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基于BIM+GIS融合的技术应用分析

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月13期作者：喻晓娟

[导读] bim是建筑信息模型，使用3d BIM或BIM4D、BIM5D等资讯技术。作为建筑工程项目的一部分。在建筑工程项目中使用BIM技术可以跨越建筑的整个生命周期，从而实现三维视觉设计、建筑工程设计中的虚拟漫游、自动判断某些设计错误和缺陷，以及消除可能导致的所有设计风险

江西中煤建设集团有限公司喻晓娟江西省南昌市 330000

摘要：bim是建筑信息模型，使用3d BIM或BIM4D、BIM5D等资讯技术。作为建筑工程项目的一部分。在建筑工程项目中使用BIM技术可以跨越建筑的整个生命周期，从而实现三维视觉设计、建筑工程设计中的虚拟漫游、自动判断某些设计错误和缺陷，以及消除可能导致的所有设计风险
关键词：BIM+GIS；融合的技术；应用
        引言
        实施全流程咨询管理平台是提高全流程咨询水平和降低项目风险的有效手段。综管信息系统各阶段之间的数据整合是进一步发展协商管理平台的途径。数据整合不仅限于《守则》:调整管理系统、制定标准和执行方案都会影响到数据在各个阶段的传输。实际上，正在分阶段整合数据，以最大限度地实现国家促进全过程咨询活动的最初目标，这也将为扩大和加强全过程咨询活动提供基础。
        1 BIM数据接入GIS平台
        国内外BIM建模软件种类繁多，具有各自的存储方法。这些数据格式相对封闭，没有共同的文件结构。因此，在地理信息系统平台上访问BIM数据是最紧迫的问题。BIM数据依赖于BIM软件，例如Revit rvt文件本身，该文件未映射，且仅存在于Revit安装目录的材质库中，这对于读取完整的特性、材质、几何图形等信息至关重要。Revit数据。读取BIM资料的最简单方法是使用BIM转换工具或外挂程式(从BIM软体资源库的原生媒体)将BIM资料转换为GIS。Supermicro为BIM主流设计软件提供了许多插件和转换工具，包括Autodesk revit、AutoCAD和Civil3D、Bentley micro station connect edition和catia de daxo软件。这些软件将同时导出数据的顶点和属性信息，并按类型或图层对其进行分类。导出数据不仅可以保留BIM数据的实例，还可以生成多个详细等级，以提高在三维GIS平台上加载和浏览数据的性能。SuperMap还为某些行业提供了标准IFC转换工具。
        2 BIM+GIS融合关键技术
        2.1数据对接
        构建BIM模型的主流设计软件包括：Civil3D、Revit、Bentley、CATIA，GIS软件包括：ArcGis、SuperMap等。这些软件各自可识别的数据格式都有特殊定义，数据之间虽然可以通过一些工具进行转换，但往往转换效果和效率不甚理想。数据转换过程中，往往会出现模型和信息分离，材质、颜色信息丢失，转换效率低下，无法适应工程应用等问题。通过二次开发，既可以最大程度保留BIM数据实例化的特点、拓扑完整性及闭合性，还能提升数据在三维GIS平台中展示的性能，达到多细节层次水平。其中，拓扑闭合的三维对象，必须满足空间运算、空间关系查询、空间分析、与地形数据进行布尔运算等。
        2.2网络模型
        网络模型是地理信息系统空间数据的另一个模型，包括二维网络数据模型和三维网络数据模型。3d网路模型资料表示资料(例如道路、廊道、布线等)之间的拓朴连接。BIM应用程序对象通常是单片建筑，而管道、铁路、隧道和港口等大型区域对象的管理需要地理信息系统的集成。使用三维网络数据模型表示BIM单体(例如三维设计数据)之间的连接网络，以便在构建三维网络数据模型之前提取三维点、线对象和拓扑连接关系。这使您可以将BIM模型应用于复杂的实际项目，例如分析分型网络。如果城市供水、供暖或天然气网络中的地下管道发生故障，三维网络数据模型中的拓扑关系可以帮助您确定哪些阀门需要关闭，哪些管道受到影响，从而帮助您快速解决问题。
        2.3多坐标系统数据融合
        在实际的路线、路基设计，结构物设计过程中，往往无法保证坐标系的统一，为了能够在GIS中达到在同一坐标系下展示的效果，需要进行坐标系的转换。解决该问题首先要对坐标系信息进行统一管理。工程中所包含的全部路线、路基、结构物都应该包含相应的坐标系信息，以及各自在该坐标系下的对应坐标。

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在模型进入到GIS之前，必须将模型的坐标统一转换到统一的标准坐标系之下。
        2.4信息化标准规范
        信息化实施标准应从全过程出发，全过程咨询的实施过程之中，流程最为复杂、情况最为多样的当属数字建造技术。企业信息化规范和标准应以数字建造技术为基础，以全过程咨询业务为依托，结合行业内成熟的项目管理经验，形成咨询服务技术标准、管理标准，建立标准库、文件库、产品库、供应商库，提高信息化管理与应用水平，并将其应用于全过程其他阶段实施之中。企业层面上，针对具体实施项目制定信息化平台实施导则，规范平台项目实施过程中系统开发、数据录入、系统维护的作业规范。
        3GIS+BIM基础平台建设
        3.1实时运营数据
        将高速路段实时运营数据，如可变情报板、高清卡口、车检器、网络广播等实时可变物理资源，以及隧道内照明、通风、交通、火灾消防、紧急电话、电力、闭路电视等设备与平台中对应的三维数据或BIM模型关联。外部业务系统中一旦调整了设备运行状态，平台中将同步呈现的设备实际状态，如风机运行方向、交通控制灯、情报板文字、照明等。
       3.2WBS结构方法
        work breakdownstructure(WBS)工作细分结构根据功能细化和细分项目。从数据融合算法的角度看，一种聚类分析类型和基于函数的数据分析。在实际工程需求中，WBS结构方法可以有效地处理项目团队，有效地实现团队管理和团队协作。BIM数据合并将建筑系统进度、设计更改、流程控制、测量支付、测试控制和质量控制评估等功能链接到BIM模型中的零部件，从而实现WBS和EBS结构树对多源异构数据的深度合并。在模型元件层级与涉及建构程序所有方面的资料和报告之间预览资料，并确保在整个工程建构过程中储存资讯和进行深度资料合并。基于BIM+GIS引擎的电子沙盒模块使用WEBGL技术，可以轻松地动态加载和演示长直线、多专业BIM模型以及三维地形和图像数据。
        3.3空中视频监控
        使用GIS+BIM三维模型优化空间顶点映射集，并使用视频控制点和物理空间位置映射投影，以动态控制视频图像空间与静态GIS+BIM的合并。根据视频空间和三维空间的投影映射集，有关空间后期处理的信息将投影到视频图像上以创建AR动态标签，现场管理所需的业务信息将直接叠加在基于三维空间的动态视频上，因此AR标签具有定位、检索功能.
        结束语
        本文从数据融合算法及数据架构形式两方面进行了系统的研究。采用物理模型融合算法可以有效准确的实现GIS技术对地空数据的有效识别，同时结合聚类分析算法可以有效的实现数据的整合管理及存储需求。基于BIM+GIS技术，结合WEBGL数据架构形式，可轻量化的实现数据的在线动态管理及对工程全阶段的资料有效整合。
参考文献
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