刘志强
星际空间（天津）科技发展有限公司 天津 300384
摘要：本文对BIM技术进行阐述，并就如何在测绘领域引入BIM技术提出了一些探讨，如何让测绘更好地服务于建设项目提出一些观点。针对目前阶段BIM技术在测绘领域地模建立、古建筑测量、施工放样、工程监测4个典型领域应用进行了分析，对BIM技术在相关测绘工程的应用有推广和借鉴作用。
关键词：信息化；建筑信息模型；测量
引言
建筑信息模型BIM（BuildingInformationModeling）是21世纪出现的全新概念，是一种将建筑信息化、模拟化、虚拟现实化的一种运作方式，它是在信息技术与建造技术发展的基础上所产生的，对建筑业产生了巨大变革和深远影响。BIM技术的产生得益于信息技术的飞速发展进步，通过专门的建模软件，将建构筑物以直观的三维可视化的模型呈现，并赋予其对应的参数信息，可进行设计、编辑、分析等系列操作且依此进行动态调整，从而应用于规划设计、工程施工、运营维护、变形监测等工程项目的全过程。应用BIM技术可以直观形象地处理三维模型，快速调用数据库中的所需数据，优化设计方案，提升决策质量，从而提高项目质量，节约项目工期，减少项目成本。随着BIM技术应用于建筑业全生命周期中的各个阶段，服务于建筑业各阶段的测绘工作与之紧密联系，在测绘领域引入BIM技术有其必要性。
1.BIM技术概述
建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）以三维数字技术为基础，集成了工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达，具有强大的三维可视化、协同性和信息提取等特点。BIM技术的核心是从传统的二维升级为三维模型，为有效解决目前工程领域普遍存在的的整体性差、细节缺失、协调性不强等问题提供一些思路。随着建筑类型的多元化发展，复杂的大型建筑、超高层建筑越来越多，对于建筑工程项目的质量和管理水平提出了更高要求，BIM技术能够实现对整个过程的监控与管理，在建筑工程项目建设工程中全生命周期中具有非常的重要意义。
2.BIM技术在测绘领域中的应用
2.1BIM技术在地模建立中的应用
传统测绘领域的成果之一是地形图，通过全站仪、水准仪、GNSS等仪器设备获得特征点的高程、距离、坐标等数据，利用CAD、CASS、ArcviewGIS等软件进行图形绘制、编辑、查询、存储发布，广泛应用于工程设计、施工放样、运营监测等。然而这种地形的表达是二维的，随着城市化进程及基础设施工程的推进，出现了大量的复杂多元的建构物形态，且随着时间动态改变，二维地形图存地下工程、建筑内部信息表达不够，时效性不强，无法满足复杂设计需求的问题。测量机器人、三维激光扫面技术、无人机测绘技术的出现，测绘数据采集的效率大大提升，为地模建立提供了数据来源，BIM技术的发展，助推了三维地模的建立应用，信息化的模型将成为工程传输、记录、存储、处理、发布的重要形式。
小规模的地模建立可以考虑采用三维激光扫描技术获得大量点云数据；大范围的地模建立主要采用无人机测绘获得地表倾斜影像。后者获得倾斜影像经过加工处理，可以生成两种类型倾斜摄影模型：单体化模型、非单体化模型。单体化模型的生产要结合三维线框模型，具有单独建筑可修改、可查询的特点；非单体化模型的生产，是一种成本更低、周期更短、全自动化的方式，经过过匀光匀色等预处理步骤后，通过专门的自动化三维建模软件生产地模。这种工艺流程一般会经过多视角影像的几何校正、联合平差等处理流程，可以在影像基础上生成高密度点云，运用点云构建TIN，再生成倾斜摄影三维模型，该模型是基于影像纹理生成的，具备高分辨率，可达到测绘级精度。
2.2BIM技术在建筑设计测绘中的应用
