土木工程信息化战略及其实施构架

1、土木工程信息化战略及其实施构架回顾历史，我们可以发现人类社会的每一次技术革命、技术进步都对土木工程的发展产生了深刻影响，从远古时代的简单垒筑，到农业时代的手提肩挑为主辅以杠杆、滑轮等简单机械，再到工业时代的全面机械化、电气化，直至电子计算机发明后各种土木管理与计算软件、仿真系统、专家系统等的应用，土木工程的管理模式、设计施工技术发生了一次次的革命性变革。1970年，计算机网络的诞生预示着人类跨进信息时代的门槛，这是人类历史上又一次伟大的技术革命，21世纪是一个信息社会，已成为世界共识。信息时代最突出的标志就是人类构建了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界，最本质的特征就是以互联网为生产工具，知

2、识与信息成为生产力要素的最重要的组成部分。我国是一个发展中国家，正处于农业时代、工业时代、信息时代三种社会形态共存的时期，抓住信息化机遇，充分发挥后发优势，利用信息技术对国民经济的各行各业进行改造，实现社会经济的跨越式发展，是目前我国社会经济发展的一项战略任务。党的十六大报告明确指出，“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。实施土木工程信息化战略正是这一基本国策在建设领域的具体体现。 土木工程包括建筑、水利、公路、铁路、桥梁、矿山、机场及港口码

3、头等建设行业和领域，直接从业人口达4000万，是我国重要的支柱产业，同时也是国民经济建设中最大的产业队伍。但由于各种原因，该行业的整体发展水平一直比较低，处于粗放型的工作模式，直接影响着工作效率和工程质量。实施土木工程信息化战略就是将现代的信息技术与传统土木工程结合起来，实现土木工程信息资源的共享，打破经验性、流动性、地域性等对土木工程发展的限制，提高土木工程从业人员的工作能力和工作水平，提升土木工程企业的综合竞争力，同时也为各级政府和企业建立廉洁、透明、高效的管理机制提供良好平台，进而实现土木工程管理、技术的跨越式发展，这也势必对我国的国民经济与社会进步产生深远影响。有鉴于此，党和政府对土木

4、工程信息化十分重视，1995年4月，建设部批准了全国建设信息系统规划方案，决定在全国建设系统实施“金建”工程；2001年2月，颁布了“建设领域信息化工作的基本要点”，明确提出了建设领域信息化这一概念，并在此基础上制定了“建设事业信息化十五计划”。目前关于建设信息化的一些基础性工作已经展开，如建设部于2001年下达了制定建设行业信息系统相关软件通用标准的文件，这些标准包括工程建设地理信息系统软件通用标准、建设企业管理信息系统软件通用标准及建设信息平台数据通用标准等。由此可见将信息网络技术与传统的土木工程产业结合起来，进行土木工程信息化的建设，也是目前我国建设领域的战略任务之一。1、土木工程信息化

5、的内涵特点1.1 土木工程信息化的内涵（1）从技术形式看，土木工程信息化是指在全国乃至全球范围内以土木工程信息技术资源的开发利用为核心，以网络技术、通信技术等高科技手段为依托的一种新技术扩散的过程，通过实现土木信息的在线与共享，以随时、随地、互动的方式提供土木信息支持和完整的问题解决方案，逐步改变土木工程企业及其从业人员的工作方式，可极大提高工作效率和工作水平。（2）从行业影响看，土木工程信息化是一个利用信息技术对土木工程建设与管理水平整体提升的过程，它涵盖了政府监管、企业管理、教育培训、勘测、设计、施工、监理、质量监督等诸多领域，尤其针对我国的工程实际，土木信息化有效解决了工程建设量大面广与

6、信息知识资源分布严重不均的矛盾，促使整体的技术进步。（3）从实现过程来看，与其它行业的信息化一样，土木信息化也是一个包含三个层面、六大要素的动态过程，所谓三个层面，一是土木信息技术的开发和应用过程，主要指在互联网等信息技术的基础上，制定土木工程信息在软件、硬件方面的网络传输标准，同时大力开发研制土木工程信息的传输终端，这是信息化建设的基础；二是土木信息资源的开发和利用过程，主要指作为土木信息的提供者，完成国家土木工程信息公众网和企业局域网的建设，这是信息化建设的核心与关键；三是土木信息产品制造业不断发展的过程，主要指应发展一批土木工程信息技术开发制造的科研机构和企业，这是信息化建设的重要支撑。

