BIM与GIS技术在数字城市建设中的应用研究

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:王胜骞 韩琦 王星
[导读] 随着科技的不断进步发展,国家提倡数字城市信息化的建设
        摘要:随着科技的不断进步发展,国家提倡数字城市信息化的建设,这是人类文明的一个趋势,也是城市化发展的目标。现阶段信息化已经完全融入了人们的生活中,所以在城市建造中也提高了要求。为了顺应时代发展的目标,在建设数字化城市时可以引入BIM与GIS技术。本文阐述BIM与GIS技术的特点,结合GIS技术数字城市建设中的应用与BIM技术在数字城市建设中的应用,完成对建设的应用,并介绍了这两者合并应用下市政建设与室内导航的合理建设。
        关键词:数字城市;建设;BIM技术;GIS技术;应用研究
        引言:随着现在信息化已经完全应用在人们的生活中,城市信息化也是人们现阶段的发展目标,并要更新承载城市信息的空间数据载体,让城市的数据库容量符合现在的使用需求。就目前的数字城市建模手段来看,已经满足不了人们对信息化城市的建设需求,所以人们又探讨除了BIM与GIS技术,并符合现在城市发展的技术。虽然可以满足数字城市的建设,但是会受到数据、软件、效率等方面的技术要求限制,而三维模拟模型在应用中还存在一些方面的技术问题。但基于建筑信息模型、地理信息系统是未来数字化城市发展的目标,所以在技术上还需要攻克难关,为以后的建设提供强有力的技术保障[1]。
一、数字城市的作用
        我们所要建设的是一个三维仿真模型,而城市的三维仿真模式,可以对城市的各个角落进行实地展示,比如城市的地形及地面的情况的展示,或者内部建筑物展示、城市交通的再现等等。也可以说三维仿真模型是建设数字化城市的第一步,它脱离了传统的二维、三维图纸的设计,直接将一个活灵活现的模型图展现在人们面前,主要是通过建模、虚拟、测控三种技术来完成和实现的[2]。这种技术的优点很多,可以为设计师节省很多时间,并且不用再实地考察,提高了工作效率的同时又为城市建设的规划无形中提供很多的帮助[3]。
二、BIM与GIS技术的简介
        传统的数字城市建设是通过虚拟与现实结合的方式来进行构建的,另外还要使用传感器的加入,而这些技术的使用都会间接引入建筑信息模型和地理信息系统的加入。首先,GIS技术是上文中讲到的地理信息系统的缩写,可以测量地区内的基础数据,从而形成一个集大成的地理数据图。其次,是BIM技术。可以形成一个建筑信息模拟图。最后,将GIS技术与BIM技术所测量出来的数据形成一个整体,完成三维仿真模拟图[4]。
(一)GIS技术的简介
        GIS技术作为现代化的产物,自然是结合计算机和数据库为一体的智能系统,可以用来储存和处理一些数据。GIS技术的优势在于将地理位置和数据的融合,根据用户的需求,为他们提供地理信息库,从而将准确的信息传达到施工过程中。而现阶段的三维GIS技术,比传统的技术更加占据优势,相比与二维图来说,可以明确的收集数据信息,从而使技术更加直观、生动,在使用过程中也更易于操作。
(二)BIM技术的简介
        BIM技术英文全名为Building Information Modeling,在中文中为建筑信息模型,现应用在建筑工程、土木工程等地方。BIM技术可以帮助建筑信息可视化、模拟化,将施工中的数据集成与一身融合到模型中,甚至可以将建筑物的使用寿命展现出来,此技术可以协调各个部门的工作,从而使施工周期缩短、提高建筑的质量[5]。
三、GIS技术数字城市建设中的应用
        GIS技术在数字化城市规划中起到很大的作用,可以测量地区人口、地形、资源等方面的数据信息图,最后将高度概括的城市信息图展现到施工者的面前。GIS技术的应用已经有几十年之久,所以已经形成了完备的体系,并且一直使用建筑规划中,且效果明显,为施工带来了优势。现阶段要建设数字化城市,所以GIS技术的应用部不可少。
(一)消防规划应用
        消防建设是一个城市比可少的一部分,而且可以保护人身安全和财产安全,所以在建设消防规划中要注意质量问题。而GIS技术的应用可以客观将城市中需要消防的位置展现出来,并且可检测出应用位置的合理性,与传统的消防规划比较会在宏观折射出其中的建设重点,也为城市的财产安全提供了保障。


