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摘要：随着BIM技术的发展，BIM数据与GIS结合也成为了一大难点。对于建筑工程领域而言，Revit模型承载地理坐标信息的研究对于工程实践具有重要的意义。本文通过说明Revit与GIS结合的两种重要的方式、原理、应用特点、优劣分析，并结合具体案例说明针对项目需求通过获取坐标的方式积极响应客户的需求，为此本文将着重分析如何Revit坐标系与GIS地理坐标做初步结合。
关键词：共享坐标；发布坐标；场地规划；GIS技术；数字城市
引言
Revit作为BIM系列软件中被广泛应用的一种，能够直观的将建筑的每一个构建生动直观的表现出来，并且可以承载很多几何和非几何信息。然而在Revit软件与GIS技术结合的这个领域却很少有人尝试。随着BIM技术的发展客户对BIM成果的要求也在不断提高，在BIM发展的一段时间内我们的Revit模型都是仅需要展示模型的相对位置、几何信息等，随着智慧城市、数字城市、城市数字化管理等词汇的出现，使得我们不得不考虑Revit模挂接大地坐标信息。
一、Revit坐标与GIS地理坐标结合的方式之一
（一）Revit“被动”接受二位图纸的地理信息
1．Revit如何获取坐标：在过去一段时间内我们使用的南方CASS、CAD等软件都成功的以二维的形式表现了三维的地理信息，然而Revit在总平面图上很少有正确的地理信息，基本上都是视觉上正确的空间排布，缺少位置坐标信息。
勘探单位目前还是以传统的CAD和Civil3D为主，这两种软件我们都可以直接以键入位置坐标的方式去定位，但是CAD和Civil3D出来的成果文件不能直接和Revit的地理位置重合，这就需要我们人为的去干预Revit的坐标系了。成果性文件以原点到原点的形式导入Revit中，然后使用Revit的命令去获取链接文件的坐标系，这时候Revit自身的测量点和项目基点就犹如形同虚设，Revit的坐标已经被同化了。这样我们在总平面图上就可以轻松获取精确的平面位置。
2．Revit被动接受二维坐标系的意义：数字城市是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分，三维地理信息是数字城市的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，并可以第一人称的身份进入城市，感受到与实地观察相似的体验感。我们的规划方案在报批、存档的过程中不可或缺的是准确的地理位置，Revit承载地理信息可以为城市提供更为直观、准确的数据支撑，实现规划建设一体化，地上地下建设一体化等多种空间表达方式。
Revit承载地理位置信息可是实现宏观把控微观调整的工作思路，帮助全方位精准决策。在城市建筑群和构筑群中每一分子都会在三维模型中记录自己的“门牌号”，即使后期调整也能做到有条不紊。
二、Revit坐标与GIS地理坐标结合的方式之二
（一）Revit“主动”创建大地坐标系并且影响链接文件
1.Revit创建坐标系
（1）Revit的坐标系是相对坐标系，它有项目原点、测量点、项目基点等元素组成，项目原点是Revit绘图界面的（0.0）点，之所以项目原点的存在所以才会有测量点和项目基点的相对位置关系；测量点用来确定大地坐标的，它能体现一点具体的地理坐标；项目基点的存在主要是为了链接RVT文件是一项目基点为参照点，通俗讲就是方便原点到原点链接RVT文件。
（2）在Revit创建坐标系需要首先键入测量点的大点坐标，其次输入项目基点的坐标，最后键入项目基点到正北的角度。对于非专业测量单位来说创建坐标系最大的难点是项目基点到正北的角度。
计算项目基点到正北的角度的原理如下
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由A、B两点坐标来计算αAB、DAB
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根据ΔXAB、ΔYAB的正负号判断αAB所在的象限
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2.Revit发布坐标系
（1）在工程中很多时候我们创建坐标系最大的价值在于发布坐标系，因为大型的三维模型是非常占用电脑内存的，所以一般我们都是将模型拆开绘制集中链接的形式，正所谓轻量化模型各种平台一直在推陈出新。当我们承接一个占地面积超过10万㎡的小区项目时，这时候就会有很多的单元楼，我们不能每一个单体建筑都去建立它自己的坐标系，这样就大大折扣了BIM生产的效率；为了做到高效进行数据加工我们只需要建立一个小区总平面图的坐标系，各个单元楼的RVT文件在总平面图中只需要通过发布坐标系，各个单元楼的坐标系就会自于总平图保持一致。通俗的讲就是总平面图针对每一个单元楼分别给一个自带地理位置的编号。
