科学研究院，浙江 杭州 310000）

岩土工程监测结果的准确性和精确度依赖于对所采集到的海量数据信息的分析和整理，而对海量数据信息进行分析整理的主要技术为大数据技术。由此可见，大数据技术在岩土工程监测过程中的应用意义重大。一方面，大数据分析技术的应用有效提升了岩土工程监测结果的准确度和精确度，为岩土工程项目的顺利实施和施工安全提供了有力的数据保障，使其利用价值更高；另一方面，利用大数据挖掘技术，深化数据信息意义，从而能够根据岩土工程监测结果制订下一步的工作决策，提高了决策的准确性，有效保证了岩土工程项目的施工质量和安全。

1 大数据背景下工程监测所呈现的主要特点

1.1 工程监测信息数据数量庞大且繁复

大数据时代背景下，在岩土工程监测过程中所采集到的数据信息数量更多，类型也更加丰富。在如此庞大的信息量中，岩土工程监测只有通过大数据等技术，才能对海量信息数据进行整理和分析，将抽象的数据加工成直观信息，以供人们挑选和使用，最终挖掘出最具有价值的信息，辅助工作的开展，从而为岩土工程项目的顺利进行提供重要的参考依据。

1.2 工程监测信息数据以多样化的方式呈现

由于不同的岩土工程项目其使用需求不同，所处的地理位置以及周边环境也存在很大差异，因此信息数据的来源和类型也各不相同，以多样化的形式呈现。除此之外，由于大数据技术拥有不同的算法和分析技术，因此在对工程监测所获得的信息数据进行分析挖掘时，不同的算法和分析技术所得到的信息数据类型也不尽相同。如信息数据可以以图像、音频、视频、图表等多种形式表现，信息表达更加形象、直观，满足不同使用者的需求。

2 大数据时代下岩土工程监测所面临的机遇

在信息数据时代，数据资源已成为各行业发展的主要战略资源，如何将数据资源与各行业的发展相互融合，发挥出其最大价值，是各行业需要抓住的机遇，在岩土工程监测中同样如此。

2.1 大数据技术的应用提高了信息数据的使用效率

大数据时代背景下，岩土工程监测技术更加先进，能够对岩土工程实行动态监测，并将监测数据实时传递到工程监测管理平台，以便对海量信息数据展开分析整理。大数据时代下，不同的人才对信息数据具有不同的见解，从而发现信息数据中存在的不同价值，使得海量信息数据的使用效率更高。因此，抓住大数据时代下的岩土工程监测所面临的机遇，有助于提高监测效率和信息数据的使用效率，同时有效降低了岩土工程监测的成本。

2.2 大数据技术的应用使数据结果更加准确

大数据时代下，对岩土工程监测数据进行简单分析已经不能满足时代的发展，而是要求对信息数据进行全方位的分析，并能快速进行查询和及时反馈，从而提高岩土工程监测的分析和预测水平。因此，抓住大数据技术所带来的机遇，提高岩土工程监测智能化水平，一方面能实现对工程项目建设的持续实时动态监控，另一方面可实现各项信息数据的同步分析和整合，提高监测数据的准确性。

2.3 大数据技术的应用使岩土工程建设安全性更高

大数据技术与岩土工程监测的相互结合，使得信息数据的共享更加高效。利用共享到的信息数据，以及大数据分析和挖掘技术，能够预测工程项目所在地的地质状况，以便更好地应对地质灾害，减少潜在危险。同时，大数据技术的应用还能够直观地反映出岩土工程建设过程中所出现的问题，并及时发出预警，提高了建设的安全性。

2.4 大数据技术的应用使岩土工程监测更加智能

岩土工程具有其特殊性，其工作形态和安全状况具有动态化特征，为了能够及时掌握其动态变化，需要对岩土工程进行监测。而岩土工程监测容易受地质条件、施工过程和气候等多方因素的影响，为保证数据的准确性，将大数据技术与岩土工程监测相结合，能够实现岩土工程监测的实时动态监控，从而不间断地获得实时数据，提高了数据的精确度，且数据的永久保存也为岩土工程的设计优化和安全施工提供了数据基础。

3 大数据时代下岩土工程监测需要接受的挑战

3.1 岩土工程监测人员的专业素质有待提高

大数据时代背景下，对岩土工程监测人员的专业素质提出了更高的要求，而现阶段的岩土工程监测人员大部分只掌握了仪器的操作、对数据的简单处理和报告的发布技能，无法对监测数据进行系统的整理，更无法对岩土工程结构状态的发展趋势进行科学预测。目前，岩土工程监测团队业务素质普遍较低，需要加强对岩土工程监测人员的培训和管理。

