BIM與GIS技術實現(xiàn)

1、GIS和BIM智慧園區(qū)建設的技術支撐為普及GIS和BIM技術的基本知識，并有效開展園區(qū)規(guī)劃建設管理平臺的建設工作，特推出首鋼園區(qū)GIS和BIM技術應用”系列報道，報道共分三期，第一期GIS和BIM技術基本概念及工作進展，此后兩期分別從宏觀層面介紹GIS和BIM技術在園區(qū)一體化管理搭建中的應用，從微觀層面闡述BIM技術在園區(qū)二型材改造項目中的應用。一、GIS和BIM基本概念GIS（地理信息系統(tǒng)，Geographic】nformationSystem）是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發(fā)展而發(fā)展起來的一門學科。在計算機軟、硬件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關

2、地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。目前在城市（園區(qū)）規(guī)劃管理領域，地理信息系統(tǒng)作為一個直觀和理性的規(guī)劃工具具有數(shù)據(jù)存儲、管理與分析、規(guī)劃方案展示與決策、城市（園區(qū)）管理服務等重要作用。BIM（建筑信息模型，BuildinglnformationModeling）是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真技術模擬建筑物所具有的真實信息。目前園區(qū)開展項目中，多數(shù)為工業(yè)改造項目，存在設計難度大、施工周期長、投資金額多等問題。推行BIM技術應用，發(fā)揮其獨特優(yōu)勢，將有效提升工程決策、規(guī)劃、設計、施工和運營的管理水平。GIS與BI

3、M的主要區(qū)別在于：GIS主要應用于宏觀區(qū)域，包含基礎地理數(shù)據(jù)、規(guī)劃信息、地上和地下管線系統(tǒng)、道路系統(tǒng)、人口等信息；BIM則主要應用于微觀單體建筑，涵蓋建筑單體的結構、空間、空調、水暖等全專業(yè)信息。二、BIM和GIS技術應用的工作進展情況2014年8月，根據(jù)總公司領導要求，結合園區(qū)開發(fā)的實際情況，確定由園區(qū)開發(fā)部牽頭，組成BIM和GIS專項工作團隊，總工室、信息部、管理部、首鋼建設集團、首自信公司、首鋼國際工程公司、首鋼地勘院、園區(qū)服務公司、技研院等單位配合，對園區(qū)BIM和GIS應用進行專項研究。在總公司領導的組織帶領下，進行了BIM和GIS相關工作的研究和實施，完成了各單位現(xiàn)狀的調研，提出了園

4、區(qū)BIM和GIS規(guī)劃建設總平臺的實現(xiàn)思路，制定了園區(qū)BIM和GIS實施工作安排，確定了二型材改造項目BIM實施計劃等，具體工作開展情況如下：1、已完成首鋼內部相關資料調查與市場軟件分析。2014年8月調查整理園區(qū)開發(fā)部、首鋼國際工程公司、地勘院等部門現(xiàn)有GIS、BIM相關軟件及數(shù)據(jù)資料情況。同時對BIM和GIS國內外發(fā)展狀況及市場相關軟件產(chǎn)品進行研究，依據(jù)平臺搭建需求及軟件應用的普適性進行GIS、BIM相關軟件的優(yōu)缺點分析與對比。2、GIS與BIM培訓交流。2014年8月至今，由園區(qū)開發(fā)部牽頭組織了多場GIS、BIM培訓交流會。邀請北京超圖軟件股份有限公司、北京市測繪設計研究院、金迪有限公司、

5、正元地理信息有限責任公司進行園區(qū)GIS專業(yè)交流；邀請中國建筑設計研究院、北京工業(yè)大學、歐特克公司、奔特利公司、達美盛軟件股份有限公司進行BIM領域專業(yè)交流。此外，還參加了歐特克公司舉辦的2014年AU大師匯、由中國建筑學會建筑施工分會BIM應用專業(yè)委員會組織召開的“工程技術與管理前沿”研討會等培訓交流活動。3、咨詢合作洽談。2014年9月至今，先后與中國建筑設計研究院、北京市測繪設計研究院、北京工業(yè)大學、廣聯(lián)達、偉景行科技股份有限公司等單位進行了初步咨詢與合作洽談。4、完成新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務區(qū)BIM和GIS工作實施方案。2014年10月至今，對首鋼園區(qū)規(guī)劃建設管理平臺、首鋼園區(qū)GIS應用系

