土木工程信息化(高等学校土木工程专业十三五系列教材)

近年来，以BIM、VR、 物联网、大数据和人工智能 等技术为代表，国内外在土 木工程信息化领域已经取得 突破性进展，信息技术与土 木工程的深度融合与广泛应 用已成为必然趋势。本书从 信息流的角度出发，系统地 介绍了土木工程信息采集、 处理、分析、表达与服务等 方面的理论、方法和技术， 收录了信息技术在建筑、桥 梁以及地下工程的应用案例 ，使读者对这一新领域的知 识有较为全面和透彻的了解 。 本书可以作为高等学校 土木工程专业的教材，也可 为从事土木工程信息化相关 工作人员提供参考。 本书作者制作了教学课 件，有需要的任课老师可以 发送邮件至： jiangongkejian@163.com索 取。

第1章 绪论 1.1 土木工程现状与发展 1.1.1 土木工程现状 1.1.2 土木工程发展 1.2 土木信息技术导论 1.2.1 信息论简介 1.2.2 信息的定义 1.2.3 信息的度量 1.2.4 信息、数据和知识 1.2.5 信息化过程 1.2.6 土木工程信息化 习题 第2章 土木工程信息采集 2.1 概述 2.2 土木工程信息采集技术与设备 2.2.1 数据采样定理 2.2.2 传统采集技术 2.2.3 传感器网络技术 2.2.4 基于光纤的土木工程信息采集技术 2.2.5 微机电系统 2.2.6 数字图像技术 2.2.7 倾斜摄影技术 2.2.8 激光测距技术 2.2.9 三维激光扫描技术 2.3 土木工程信息集成采集装备 2.3.1 桥梁检测车 2.3.2 隧道检测车 2.3.3 道路检测车 2.4 北斗测量技术在土木工程中的应用 2.4.1 北斗卫星导航系统介绍 2.4.2 应用于土木工程中的北斗测量技术 2.4.3 未来展望 习题 第3章 土木工程信息处理 3.1 概述 3.2 元数据与数据标准化 3.2.1 元数据 3.2.2 数据标准化 3.3 数据清洗 3.3.1 缺失数据处理 3.3.2 异常数据处理 3.3.3 噪声数据处理 3.3.4 不一致数据处理 3.4 数据集成 3.5 数据转换 3.6 数据归约 习题 第4章 土木工程信息模型 4.1 概述 4.2 地理信息模型 4.3 城市信息模型 4.4 建筑信息模型 4.5 岩石隧道信息模型 4.5.1 岩石隧道地质信息模型 4.5.2 岩石隧道结构信息模型 习题 第5章 BlM技术与应用 5.1 BIM概述 5.1.1 BIM定义 5.1.2 BIM的特点 5.2 BIM软件功能介绍 5.2.1 BIM核心建模软件 5.2.2 BIM模型应用软件 5.2.3 BIM软件功能汇总 5.3 BIM建模 5.3.1 房屋建模 5.3.2 桥梁建模 5.3.3 隧道建模 5.4 BIM应用案例 习题 第6章 土木工程信息分析 6.1 概述 6.2 大数据与机器学习简介及应用 6.2.1 大数据分析简介 6.2.2 机器学习方法简介 6.2.3 机器学习应用实例：盾构隧道掘进参数与地表沉降预测 6.3 仿真方法简介 6.3.1 仿真基本概念 6.3.2 应用实例1：桥梁交通荷载效应仿真 6.3.3 应用实例2：隧道施工环境影响仿真 习题 第7章 土木工程信息表达 7.1 概述 7.2 可视化理论与技术 7.2.1 人类视觉感知 7.2.2 数据可视化 7.2.3 可视化技术与工具 7.3 虚拟现实技术 7.3.1 虚拟现实技术概述 7.3.2 虚拟现实技术应用案例 7.4 增强现实与混合现实 7.4.1 简介 7.4.2 基于增强体验的隧道火灾逃生试验案例 习题 第8章 土木工程信息服务与智慧基础设施系统 8.1 土木工程信息服务 8.1.1 土木工程信息管理服务 8.1.2 土木工程信息专业应用服务 8.1.3 结构综合预警 8.1.4 结构安全评估 8.2 智慧基础设施系统（iS3） 8.2.1 iS3基本概念 8.2.2 iS3特点与功能 8.2.3 iS3使用和操作 8.2.4 iS3的开发 8.2.5 iS3应用实例 习题 参考文献 致谢