3.2 岩土工程监测只重视数据采集而轻视分析现象严重

科学技术的发展要求对岩土工程监测数据不只是简单的采集，更要重视对采集数据的专业分析和深度挖掘，发现信息数据的内在价值。而现阶段的岩土工程监测行业，对岩土工程监测数据只是简单的采集和汇总，并没有对其进行有效的分析，更遑论对数据的深度挖掘，从而使岩土工程监测数据的价值无法完全发挥出来，不仅浪费了岩土工程监测费用，还给岩土工程的建设带来了安全隐患。

3.3 岩土工程监测缺乏新型技术的引入

大数据时代背景下，新技术、新方法不断涌现，岩土工程监测也需要积极引入新技术与新方法，以保证岩土工程监测信息的连续性、完整性和准确性。然而，现阶段的岩土工程监测没有对科技发展动态给予应有的关注，对监测新技术和新方法缺乏一定的了解，在仪器的使用上仍然以传统仪器为主，缺乏先进性，进而无法满足大型复杂岩土工程对监测数据的质量需求。

4 岩土工程监测在大数据时代下的发展

4.1 应用型岩土工程监测团队的建立

岩土工程监测机构要加强监测人员的专业技能培养，确保监测人员在熟练掌握简单数据处理的同时，深入研究大数据分析和挖掘技术，能够对各项信息数据进行深度分析，从而挖掘出其内在价值，提高信息的使用率。因此，岩土工程监测机构要重视专业人才的培养，注重岩土工程监测人员知识的更新，定期对其进行培训，使其专业技能更加精湛。同时，积极引进具有大数据分析能力的优秀人才，壮大岩土工程监测队伍，提高岩土工程监测团队的整体专业素质。

4.2 大数据分析和挖掘技术的深入研究及应用

大数据时代背景下，要对大数据分析和挖掘技术进行深入研究，将其应用到岩土工程监测中，深度挖掘和分析信息数据，提取岩土工程监测数据中有价值的信息，进而为岩土工程建设做出有效决策，提供更为准确的数据依据，为岩土工程建设质量和安全保驾护航。大数据时代背景下，岩土工程监测工作更加全面先进，岩土工程监测的一般步骤如图1所示。

图1 岩土工程监测的一般步骤

岩土工程监测工作的实施要求与岩土工程施工过程密切结合，通过对岩土工程监测数据价值的深度挖掘，可满足岩土工程诊断、预测、法律和研究等方面的需求。第一，在诊断方面，通过岩土工程监测数据的分析结果，能够对岩土工程设计参数和施工工艺进行优化，并对岩土工程施工过程中存在的安全隐患进行防范，有效提高了岩土工程的施工效率和施工安全性。第二，在预测方面，结合岩土工程监测所积累数据的分析结果以及实时监测数据的分析情况，判断岩土工程建设的形态变化，从而提前预测风险，规避风险的发生。第三，在法律方面，通过对岩土工程监测数据的深度挖掘，得到有价值的观测资料，以便在出现工程事故时能够借助观测资料找到事故发生的原因和责任人，以作证据之用。第四，在研究方面，大数据下的岩土工程监测数据以及其价值的应用都能够长期保存，这些数据真实地反映了岩土工程的施工过程，能够为未来其他岩土工程建设提供数据资料，以便更好地更新设计理念，改进施工工艺，使岩土工程项目建设过程更加高效，也更能满足社会可持续发展的要求。

4.3 积极引入智能化监测技术和方法

大数据时代背景下，岩土工程监测逐渐朝着智能化方向发展，自动化监测技术的应用将逐渐代替人工监测方式。因此，岩土工程监测机构要积极引进先进监测仪器，将无线传感器监测系统、无人机监测、自动测量机器人等先进技术和方法引入岩土工程监测中，扩大岩土工程监测范围，延长监测周期，提高岩土工程监测的精确度，使岩土工程监测更加智能。

5 结束语

大数据时代的到来给岩土工程监测带来了新的技术和方法，有效提高了岩土工程监测效率和服务水平。岩土工程监测机构要抓住大数据时代所带来的机遇，直面挑战，从监测人员、监测技术和方法、深度分析技术入手，使岩土工程监测更加自动化和智能化，提高岩土工程项目的建设质量，确保项目在施工与运营阶段的安全。