BIM技术原理与应用：BIM与GIS结合

(1)基本概念

地理信息系统(Geographic Information System,GIS),又可称为地理空间数据(几何实体与地球表面位置相关的各种数据)专业管理信息系统。GIS系统能够对地理空间数据执行获取、存储、处理、传输等一系列操作,产生高层次的地理信息。同时GIS可以完成对大场景地形渲染及空间数据分析,具有强大三维功能和空间分析能力,目前GIS相关技术已得到各行业广泛应用。GIS平台具有海量地理信息空间可视化的功能,为引水工程空间分析与量测、选线设计提供辅助。同时三维GIS可视化场景,整合施工场地、业主营地、移民安置点以及料场等相关工程设施,为工程施工总布置提供直观信息支持^[5]。

BIM与GIS集成应用的核心价值体现在能提高长线工程和大规模区域工程的管理能力,增强大规模公共设施的管理能力,拓宽BIM应用功能,拓宽和优化GIS应用功能,进一步促进建设行业信息化发展。BIM侧重于工程内部信息的三维精细化管理,对于地理空间信息的分析,模型周围地理环境的展示略有不足;GIS面向从宏观到微观的海量地理空间数据,侧重于大范围、宏观的数据管理和可视化分析与应用,但场景内部建筑物缺少完整的信息描述。将BIM与GIS结合,优势互补,高精度的BIM模型作为GIS系统的数据源,GIS可提供BIM模型周围三维地形场景的渲染,两者的融合有利于引水工程建设的统筹管控,提高引水工程建设和管理水平^[6]。

(2)BIM与GIS集成应用(www.xing528.com)

BIM是以建筑物的三维数字化为载体,以建筑物全生命周期(设计、施工建造、运营、拆除)为主线,将建筑生产各个环节所需要的信息关联起来,所形成的建筑信息集。三维地理信息系统(3D GIS)基于空间数据库技术,面向从微观到宏观的海量三维地理空间数据的存储,管理和可视化分析应用,支持大范围的空间数据集,从而可以用于支撑对大规模工程的协同分析和共享应用。BIM和GIS的集成可以深化多领域的协同应用,如城市和景观规划、建筑设计、旅游和休闲活动、3D地籍图、环境模拟、热能传导模拟、移动电信、灾害管理、国土安全、车辆和行人导航、训练模拟器、移动机器人、室内导航等。还可实现从几何到物理和功能特性的综合数字化表达,从各专业分散的信息传递到多专业协同的信息共享服务,从各阶段独立应用到设计、施工、运行与维护全生命周期共享应用。

近年来,3D-GIS、WEB-GIS等新理念进一步深化了GIS技术的应用。其系统中最通用的数据格式为CityGML(City Geography Markup Language,城市地理标记语言),其以地理特征对象作为存储和操作的基本单元,并通过关系数据库表及表之间的关系建立对象间的联系。目前,该标准已经被视为GIS系统数据交换的中介格式。通过CityGML可以将BIM数据转换为交换格式,然后导入到GIS三维场景中,实现BIM与GIS数据的融合,进行建筑物从宏观三维大场景到微观建筑物构建信息的一体化综合管理,为后期建设具体建筑物管理业务系统提供完备的数据支撑。

近年来BIM与GIS集成在建筑供应链管理方面得到广泛应用,将BIM-GIS技术应用于建筑供应链可视化中,可以有效监控物流过程和空间布置过程,通过建立建筑供应链可视化模型并对其进行信息流动分析、建筑构件属性分析、成本监控分析和物料监控分析,从而减少物料的交付时间和供应链的运行成本,增强了建筑供应链的整体竞争力。