7、所谓六大要素即指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。进行土木工程信息化建设就是围绕这三个层面、六大要素的一个系统工程，更是这三个层面、六大要素完美融和，实现土木工程建设管理跨越式发展的一个过程。 1.2 土木工程信息化的特点（1）土木工程信息化具有鲜明的知识经济特点，其核心生产要素是土木工程的各种信息、技术和知识，以互联网为工具，土木信息资源的生产、传输和应用是土木工程信息化的本质表现形式。（2）实时性、远程性、互动性是土木工程信息化必须具备的三大属性，即在任何时间、任何地方都可互动地为土木工程界提供信息服务，完全打破时间、地域等的限制。（3）智能化、网络化的工作方

8、式是土木工程信息化的又一特点。作为一个涉及领域众多、架构极为庞大的体系，土木工程信息化由诸多子系统组成，如土木工程远程计算与信息查询系统、远程专家系统、远程造价及市场行情系统、远程工程政务办理系统、远程教育系统等及各个企业、部门的局域信息系统，凭借这些系统，可做到无纸化办公、网上招投标、在线的互动咨询、网上会议、图纸文件的网络传输、网上图纸审查等，土木工程工作的方方面面都打上了网络化的烙印，这也势必会对人们的思维形式产生深刻影响。（4）土木工程信息化的核心动力是人力资本，终生学习技能、专业知识、it技能、信息的识别与管理技能等都是信息时代土木工程从业人员必须具备的能力。2、土木工程信息化的战略

9、目标土木工程信息化的战略目标主要表现为以下几个方面：（1）通过利用现代信息网络技术改造提升传统土木工程，实现信息互通、互联与共享，优化产业结构，促使资源配置更加合理，并最终形成土木工程信息化这一新产业，犹如在工业时代土木工程走向机械化、电气化、计算机化一样，土木工程将走向信息化时代，工作模式、思维方式等将发生巨大变化，极大提高土木工程工作效率、工作质量及土木工程的社会生产率。（2）通过网络办公、远程政务、信息公开等，有利于一个廉洁、高效、透明的政府监管体系的形成，可提高各级建设行政管理部门的决策水平、管理水平和为公众、为企业的服务水平，这对最终催生一个公平公正的建设市场具有极大的现实意义。（3

10、）通过利用信息技术武装土木工程企业，提高企业的综合实力和核心竞争力。尤其在加入wto，中国经济融入世界的今天，土木信息化更为国内土木企业走出国门，与国际接轨提供了物质保障。（4）土木工程是目前我国国民经济的支柱产业，土木工程信息化通过促使土木工程进步，以带动相关产业发展，培育新的经济增长点，为国家经济建设服务。3、土木工程信息化的实施框架作为一个庞大体系，前已述及土木工程信息化是一个包含三个层面、六大要素的动态过程，据此笔者对土木工程信息化的实施框架进行了分析，认为它包含三方面的内容，一是土木信息技术，二是土木信息学科，三是土木工程信息化产业。 3.1 土木信息技术土木信息技术以互联网、信息接

11、收终端技术、通讯网络等现代信息技术为基础，考虑土木工程的特殊性及土木工程信息化的特点、目的，旨在构建土木工程信息化实施建设的技术平台。它应该包括以下几个方面：（1）土木工程信息网土木工程信息网由国家土木工程公众网和各种局域网两部分组成，公众网主要是在全国范围内实现土木工程信息的在线与共享，局域网则是针对某个企业、某个具体工程设立，包括企业管理体系、工程信息采集处理系统等，其目的是实现企业管理、生产的高效运转。土木工程信息网一方面是土木信息的远程提供者，另一方面也是土木信息的传播媒介，更是土木工程技术、计算机技术、网络技术、多媒体影像技术、数据采集技术等的高度融合，这是整个土木工程信息化建设的核

