试论GIS与BIM集成在城市建筑规划中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下第6期   作者:时红斌1 毛建荣2
[导读] GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统),是在计算机硬件系统和软件系统的支持下,收集、存储、检索、管理、分析和描述空间物体定位分布及其相关属性数据的一种计算机系统
        时红斌1 毛建荣2
        1浙江同济科技职业学院, 浙江省杭州市 311231
        2浙江江鑫建设有限公司,浙江省杭州市 311231
        摘要:GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统),是在计算机硬件系统和软件系统的支持下,收集、存储、检索、管理、分析和描述空间物体定位分布及其相关属性数据的一种计算机系统,包括计算机科学、图形学、地理学、地理学 本文分析GIS和BIM整合在城市建筑规划中的应用,以供参考。
        关键词:GIS;BIM;城市建筑规划
引言
        随着城市化进程的加快,城市建筑规划工作已经引起人们的重视。 研究表明,在城市建筑规划中应用GIS和BIM集成技术,可以提高城市规划水平,减少能源浪费。 因此,本文主要分析GIS和BIM集成技术在城市建筑规划中的具体应用,以推动城市更好的发展。
1 GIS与BIM概述
        GIS的全称是GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,中文称为地理信息系统,这是一个具体而重要的空间信息系统。对该系统的具体分析表明,在计算机硬件和软件系统的支持下,可以收集、储存、管理、计算和分析地理空间数据。地理信息系统被广泛用于许多正在进行的测量活动。BIM是众所周知的建筑信息模型。这是建筑、工程和土木工程领域的一个新工具。对建筑信息模型的具体分析表明,它可以描述基于三维、面向对象和建筑图形的计算机辅助设计。BIM模型在当前建筑工程实践中的应用非常普遍,一方面在建筑设计中得到有效应用,以分析和优化设计方案;另一方面,在建筑信息管理实践中,它也有重要的应用:BIM是建筑信息和智能开发不可或缺的技术和工具。
2 GIS与BIM集成的重要意义
        BIM技术在城市建设规划中,特别是在建设规划阶段得到更广泛的应用,有助于项目经理更好地了解项目的结构特点,通过BIM技术的合理应用,进一步提高建设计划的实施率。由于GIS技术可以有效地收集建筑外观信息,BIM技术可以帮助设计师更好地了解项目的结构特征,并有效地结合BIM和GIS技术,以确保建筑模型的完整性。此外,地理信息系统(GIS)和BIM模型的科学集成,有助于统一施工工程各个阶段的信息管理,及时采取整改措施,修复施工结构中的薄弱环节,不断提高建筑结构GIS技术用于从建筑中收集外部信息的完整性,BIM技术准确反映建筑结构特性,提供良好的视觉功能。地理信息系统 (GIS) 和 BIM 模型的有效集成确保了城市建筑的良好规划,并改善了数据构建的使用。
3 GIS与BIM集成在城市建筑规划中的应用探讨
        3.1对建筑物进行三维测量
        三维测量作为城市建筑规划最重要的组成部分之一,进行三维测量能够提高建筑模型的科学性、合理性。对建筑物进行三维测量指的是对其所做全面测量,例如建筑物体积表面积、空间距离、填挖方计算等。当建筑物十分密集的时候,对三维测量带来的难度也较大,但是GIS和BIM技术的集成使这个难题变得不再是个烫手山芋。只要在图层上面点击一下,两点之间的距离就会在三维的实景窗口中被展示出来,从而反映出建筑物的长宽高等等有关于距离的数据;如果需要测量某个角度,只需要连续点击三个点,就可以得到以第二个点为顶点的角度值;如果需要测量某个区域的面积,只需要连续的点击测量区域的各个顶点,便可得到该区域的面积。
        3.2对建筑物的日照特点进行分析
        建筑物的日照特性包括建筑物的取暖效果,采光效果以及人的视觉效果。

在之前的城市规划设计方法中,日照分析是在二维图纸上进行的,同样因为是在二维空间设计的,很多实际情况不能被得知,很多精细的点不能够被很好地表达出来,使得日照设计往往比较困难,整个设计是否有不足的地方也很难知道,导致整个建筑规划不够科学准确,使得整个建筑物的日照条件不能达到设计时预期的要求。而且随着人们环保意识的逐渐增强,考虑到光污染等因素,建筑物日照得到了越来越多的关注和重视。日照分析需要考虑时间、地域、建筑造型等多方面因素,通过在网上的搜索,我们可以得到住宅建筑日照标准是以房屋长边向阳,朝阳向正南,正午太阳照到后排房屋底层窗台为依据来进行计算,同时还要对建筑物的高度、体积等进行分析计算,计算出来后通过GIS-BIM技术模拟出三维图像展示现实光影效果。在运用GIS与BIM集成技术进行三维建模时,首先利用BIM技术计算出太阳在各个时间点照到建筑物时的角度、位置等问题,在此条件基础下模拟出在设计师的设计方案下,不同建筑物之间的日照情况,阳光照进室内的时间等,从而对建筑物之间的间距进行分析,考虑是否符合住宅建筑日照条件,进而对建筑规划方案进行优化,使得建筑物的日照条件达到设计时所预期的标准。
        3.3在建筑方案选择中的应用
        地理信息系统(GIS)和BIM建模是城市规划在选择工作平面方面的另一个重要应用。在分析的现阶段,看来一旦城市规划完成,建设的实施就是下一个重要步骤。具体的建筑做法需要相应的计划,而设计团队通常根据不同的考虑因素设计其他的建筑计划,这在模型方面具有优势,并使最终计划难以制定。在这种情况下,您可以使用特定设计资讯来建置bim,并根据BIM分析实践环境中每个营造方案的适当性。这表明了该提案的优点、特点和实际价值,从而有助于选择解决方案,大大提高了使用该提案的效率。在城市建设规划方面,选择一个建设方案是困难的,因为需要考虑的因素很多,而且专家小组在若干方案之间犹豫不决。通过使用BIM进行实际分析,方案选择更加准确,以便特定城市建筑的规划也反映了效率。
        3.4通视分析
        城市建设规划可视化分析主要是指合理控制建筑高度,不断完善城市建设空间结构。分析可见性时,规划者会选取一个完整的点,并根据观测点的位置详细分析区域的视觉特征。研究表明,概览分析主要分为三个方面:①两个观察点之间的能见度。②利用现有观测点对观测点的总目标区域进行分析,确定观测高度,并在指定范围内进行合理观测。③对多个观测点进行详细分析,并利用交会计算准确计算建筑物复盖区域的可见面积。地理信息系统和BIM技术的应用使建筑规划人员能够构建完整的三维模型,选择合理的观察点,并对这些观察点周围的情况进行详细分析,从而更好地确定建筑的总体视图并提高视觉数据的准确性。GIS和BIM集成技术使建筑规划人员能够展示更完整的建筑模型,并进一步改善建筑结构的完整性。
结束语
        BIM技术和GIS技术的概念和特点、两者之间的测绘数据以及两者集成的应用在实际工程中取得了丰硕的成果,但在BIM和GIS语义制图的转换精度、规则设计等方面还存在许多悬而未决的问题。目前BIM软件尚未建立古建筑完整建模所需的家庭图书馆,组件特点尚未确定文物保护表项:在生命周期管理方面,这两种技术的无缝集成有待进一步研究。然而,不可否认,集成BIM-GIS技术是大势所趋,也将极大地促进数字城市、生态城市、智慧城市的建设和发展。
参考文献
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