6、統(tǒng)實施安排、首鋼園區(qū)BIM實施安排等內容進行專題研究，并已向總公司領導進行多次工作匯報。隨著首鋼園區(qū)BIM和GIS工作的不斷深入，在完成以上工作內容的基礎上，計劃下階段著重開展首鋼園區(qū)三維GIS數(shù)據(jù)標準體系制定、首鋼園區(qū)企業(yè)級和項目級BIM實施標準制定、首鋼園區(qū)BIM和GIS規(guī)劃建設管理平臺的搭建、BIM和GIS初步IT架構體系的方案編制、首鋼集團相關單位的BIM和GIS培訓等工作。三、結語將BIM和三維GIS進行集成并全過程運用于首鋼園區(qū)開發(fā)，在國內尚屬領先，不僅有利于新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務區(qū)打造成智慧、綠色生態(tài)園區(qū)，形成以企業(yè)為主體的園區(qū)開發(fā)與建設運營先行區(qū)，而且有利于使首鋼園區(qū)成為國內城

7、市規(guī)劃建設管理一體化先行示范區(qū)。為破解首鋼園區(qū)開發(fā)規(guī)模大、技術標準嚴、工業(yè)遺存多、改造項目復雜等難題，按照總公司領導指示精神，園區(qū)開發(fā)部與相關單位密切合作，共同推進將三維GIS和BIM技術應用于首鋼北京園區(qū)的開發(fā)建設，從而提升園區(qū)規(guī)劃、開發(fā)、建設、運營一體化管理水平，加速智慧園區(qū)和生態(tài)園區(qū)建設步伐?；贕IS和BIM技術搭建園區(qū)開發(fā)一體化平臺BIM可整合和管理建筑物本身所有階段的信息GIS則可整合及管理建筑外部環(huán)境信息。將BIM和GIS技術進行集成，把微觀領域的BIM信息和宏觀領域的GIS信息進行交互，結合園區(qū)開發(fā)的實際需求，打造園區(qū)規(guī)劃建設管理總平臺，滿足展示查詢與空間信息分析等功能，提高園

8、區(qū)開發(fā)效率，為實現(xiàn)園區(qū)全生命周期管理提供有力支撐。一、城市（園區(qū)）規(guī)劃建設一體化平臺分類從建筑的全生命周期來看，分為輔助設計管理平臺，優(yōu)化施工管理平臺、關注后期運維平臺；從管理的維度來看，分為關注建設過程進度、質量、成本管理平臺和關注財務、人力資源、資產(chǎn)平臺；從平臺的實現(xiàn)形式來看，分為文件級內容管理和流程級業(yè)務管理?？傊琁T平臺可以覆蓋到企業(yè)管理的方方面面，但對于一個企業(yè)來講，信息化技術的應用不是越多越好，也不是越深越好，而是要結合企業(yè)發(fā)展階段、企業(yè)業(yè)務需求，甚至企業(yè)文化才能決定，不可盲目跟風。所以，建設信息平臺的第一步，就是結合目前企業(yè)信息化應用現(xiàn)狀，合理分析企業(yè)信息化平臺建設的真正需求。

9、二、首鋼園區(qū)規(guī)劃建設管理平臺基本概況新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務區(qū)規(guī)劃建設管理總平臺是結合首鋼新園區(qū)總體戰(zhàn)略規(guī)劃，從規(guī)劃策劃、項目設計、招商展示、建設施工、運營維護五個方面出發(fā)，以三維虛擬化技術為基礎，整合優(yōu)勢資源，實現(xiàn)園區(qū)整體可視化、可持續(xù)性的全生命周期管理系統(tǒng)，從而滿足園區(qū)規(guī)劃策劃、方案設計、對外宣傳、施工建設、運營維護等管理需求。園區(qū)規(guī)劃建設管理總平臺由BIM平臺和GIS平臺組成：BIM平臺應用于微觀單體建筑，涵蓋建筑單體的結構、空間、空調、水暖等全專業(yè)信息，將這些信息運用于建筑的全生命周期，并從設計、招商、建設施工到單體運營來維護全生命周期；GIS平臺主要應用于園區(qū)的規(guī)劃策劃、招商和運營維護

