BIM与GIS融合的城市管理智慧,给城市加上“五官”


本文摘自数据中心,原标题为《BIM与GIS携手打造智慧城市》。 本文由宜友智慧城第二次编辑,供读者参考。

近年来,BIM已成为城市规划建设领域的新热点,并越来越广泛地应用于城市和工程规划设计、勘察施工、运营管理等生命周期管理。 BIM与地理信息系统、物联网等技术的无缝集成将为城市和工程领域的规划、设计、运营和管理创造新的模式,创造广阔的市场前景。

BIM已经掌握了从建筑设计到施工产生的大量信息,尤其是建筑设计的三维模型,其中包含了建筑的详细空信息。BIM具有更高的精度,更注重微观

地理信息系统不需要非图形信息,如工作进度、项目成本、材料等。它只需要建筑物模型数据、兴趣点数据和城市街道路网数据。地理信息系统侧重于宏观尺度

更令人困惑的是三维地理信息系统和建筑信息模型 有些人认为建筑信息模型是一个微型三维地理信息系统 事实上,这两者是不同的:首先,传统的三维地理信息系统大多是城市级的,最少是公园级的,而建筑信息模型可能只是一个建筑 其次,仅从三维模型的角度来看,BIM模型和地理信息系统的精细度不是:粒度。以一栋建筑为例,地理信息系统通过“航测+地面摄影”生成的三维建筑模型可以理解为一个不能走进去的实体。通过激光雷达和室内三维建模进行室内外扫描,可以生成一个可以行走的建筑体,但不能反映水泥体内的水电线路。BIM模型可以被细化到这样一个程度,在这个程度上,你可以解剖每个结构,观察钢筋的间距在毫米范围内。

BIM和地理信息系统是不可替代的,但更喜欢互补的关系。 地理信息系统的出现为城市的智能化发展奠定了基础。建筑信息模型的出现伴随着城市建筑的整体信息。二者的结合创造了一个附加了大量城市信息的虚拟城市模型,这是智能城市的基础。 一般来说,建筑信息管理是用来整合和管理建筑本身各个阶段的信息,而地理信息系统是用来整合和管理建筑外部环境的信息。 微观领域的BIM信息与宏观领域的地理信息系统信息的交流与结合,在智慧城市建设中发挥着不可替代的作用。

基于地理信息系统和建筑信息模型的集成将为人类带来巨大的价值,方向也是明确的。 国际上,各国专家学者对智慧城市持乐观态度,大力倡导智慧城市建设。 基于BIM和地理信息系统的智能城市将是成熟技术的融合。它还包括城市的精确三维建模、发达的城市传感器网络和城市行人流量的实时监控,使人们在城市的生活更加智能和方便。 从卫星遥感到地理信息,再从数字城市到智能城市,随着科学技术的进步,我们的城市将变得越来越智能化。

利用地理信息系统和BIM集成技术,城市已经完全“数字化”,这将为建设数字城市和智慧城市奠定坚实的信息基础设施。 让我们来看看两者集成的典型应用:

前面提到的地理信息系统生成的建筑模型经常是"空外壳",没有建筑内部信息 通过BIM,可以轻松获得建筑物的精确高度、外部尺寸和内部空信息。 因此,通过集成BIM和地理信息系统,首先对建筑物进行建模,然后将建筑物空与其周围地理环境之间的信息共享并应用于城市三维地理信息系统的分析,从而大大降低建筑物空之间的信息成本 当然,这一前提是建筑都适用于BIM,这在我国现阶段还很难实现。

利用地理信息系统和建筑信息模型(BIM)建立微观室内与宏观道路网相结合的城市系统模型,可以实现城市的可视化,让智慧城市“无建筑远见”,通过“动态数字沙盘”带来新的建设体验:在城市规划设计时,可以为设计的规划建立模型,模拟城市交通流、行人流等动态行为数据,结合自然环境, 检测规划设计的合理性,帮助城市实现新型模块化、灵活的规划,支持可持续发展和精细化管理

随着建筑设计和施工技术的发展,建筑有着不同的形状、更大的尺寸和越来越复杂的内部结构。人们的活动不是在室内就是在室外。在高层建筑和室内面积较大的建筑中,尤其是标志不够清晰时,人们更容易迷路,尤其是在商场、活动中心、医院等地方。对于有良好方向感的人来说,要找到东南、西北等等是不容易的。因此,人们对室内导航的需求不亚于室外导航。

然而,少数室内导航地图只是二维电子地图,甚至是示意图,使用起来不方便。将信息模型与地理信息系统相结合就能解决这个问题。 成熟的三维地理信息系统平台已经支持物联网数据访问。结合BIM建筑模型的特点,可以方便地模拟真实场景定位。当然,它有广泛的应用,例如在博物馆寻找展厅,在购物中心寻找商店,在医院寻找科室等等。

BIM和地理信息系统的集成应用不仅可以扩展地理信息系统在室内的导航功能,还可以优化现有的地理信息系统功能 如果用BIM模型来描述室内信息,可以保证火灾时室内逃生路线是最合理的,而不仅仅是最短的路线。

现阶段,BIM应用主要集中在设计和施工阶段,而BIM和地理信息系统集成应用可以解决大型公共建筑、市政和基础设施的BIM运维管理,并将BIM应用扩展到运维阶段 如果要建设一个机场项目,将两者结合起来应用,可以成功开发机场航站楼的运维管理系统,实现航站楼的物业、机电、工艺、库存、维修报告和检查等日常运维管理和动态信息查询。

快速推进交通建设。利用地理信息系统的宏观功能,BIM的应用范围可以从单一建筑扩展到公路、铁路、隧道、水电、港口等工程领域。 例如,将BIM和地理信息系统集成应用于高速公路项目,可以实现基于地理信息系统的全线宏观管理、基于BIM的招投标管理和桥梁隧道精细化管理相结合的多层次建设管理。

从应用中,我们可以认识到BIM和地理信息系统具有可视化的特点。整合后,它们将进一步具有精细化和室内外一体化的特点。 两者融合后,应用领域非常广泛:城市与景观规划、建筑设计与管理、旅游休闲活动、环境模拟、热能传递模拟、灾害管理等。

BIM和GIS融合的最终目标就是打造“智慧城市”。基于BIM和GIS结合的智能城市将是一个能够全面感知的容器和载体,植入物联网、云计算的创新建设模式,创建线上以数据浓缩呈现的“虚拟世界”,真正从源头打造“智慧城市”。

编辑:李腾

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