（2）创建坐标系并且发布坐标系的意义
①这项工作很适合正向设计，建筑行业的正向设计在未来可能会普及，正向设计的思维就是先有模型后有图纸，那时我们可能期初拿到的就是规划部门的用地边界，这时坐标系就显得尤为重要了，一个建筑坐落的位置直接决定这它的朝向、于周围建筑物的融合、规划部门的要求、项目建议书审批。
②在工程设计中我们首先的工作就是明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响，如果BIM模型中没有大地坐标点，找不见具体的位置那么我们就不能完全意义上实现正向设计。其次，在设计过程中，前期规划的第一步就是建筑物、构筑物的定位，因为建筑物在什么地方摆放，不可能随随便便找个地方，所以前期创建坐标系对于正向设计意义重大。
三、Revit与GIS结合的两种方式的适用范围分析
在逆向设计的过程中Revit与GIS结合的最有效的方法是采用方式之一（即被动接受外部地理信息），因为逆向设计我们拿到的建筑设计图纸、地勘图纸等相关资料都是很全面的，如果我们在Revit中再去重新定义坐标系还需要计算方位角并且做验证这无非是降低了工作效率，在Revit的建模阶段可以不去深入了解是什么坐标系，只要CAD图纸是地理位置表达正确我们直接获取CAD的坐标系就能达到高效且精准的效果。
然而在正向设计中Revit与GIS结合的最有效的方法是采用方式之二（即Revit主动创建坐标系并且影响链接文件），
因为正向设计是紧紧跟着地勘工作的所以有大量的数据和技术支撑可以让我们迅速建立Revit坐标系，同时正向设计可能需要多专业、多人共同工作这时候每个人所负责的专业都可以采用Revit自身的坐标系去发布坐标到去影响其他人的坐标系，最大的优势在于可以实现一控多、主文件坐标调整随之辅文件坐标随之调整，大大提高了设计修改效率。
针对目前BIM市场的发展情况，Revit获取坐标系并且共享坐标系将在近期会被广泛使用。
四、展望未来
目前很多BIM工作者都忽视了BIM模型承载地理信息的环节，在国内市场上出现了为翻模开发的CAD图纸处理插件直接改变了CAD图纸的坐标原点，所以这个时候Revit自己的坐标系就显得尤为重要了。
Revit模型承载GIS信息使得我们的BIM工作成为了一个闭合环，使得我们的模型信息更加贴合实际。为了迎接BIM走向CIM，城市智慧管理的趋势，数字化建筑、数字化森林、数字化城市要求我们的BIM模型必须有准确的GIS信息才能使得Revit模型充分发挥它的价值。
五、工程案例
（1）工程概况
本工程为雄安昝岗混凝土搅拌站项目，该工程位于北省雄安新区雄县昝岗镇，占地面积148590㎡，混凝土搅拌站厂房和附属用房建筑面积58407㎡。
该工程要求响应中国雄安集团雄安新区规划建设BIM管理平台标准，我们的模型交付需满足规建局的要求，模型必须挂接地理坐标信息。
（2）选择Revit承载大地地理坐标的方式
为了积极响应雄安规建局的要求，考虑到后期该工程可能会与雄安周边的其他工程一并纳入雄安BIM管理平台，所以总面图的正北位置和坐标就要正确表达，所有的模型要位于同一个坐标系下，我们采用“方式之一”的方式即Revit项目文件获取雄安昝岗混凝土搅拌站CAD总图坐标的方式来建立Revit坐标系见图5.1，通过这种方式创建的项目文件CAD底图上每一个点的坐标与Revit平面坐标保持完全一致。然后以我们已经建立正确坐标系的文件为样板文件，其他人都通过样板文件去绘制模型。
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图5.1 Revit调整后的坐标系
（2）带GIS信息的场布模型创建
根据做好的样板文件，在Revit中去绘制每个构件，在软件中要能体现每个构件的平面位置坐标见下图5.2。
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图5.2 带大地坐标的RVT模型
该工程首次采用导入大地坐标的方式导致模型在绘图时可能模型距离项目基点有点远，所以在绘图时要注意以及保存视图以免降低建模效率。在Revit中绘图的需要注意的是模型的正北位置不要随意旋转、变更，在视图中我们通常采用旋转项目北至相对于绘图界面横平竖直的的方向进行模型绘制。
六、结论
通过雄安昝岗混凝土搅拌站项目使用Revit获取CAD坐标系来创建场地布置模型，实现了BIM混凝土搅拌站的平面位置坐标与规建局规划图的平面坐标一致，积极响应了雄安BIM实施标准。这对雄安数字化管理有很大的推动的作用，如果每一个区域的Revit模型具有与规建局规划图上一样的地理坐标，那么将雄安每一个区域的模型链接到同一个模型就整合为了一个微型数字城市。
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