10、，分為3D-GIS和2D-GIS兩部分，通過GIS平臺，我們可以清楚知道項目周邊的地理信息、環(huán)境信息、規(guī)劃信息、社會信息。三、首鋼園區(qū)規(guī)劃建設管理平臺階段目標園區(qū)開發(fā)共分規(guī)劃策劃、設計、建設、招商、運營維護五個階段，規(guī)劃建設管理總平臺在不同階段的目標如下：1、規(guī)劃策劃階段總平臺在規(guī)劃策劃階段需實現(xiàn)的目標主要有輔助決策、提供設計依據(jù)。2、設計階段通過總平臺對項目設計進行把控。首先提供設計模型標準，對模型進行實時設計核查、探討與決策，對項目進行成本分析與控制，確保BIM設計模型能夠保質、實時完成。3、建設階段通過總平臺把控項目施工。首先提供施工竣工標準，將設計模型提供給施工單位指導施工，確保數(shù)據(jù)模

11、型與現(xiàn)場的同步性、一致性和準確性。深化節(jié)點設計、優(yōu)化施工方案、進度模擬、工程變更分析、輔助質量控制與驗收，最終完成BIM竣工模型并進行精確算量。4、招商階段總平臺在招商階段需實現(xiàn)的目標主要有展覽展示和公共發(fā)布，通過三維可視化模型推動招商工作進展。5、運維階段總平臺在運維階段需實現(xiàn)的目標主要有市政管理、城市綜合管理、地理信息數(shù)據(jù)管理、樓宇信息數(shù)據(jù)管理。四、結語通過基于GIS和BIM技術建設園區(qū)規(guī)劃建設管理平臺，可實現(xiàn)園區(qū)規(guī)劃策劃、項目設計、招商政策、建設施工和運營維護各階段的一體化管理；實現(xiàn)規(guī)劃策劃與項目設計、項目設計與建設施工、建設施工與運營維護的交付協(xié)同；實現(xiàn)各階段內多專業(yè)協(xié)同以及實現(xiàn)各階段

12、信息化管理、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成與共享管理等，助力首鋼園區(qū)成為“新型”城市綜合服務商，同時在首鋼成功實施與應用的基礎上，也可拓展并應用于其它智慧城市試點。3DGIS與BIM融合的技術方案及應用GIS和BIM本處在兩個不同的行業(yè)領域，二者跨界融合不是一場意外，而是各取所需、互惠互利的、互補之道。在行業(yè)應用中，BIM提供數(shù)據(jù)基礎，GIS則提供空間參考。若將BIM視作珍珠，在3DGIS的精心串聯(lián)下，必將成為一串驚艷世人、方便佩戴的珠寶?；诔浞中畔⒈磉_、建筑全生命周期、三維可視化技術、協(xié)同作業(yè)的特點，BIM徹底改變了建設工程設計、建造和運維方式，經(jīng)過近十年發(fā)展，BIM正在由以建模為主”的BIM1.0向以多

13、維度數(shù)據(jù)應用為主”的BIM2.0時代跨越，“BIM+GIS”作為BIM多維度應用的一個重要方向，GIS提供的專業(yè)空間查詢分析能力及宏觀地理環(huán)境基礎深度挖掘了BIM價值。近幾年3DGIS技術日漸成熟，SuperMap三維GIS基于二三維一體化技術體系，有機整合了實用GIS空間分析能力與絢麗三維可視化效果，為BIM提供豐富地理空間信息；基于云端一體化技術體系，SuperMap為BIM提供云+端”的成熟應用技術，可解決BIM輕量化運維情景下的技術及管理問題。在3DGIS技術支持下，BIM與傾斜攝影模型、地形、三維管線等多元空間數(shù)據(jù)的融合，實現(xiàn)宏觀與微觀的相輔相成、室外到室內的一體化管理。BIM與3D

14、GIS完美融合技術方案便捷導入機制化解數(shù)據(jù)對接問題在數(shù)據(jù)對接層面,SuperMapGIS提供了便捷的BIM導入機制，支持常用主流的BIM數(shù)據(jù)格式（FBX、IFC、DAE.X、OBJ、3DS、OSGB/OSG），以關鍵字段圖元ID”為媒介確保模型與屬性一一對應關聯(lián)，從BIM軟件到3DGIS平臺實現(xiàn)模型無縫對接、屬性無損集成。BIM數(shù)據(jù)導入流程實例化與LOD技術保證平臺性能出于性能需求考慮，SuperMapGIS采用LOD結構和實例化技術突破了高密度模型的瀏覽性能瓶頸：LOD技術可根據(jù)距離遠近來選擇展示不同精細程度的模型，極大緩解顯卡渲染壓力；采用實例化技術實現(xiàn)復用模型，顯著提高渲染效率。強大平臺