12、心。（2）土木工程信息接收终端包括台式终端和手持式终端两种形式，但手持式终端是发展方向，其基本功能是工程人员可通过它随时与土木工程信息网进行信息交换，获取技术支持。接收终端是信息科技、电子技术、土木技术的结合，也是土木工程信息化得以实现的重要工具。（3）土木工程信息的网络传输标准这是土木工程信息化的基础性研究工作。首先根据土木工程信息化建设的要求，在现有信息技术通用标准的基础上，针对土木工程的特殊性，对其所涉及的文字、图形、表格、公式、程序等信息进行分类，并对每类信息制定其传输的实现格式与标准，目的是一方面保证土木工程信息可与中国电讯移动通讯网络相兼容，另一方面是保证不同土木工程信息网之间、信

13、息网与接收终端之间能够顺畅地进行信息交换。对从事土木信息制造的企业来说，该标准体系可使他们提供的信息迅速融入整个土木工程信息网，使不同企业制作的土木信息网形成一个有机的整体。其次在现有电子产品生产通用标准的基础上，根据土木工程信息的特殊要求，制定土木信息移动接收终端研发生产在硬件、软件等方面的标准，其目的主要是保证信息能够准确、迅速的传输，包括移动终端与pc机间的传输、移动终端与土木信息网间的传输、移动终端之间的传输等； （4）、信息土木集成与交互系统信息土木集成与交互系统由一系列大型程序组成，是按照土木工程信息的网络传输标准开发的进行土木工程信息整合、传播的软件平台。不同的土木信息制造商通过

14、该平台可以准确、方便地向工程界提供合乎标准的各类信息，包括文字、图形、表格、公式、程序等，同时使信息通过该平台进行传输。打个比方该平台的作用如同一个autocad软件，用户可以像在cad上画图一样通过该平台制作土木工程信息网上的各个系统，如远程的工程计算中心、专家咨询中心等。（5）移动通讯网络通过研究移动通讯网络的组成、信息在其中的传输模式等，保证土木工程信息与移动通讯网络相兼容。 3.2 土木信息学科土木信息学科指将传统土木工程与现代信息技术相结合而形成的一个边缘交叉学科，这是在土木信息技术发展的基础上，整合社会资源，进行学科建设，从技术、政治、经济、法制等角度对土木工程信息化进行全方位的研

15、究，为土木工程信息化的建设提供学科支撑，并培养大量土木信息化的专业人才。 3.3 土木工程信息化产业土木信息技术的广泛应用，必将引起整个土木工程产业结构的重新调整，以信息资源的调整为先导，人、财、物等资源也重新整合，有效解决制约土木工程发展的若干矛盾，使粗放型的产业结构得以整体优化，并最终形成土木工程信息化这一新的产业。作为一个产业，土木信息化的内容十分广泛，笔者以为可从以下几个方面理解：（1）传统的土木工程由于信息网络技术的大量渗透，其工作模式、思维方式发生了深刻变化，极大提高了土木工程的劳动生产率，即传统土木工程经现代信息技术的改造，其管理、设计、施工等以一种全新的形式出现，即被全面信息化

16、了的土木工程。（2）形成土木信息技术服务这一新行业，作为土木工程信息化的基础产业，承担土木工程信息生产、维护、传输的任务，为整个土木工程信息化提供技术支持。（3）土木建设市场的信息化、透明化，为土木工程建设提供公平公正的市场环境。（4）形成为土木工程信息化发展提供坚实后盾的法制法规环境和土木信息人才培训教育体制，保证土木信息化的良性发展。（5）建设土木工程信息化的政府监管体系。土木工程信息技术、土木工程信息学科、土木工程信息产业这三者形成了一个完整链条，即通过技术创新，进行学科建设，并进而带动一个产业，最后促进整个经济的发展，这同时也是信息化三个层面、六大要素在土木工程信息化过程中的实现形式。