建筑测绘是建筑行业的本职工作，在测绘中应起到主导作用。测绘行业作为通用型的服务行业，应协助设计师建立科学的精度体系，保证测量的精度。
如果使用三维激光扫描仪进行建筑测绘，对于建筑面积小于 1000 平方米的中小型建筑，扫描仪不依靠外部控制网即可提供满足设计需求的三维数据。设计师稍加学习即可以独立完成三维扫描的现场测绘任务，无须测绘工程师协助。对于建筑面积大于 1000 平方米的中大型建筑，测绘工程师应协助设计师确定坐标参考点，设定标靶以及建立控制网。
测绘图的绘制工作，也应当由设计师完成。对于改造设计来说，建筑测绘是设计师了解现场情况、形成初步方案的必经阶段，不应委托他人。并且设计师一定要将“尺子”抓在手里，掌握建筑测绘的主动权，无论这把“尺子”是皮尺还是三维激光扫描仪。
2.3BIM技术在古建筑测量中的应用
古建筑是古代文明和建筑文化的载体，对其研究具有重要的历史文化意义。建筑文化是中国传统文化的一部分，有过辉煌的成就，留下了大量的古建筑，然而由于一些历史原因，以及风力、日照等自然力侵蚀影响，古建筑会不同程度受到损毁甚至破坏，古建筑保护监测工作显得尤为重要。中国古代的建筑内涵丰富、结构多样、形态各异、具有独特的风格特点，使用传统的单点测量的手段不足满足测绘信息的表达，测绘成果繁多且不能实现快速查询且直观性不强，三维激光扫描技术、无人机摄影技术海量的点云数据彻底弥补了这一缺陷，在古建筑测绘中得到应用。目前，古建筑测量常采用地面三维激光扫描仪在满足所需的精度要求下，架设仪器设备，采集相应的古建筑点云数据。对获得点云选取合适的位置分切，利用AutoCAD绘制二维的基本平面图、立面图；对于位于建筑室内分布的雕像等，利用GeomagicStudio进行三角网建模；在含神兽、屋檐等复杂的古建筑房顶，利用3DSMax进行三维建模，采集的纹理进行进一步贴图处理，使三维模型更加逼真。
2.4BIM技术在施工放样中的应用
施工放样穿插于建筑工程施工的整个过程，在结构复杂独特的异性、超高、特大建筑物施工中，具有造型各异、跨度大、安装高度高等特点，传统的坐标点放样缺乏多专业协调、定位精度已不能满足空间施工放样的要求。通过硬件智能全站仪、BIM软件的配合，应用BIM模型优化方案设计，实现多专业协调的模型导入智能全站仪，根据BIM三维模型中的空间坐标数据，智能型全站仪进行施工现场的测量放样、点位校核，同时，竣工信息逆向反馈至竣工模型，实现了基于竣工模型的竣工检查、验收，基于三维可视化的BIM平台，使设计模型与现场施工达到信息的交互。传统的施工放样至少需要2人配合完成，而利用BIM技术结合测量机器人1人即可完成，测量的自动化程度更高。快速测量、降低难度、节约工期、减少成本，通过实践工程验证，在地下管线施工、坡道标高测量、机电管线施工、复杂空间弯扭钢结构安装测量等施工放样中创造出切实效益。
结语
目前，BIM技术在建筑行业的应用已经日臻成熟，在测绘领域的的应用还处于尝试发展阶段，面临着巨大的机会和挑战。一方面测绘从业人员要学习BIM相关软件的使用，在一些具体的工程项目中可能根据需要开发相关程序，解决从业人员交叉学科融合中的知识渗透学习；另一方面BIM技术与GIS的集成应用，BIM技术从独立的、小规模的工程项目应用，向大范围、大规模的智慧城市三维模型建立发现发展，从较为浅层的发展成有目的的、应用性更强的市政规划、城市设施管理、灾害预警救援、室内位置导航等典型领域，在工作的准确性、时效性提升方面发挥作用。
参考文献
[1]刘光孟，陈展鹏，王天应.BIM在建筑物竣工验收测量中的探索应用[J].城市勘测，2017（4）：102-104.
[2]赵钦，田庆，刘云贺，等.绿色建筑评价新标准下BIM技术在施工管理中的应用研究[J].西安理工大学学报，2017（2）：211-219.