(二)城市公共场所的位置选择
        城市公共场所是维系交工的重要因素,而且使人们日常生活所要经历的地方,其建设位置也是重中之重。所以在建设中既要考虑人们出行的便捷,又要考虑成本控制问题。而利用GIS技术就可以实现这两点的融合,此技术有分析空间的能力,可以将人流、交通、经济等形成一个数据图,最终通过数据得出公共场所的最佳位置。
(三)市政建设
        一个城市的市建设的合理性。可以方便群众监督政府人员的日常公务。所以在建设过程中要利用GIS技术建立出一个三维模拟图,将城市的全貌展现在设计者眼前,从而使建筑物直观的表现出来。这样就可以合理建设市政府,完成透明化的目标,同时加强人们对政府建设位置的认可度。
四、BIM技术在数字城市建设中的应用
(一)直接应用方式
        由于BIM技术在使用上比较宏观,所以是可以直接应用在三维数字化城市建设中的,但是在应用时应结合地理信息系统平台,对实际的工作状况进行掌控。并且还要建立一个可以漫游数据的信息数字化平台,在操作施工时可以共享数据,另外也可以从此数据图中得知海拔、气候、位置等信息,从而实现工作效率的提高。
(二)间接应用方式
        BIM技术的间接使用可以表现在地理标记管理形式上,利用标记管理建立专门的数据图。在地理信息各个地方进行分析时,利用综合优势的数据对其进行收集数据,从而构成一个三维模拟图,再利用现在先进的技术对三维模拟图中出现的问题进行修改,从而更快的对城市规划形成一个宏观图。如果遇到数据不合理的问题,设计者可以从细节方面入手,加强对城市细节的掌控便可以保证数据的精准性。不过在使用BIM技术时,应该注意将完善数据平台的建设,及时更新数据库的变更,从而为后期的工作提供数据保障。
五、BIM与GIS在数字城市建设中集合应用
        BIM技术与GIS技术是现阶段建设数字化城市的两大主要系统,如今致力于融合建筑信息模型与地理信息系统,从而建设出一个现代化的技术手段。这种手段可以是将BIM技术所产生的施工数据信息图载入到GIS技术中,或者是将GIS技术中的地理信息数据图载入到BIM技术模型中,这两者在使用过程中是可以相互转化的,也间接表明BIM与GIS的存在是相辅相成、密不可分的。
(一)市政建设
        比如在市政建设中,建筑信息模型与地理信息系统是可以同时存在于一个三维数据模型中的,结合两者的得到的数据可以将城市的细节展现在施工人员的眼前。例如,城市的供暖设备,如果有的地方供暖设备出现问题,施工人员可以通过模拟图得知,最后结合数据计算定位到细致的位置。
(二)室内导航
        导航是现在人们经常使用的一种软件,避免不了会出现迷路的情况,但传统的导航有太大的局限性。比如只可以在二维平面进行导航,如果进入室内导航就会失灵,但是现在BIM技术的应用就改变了传统的导航方式,可以在任何地方进行导航,从而实现三维的室内导航[6]。
结束语:综上所述,BIM技术与GIS技术的应用是建造数字化城市的关键,另外信息化城市的建设已经是必然趋势,所以现阶段是要做好技术的攻关。而BIM技术与GIS技术的应用不仅可以帮助建设数字化城市,还可以为建筑业带来技术的支撑。
参考文献:
[1]傅蜀燕,赵志勇,杨硕文,方致远,房伟.基于三维BIM+WebGIS技术的区域数字水库构建[J].长江科学院院报,2018,35(4):134-136.
[2]秦利,赵科,李鹏云.BIM+GIS技术在桥梁工程施工中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):56-61.
[3]金广龙,杨立争,侯佳俊.基于BIM+GIS技术的港口设施全生命周期平台设计[J].中国高新科技,2019(10):28-30.
[4]高银鹰,王辉,宋宗霞,赵爽,路清泉.城市轨道交通BIM-GIS融合技术研究与实现[J].市政技术,2019,37(2):117-122.
[5]李超鹏,靳涛.基于BIM和GIS技术的灭火救援数字化预案平台研究[J].数字技术与应用,2019,37(3):99-100.
[6]陈静,王晓轩,卢集富.BIM与GIS技术在数字城市建设中的应用研究[J].无线互联科技,2019,16(10):130-131.
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