17、4、土木工程信息化的实施对策4.1 我国进行土木工程信息化建设的基础我国建设领域经过二十多年的努力，目前在土木工程方面已经具备了良好的信息化基础。首先国内网络基础设施建设取得巨大进步，建设系统主要的基础网络设施建设也基本完成，积累了进一步运营发展的经验，同时国内一批民营高科技公司为建设领域提供了高质量的软件；其次在设计工作上cad的普及率达到85以上，成功实现了“甩掉图板”，在施工与管理方面，有一定的经验积累，信息化应用已初见成效，发展势头良好；最为重要的是我国土木工程产业规模大，需求强劲，有信息化建设的强大牵引力。 4.2 目前进行土木工程信息化建设的若干对策（1）应端正认识，认识到土木工程

18、信息化是一种发展趋势，同时也是一次有利的发展机遇。既要认识到土木信息化发展的迫切性，又要认识到这是一个系统工程。特别是要克服“信息化就是买点硬件和软件，开发点软件”这种认识上的误区，很多人甚至有“没有计算机，没有软件，房子照样盖”的认识，这就要改变观念，充分认识土木工程信息化的意义。更为重要的是，国内土木工程企业不能满足于自身所取得的进步，而要和国外先进水平去比，甚至要敢于超越国外的先进水平。在信息时代，实现跨越式发展是完全可能的，对于我国建设领域，这也是值得尝试和争取的。（2）大力发展土木信息技术土木工程信息网、土木信息接收终端、信息传输标准、信息土木集成与交互系统、移动通讯网络等构成了土木

19、信息技术的主要内容，但其核心是土木工程信息网。在现代网络信息技术的基础上，结合土木工程特点，大力开展土木信息技术的研究，这是土木信息化实施的技术保证。另外培育既懂土木工程，又了解信息技术的复合型人才，发展一批从事土木信息技术的科研机构和企业，这是建设土木信息化的物质保证。政府应在土木信息技术的研究上发挥积极作用，主要指合理有效配置既有资源，在政策和环境上为土木信息技术的开发提供支持。如建设以企业为中心的创新体系，对行业有共性、基础性的关键技术，统一组织有关单位联合攻关，并取得国家科技攻关、863科技发展计划、星火计划等方面的支持。（3）认识一个学科带动一个产业的重要性，推动土木信息学科建设要充

20、分认识发展土木信息学科带动土木信息产业的重要性。首先土木工程信息化是一个关系到国计民生的大产业，尤其目前土木工程还是我国国民经济的支柱产业，必须从科研、人才、体制、教育培训等方面全面推动土木信息化，而学科建设是达到这一目的的最佳途径。其次通过学科建设可以有效整合社会资源，在土木信息化领域系统地提出并解决问题，研究土木信息产业发展的新方向，为土木信息化的可持续发展提供后劲。从社会分工的角度看，学科建设是高等院校的主要职责，因此必须充分认识高校企业在学科带动产业方面的重要性，因为他们是学科和产业的中介，也是学科带动产业的主要推动者，应从政策、人力资源、资金投入等方面加大对此类企业的扶持力度。（4）

21、整合社会力量，合理配置社会资源，在政策和体制上推动土木工程信息化这一新产业的形成信息化是一个社会性的群体行为，不是局部单位或少部分人所能实现的，而应该按照系统工程的思想去组织实现。对于信息化工作，国家提出的原则是“统筹规划、国家主导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享”，对土木工程信息化建设来讲也是如此。土木信息化的工作要想顺利进行，需要充分调动政府部门、土木工程各专业委员会、土木工程企业等各有关方面的积极性，采取“产、学、研、政”相结合的策略，积极开展国际间的经济技术合作，在政策和体制上形成一个强有力的、健全的推动机制。5、土木工程信息化示范工程建设为了有效推动土木工程信息化的实施，进行示范工程的建设是十分必要的。目前同济大学教育部土木信息技术工程研究中心和上海同济启明星科技发展有限公司在此方面进行了大量工作，其正在构建的土木工程远程计算与信息查询系统将包括以下几个方面：（1）针对土木工程中的造价、材料、结构、岩土、施工、监理、测量、装修、道路、桥梁、铁路、市政等领域在信息土木集成与交互平台上建设远程工程信息查询与计算的网络数据库，包括以同济启明星岩土工程系列软件为基础的远程计算中心、包括管理、设计、施工、监理、材料、造价等在内的基本工程信息查询系统、工程建设规程规范查询系统等。（2）网站建设。作为无线通讯网