摘要：随着BIM技术的快速发展，越来越多行业纷纷开始进行尝试与应用。同时，传统的CAD制图技术逐渐不能满足当代航标配布设计、航道维护管理的多样化、数字化需求。本文主要分析BIM技术在长江航道维护中应用，认为引入该技术，可以提高航道维护管理的质量与效率。
关键词：BIM技术；航道维护；应用
1 BIM技术概述
1.1 BIM技术简介
BIM 全称为“Building Information Modeling”，即建筑信息模型。它是Autodesk公司在2002年率先提出的一种提高管理效率的技术，其研究对象是建筑物。BIM建筑信息模型是对建筑物实体与功能特性的数字表达形式，它通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。建设项目的各参与方可以通过模型在项目全生命周期中获取各自所需的管理信息并且可以更新、插入、提取、共享，从而实现协同管理，提高项目管理的效率。简单地说，BIM就是工程项目管理中使用的一种信息化管理技术。
1.2 BIM技术在国内外应用现状
2002年，欧特克公司率先将BIM技术引入中国。目前，BIM技术正在被越来越多的行业运用，软件公司、设计单位、房地产开发商、施工单位、高校科研机构等都已经开始设立BIM研究机构。国家“十一五”规划中BIM成为国家科技支撑计划重点项目，国家“十二五”规划中进一步将BIM建筑信息模型作为信息化的重点研究课题。国家“十三五”规划中BIM成为了建筑业重点推广的五大信息技术之首。2017年7月1日，住建部出台的《建筑信息模型应用统一标准》(GB/T51212-2016)，正式实施。国内已经有不少建设项目在项目建设的各个阶段不同程度地运用了BIM技术，其中上海中心大厦是全生命周期应用BIM的典型案例，整个项目实施过程由业主主导，运用BIM对设计、施工、运营进行全方位规划。BIM技术在该项目中的全程应用尚属首次，为之后BIM技术更广泛的应用奠定了基础，进一步推动了BIM技术在中国的发展势头。
对于中国来说，BIM技术还是地平线上的一颗晨星，但是在世界范围，BIM技术已经是席卷而来的大潮了。随着BIM技术的不断发展和应用，欧美、日韩等发达国家相继使用，他们应用的主要领域是设计阶段、施工阶段以及建成后的营运阶段。在美国，政府自2003年起，实行国家级3D-4D-BIM计划；自2007年起，规定所有重要项目通过BIM进行空间规划。在北欧，挪威、丹麦、瑞典和芬兰等国家，已经孕育了很多主要的建筑业信息技术软件厂商。在日本，建筑信息技术软件产业成立了国家级国产解决方案软件联盟。
2 传统CAD制图技术在航道维护中的不足
在过去的航道维护管理建设发展中，长时间处于信息化程度低、信息沟通不畅的状态。2019年6月28日长江干线数字航道全线联通，航道维护迈入数字化管理的新时代，但是相较于高铁、航空等交通运输方式，信息化水平仍然有限，功能模块还有待进一步丰富。
目前，在航标配布设计、航道演变分析等航道维护技术管理中，仍然需要大量运用传统的CAD制图技术，该过程中一般会出现反复的变更和调整，过程繁琐，工作量大，容易出现错误，同时，二维图纸的设计和分析表达不直观、不完善。为了有效解决这些问题，提高工作效率与质量，可以将 BIM 技术运用到航道维护管理工作中，建立三维可视化航道航标模型，构建虚拟 BIM 云平台，实现 BIM 数据的共享，有利于不同水位的航标配布设计和航道演变分析。
3 BIM技术在航道维护管理中的应用
3.1 当前设计思路简介
基于BIM技术的航道主要由航标、地形、水深等多源数据融合，并针对各专业特征做功能定制。利用Civil3D、InfraWorks等软件和二次开发解决传统CAD制图技术的不足。BIM航道模型制作流程: ①使用LocaSpaceViewer软件，制作地图影像文件、制作水道所在地形大场景；②使用Global Mapper软件，生成等高线；③使用Civil3D软件，生成水道曲面；④使用Civil3D软件，导出水域范围；⑤使用revit软件，制作航标模型等航道要素构件；⑥使用Civil3D软件，绘制航标连线；⑦使用Civil3D软件，绘制字体、整治建筑物等其他要素；⑧最后，使用InfraWorks软件，将上述所有格式文件进行整合。
受上游来水来沙条件的影响，河道地形处于一个动态的冲淤变化过程，还可以利用BIM技术达到分色显示、生成断面图以及实现三维模拟动态冲淤效果展示等航道演变分析的目的。
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长江上游莲石滩水道BIM航道
3.2 未来前景与展望
将BIM技术融合无人测量技术，实现航道全景三维效果。随着计算机技术的快速发展，无人测量技术越来越成熟，已逐渐普及于工程测量中。当前，无人机、无人船等无人测量技术也已经成为航道测量的重要技术手段之一。利用BIM技术结合无人机倾斜摄影测量技术、智能无人船测量技术，可快速采集影像、水深等数据，真实反映航道的位置、航标、地形等要素，实现全自动化三维建模。通过技术融合，得到测量区域内的三维实景模型，从而可以使技术人员在三维模型上直接进行航标配布设计等工作，保证设计数据的准确性和一致性；通过三维设计软件的检测功能可以检验水深、航标等构件的准确性和合理性；通过三维设计软件的统计功能，可以更好地分析航道冲淤变化情况，为航道治理提供基础数据。
将BIM技术应用于内部管理平台中，实现航道的大数据共享。航道历史数据量相对较大，单纯运用BIM技术已经难以满足航道维护管理的实际需求。以当前的长江数字航道管理平台为基础，构建虚拟 BIM 云平台，将历年的水文、流量、测图、航标配布等资料信息与航道模型构件进行关联，实现查询或自动汇总任意时间点的模型状态。利用云技术和移动技术，技术人员可将航道信息模型及相关图档文件同步保存至云端，并通过精细的权限控制及多种协作功能，确保相关数据快速、安全、便捷、受控地在平台中流通和共享。同时能够通过浏览器和移动设备随时随地浏览航道模型，进行相关图文档案的查询、审批、标记及沟通，从而为现场办公和跨专业协作提供极大的便利。
4 结语
BIM技术作为信息化时代发展的产物，必将成为交通强国战略实施的重要技术手段之一，将助力于航道维护管理的信息化、专业化、现代化，从而推动长江航道现代化建设的高速度、高质量发展。
参考文献：
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[4]徐茂兴.BIM技术在航道整治工程中的应用探析［J］.珠江水运, 2019.
【作者简介】万豪川（1993 - ），男，助理工程师，主要从事航道维护和航标管理工作。