15、提供眾多實用功能在實用功能層面，SuperMapGIS為BIM提供了屬性查詢統(tǒng)計、通視分析、日照分析、室內漫游等通用GIS功能；實現(xiàn)了模擬建筑物建造過程、指定樓層/部件單獨顯示的BIM專用功能；提供了BIM坐標轉換、BIM與其他空間數(shù)據(jù)精確匹配的能力，可滿足大場景與室內精細場景完美結合的應用需求。在實際應用中綜合運用這些功能，發(fā)揮GIS的位置服務與空間分析特長，BIM將產(chǎn)生實用而廣泛的應用價值。模型瀏覽與屬性查詢多元數(shù)據(jù)集成拓展BIM應用廣度與深度基于內核級二三維一體化技術體系，SuperMap對二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)在空間數(shù)據(jù)管理、場景構建和空間分析功能方面提供了一致的體驗，可有效利用二維數(shù)據(jù)與

16、BIM共同構建三維應用場景并提供實用分析能力，如三維管線與BIM結合快速構建完整管線管理系統(tǒng)；基于強大GIS平臺和核心技術，SuperMap提供了領先業(yè)界的傾斜攝影3DGIS應用技術方案，將全方位展現(xiàn)地面情況的傾斜攝影模型與BIM室內和地下模型結合，將形成室外到室內、地上到地下的全要素三維場景。3DGIS提供的多種空間數(shù)據(jù)為BIM應用提供了堅實的地理環(huán)境基礎，可滿足大場景與室內精細場景完美結合的應用需求，并且GIS宏觀尺度的管理功能可將BIM應用擴展至道路、鐵路、隧道、水電等長線工程，極大地拓展了BIM行業(yè)應用廣度和深度。云端一體化助推BIM輕量化運維管理BIM2.0的意義在于：建立模型不是目

17、的，目的在于解決用來干什么”和如何用”的問題，構建良好有序的BIM運維管理系統(tǒng)是BIM2.0的重要價值所在，WebGL技術結合云端一體化技術體系為B/S架構的BIM運維系統(tǒng)提供了新的選擇，也是未來主流發(fā)展方向。SuperMap提供云端一體化的BIM運維管理方案:在云端借助強大云服務能力對BIM模型進行解析、格式轉換、輕量化等預處理操作，奠定了輕量化運維的數(shù)據(jù)服務基礎；SuperMapiClient3DforWebGL則作為前端展示平臺，可快速訪問存放在云端的三維數(shù)據(jù)服務，良好擴展支持第三方特性可便捷訪問BIM數(shù)據(jù)商提供的云服務，并且眾多的強大分析功能可滿足實際運維需求。云處理+端展示”的一體化

18、技術方案帶來了集約高效、友好安全、實用有效的運維體驗，讓BIM運維的模型Web瀏覽、分享以及協(xié)作更簡單?！?DGIS+BIM”應用場景秉持開放共贏的合作觀念，BIM與3DGIS跨界融合市場前景不可限量，可應用在城市規(guī)劃、城市交通分析、室內導航、資產(chǎn)管理、市政管網(wǎng)管理、數(shù)字防災、應急救援、建筑改造等諸多領域，與各自單獨應用相比，在建模質量、分析精度、決策效率、成本控制水平等方面都有明顯提高。BIM+傾斜攝影促進智慧城市建設回顧構建智慧城市的曲折道路，我們清晰地意識到：單一數(shù)據(jù)和技術無法實現(xiàn)真正智慧服務，構建智慧城市的基石是實現(xiàn)徹底的數(shù)字化，必須通過數(shù)據(jù)間的結合、技術間的融合達成目的。隨著科技進步和傾斜建模技術的成熟，傾斜攝影模型被廣泛使用，其全方位、全要素展示物理世界的特性，滿足了城市地理空間數(shù)字化需求；BIM作為一種尺寸準確、信息詳盡的精細模型，則填補了微觀領域空白，實現(xiàn)了城市室內空間數(shù)字化。地理信息作為智慧城市重要的基礎信息，基于SuperMap領先業(yè)界的傾斜攝影技術方案和三維GIS技術，將BIM與傾斜模型置于同一參考下，形成了從戶外到室內、