BIM与GIS技术实现

1、个人收集整理勿做商业用途封面个人收集整理勿做商业用途作者： PanHongliang仅供个人学习GIS 和 BIM 智慧园区建设的技术支撑个人收集整理勿做商业用途为普及 GIS 和 BIM 技术的基本知识，并有效开展园区规划建设管理平台的建设工作，特推出“首钢园区GIS 和 BIM 技术应用” 系列报道， 报道共分三期，第一期GIS 和 BIM 技术基本概念及工作进展，此后两期分别从宏观层面介绍GIS 和 BIM 技术在园区一体化管理搭建中的应用，从微观层面阐述BIM 技术在园区二型材改造项目中的应用。一、 GIS 和 BIM 基本概念GIS （地理信息系统，GeographicInforma

2、tionSystem）是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一门学科。在计算机软、 硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。目前在城市（园区）规划管理领域，地理信息系统作为一个直观和理性的规划工具具有数据存储、管理与分析、 规划方案展示与决策、城市（园区）管理服务等重要作用。BIM （建筑信息模型，BuildingInformationModeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真技术模拟建筑物所具有的真实信息。目前园区开展

3、项目中，多数为工业改造项目，存在设计难度大、施工周期长、投资金额多等问题。推行BIM 技术应用，发挥其独特优势，将有效提升工程决策、规划、设计、施工和运营的管理水平。GIS 与 BIM 的主要区别在于：GIS 主要应用于宏观区域，包含基础地理数据、规划信息、地上和地下管线系统、道路系统、人口等信息；BIM 则主要应用于微观单体建筑，涵盖建筑单体的结构、空间、空调、水暖等全专业信息。二、 BIM 和 GIS 技术应用的工作进展情况2014年 8 月，根据总公司领导要求，结合园区开发的实际情况，确定由园区开发部牵头，组成BIM 和 GIS 专项工作团队，总工室、信息部、管理部、首钢建设集团、首自信

4、公个人收集整理勿做商业用途司、首钢国际工程公司、首钢地勘院、园区服务公司、技研院等单位配合，对园区BIM 和GIS 应用进行专项研究。在总公司领导的组织带领下，进行了BIM 和 GIS 相关工作的研究和实施，完成了各单位现状的调研，提出了园区BIM 和 GIS 规划建设总平台的实现思路，制定了园区BIM 和 GIS 实施工作安排， 确定了二型材改造项目BIM 实施计划等， 具体工作开展情况如下：1 、已完成首钢内部相关资料调查与市场软件分析。2014 年 8 月调查整理园区开发部、首钢国际工程公司、地勘院等部门现有GIS、 BIM 相关软件及数据资料情况。同时对BIM和 GIS 国内外发展状况

5、及市场相关软件产品进行研究，依据平台搭建需求及软件应用的普适性进行 GIS、 BIM 相关软件的优缺点分析与对比。2 、GIS 与 BIM 培训交流。 2014 年 8 月至今， 由园区开发部牵头组织了多场GIS、BIM培训交流会。邀请北京超图软件股份有限公司、北京市测绘设计研究院、金迪有限公司、正元地理信息有限责任公司进行园区GIS 专业交流；邀请中国建筑设计研究院、北京工业大学、欧特克公司、奔特利公司、达美盛软件股份有限公司进行BIM 领域专业交流。此外，还参加了欧特克公司举办的2014 年 AU 大师汇、由中国建筑学会建筑施工分会BIM 应用专业委员会组织召开的“工程技术与管理前沿”研讨

6、会等培训交流活动。3 、咨询合作洽谈。2014 年 9 月至今，先后与中国建筑设计研究院、北京市测绘设计研究院、 北京工业大学、 广联达、 伟景行科技股份有限公司等单位进行了初步咨询与合作洽谈。4 、完成新首钢高端产业综合服务区BIM 和 GIS 工作实施方案。2014 年 10 月至今，对首钢园区规划建设管理平台、首钢园区GIS 应用系统实施安排、首钢园区BIM 实施安排等内容进行专题研究，并已向总公司领导进行多次工作汇报。个人收集整理勿做商业用途随着首钢园区BIM 和 GIS 工作的不断深入，在完成以上工作内容的基础上，计划下阶段着重开展首钢园区三维GIS 数据标准体系制定、首钢园区企业级

7、和项目级BIM 实施标准制定、首钢园区BIM 和 GIS 规划建设管理平台的搭建、BIM 和 GIS 初步 IT 架构体系的方案编制、首钢集团相关单位的BIM 和 GIS 培训等工作。三、结语将 BIM 和三维 GIS 进行集成并全过程运用于首钢园区开发，在国内尚属领先，不仅有利于新首钢高端产业综合服务区打造成智慧、绿色生态园区， 形成以企业为主体的园区开发与建设运营先行区，而且有利于使首钢园区成为国内城市规划建设管理一体化先行示范区。为破解首钢园区开发规模大、技术标准严、工业遗存多、改造项目复杂等难题，按照总公司领导指示精神，园区开发部与相关单位密切合作，共同推进将三维GIS 和 BIM 技

8、术应用于首钢北京园区的开发建设，从而提升园区规划、开发、建设、运营一体化管理水平，加速智慧园区和生态园区建设步伐。基于 GIS 和 BIM 技术搭建园区开发一体化平台BIM 可整合和管理建筑物本身所有阶段的信息，GIS 则可整合及管理建筑外部环境信息。将 BIM 和 GIS 技术进行集成， 把微观领域的BIM 信息和宏观领域的GIS 信息进行交互， 结合园区开发的实际需求，打造园区规划建设管理总平台，满足展示查询与空间信息分析等功能，提高园区开发效率，为实现园区全生命周期管理提供有力支撑。一、城市（园区）规划建设一体化平台分类从建筑的全生命周期来看，分为辅助设计管理平台，优化施工管理平台、关注

9、后期运维平台；从管理的维度来看，分为关注建设过程进度、质量、成本管理平台和关注财务、人力资源、资产平台； 从平台的实现形式来看，分为文件级内容管理和流程级业务管理。总之，个人收集整理勿做商业用途IT 平台可以覆盖到企业管理的方方面面，但对于一个企业来讲，信息化技术的应用不是越多越好，也不是越深越好，而是要结合企业发展阶段、企业业务需求，甚至企业文化才能决定，不可盲目跟风。所以，建设信息平台的第一步，就是结合目前企业信息化应用现状，合理分析企业信息化平台建设的真正需求。二、首钢园区规划建设管理平台基本概况新首钢高端产业综合服务区规划建设管理总平台是结合首钢新园区总体战略规划，从规划策划、项目设计

10、、招商展示、建设施工、运营维护五个方面出发，以三维虚拟化技术为基础， 整合优势资源，实现园区整体可视化、可持续性的全生命周期管理系统，从而满足园区规划策划、方案设计、对外宣传、施工建设、运营维护等管理需求。园区规划建设管理总平台由 BIM 平台和 GIS 平台组成： BIM 平台应用于微观单体建筑，涵盖建筑单体的结构、空间、空调、水暖等全专业信息，将这些信息运用于建筑的全生命周期，并从设计、招商、建设施工到单体运营来维护全生命周期；GIS 平台主要应用于园区的规划策划、招商和运营维护，分为 3D-GIS和 2D-GIS 两部分， 通过 GIS 平台，我们可以清楚知道项目周边的地理信息、环境信息

11、、规划信息、社会信息。三、首钢园区规划建设管理平台阶段目标园区开发共分规划策划、设计、建设、招商、运营维护五个阶段，规划建设管理总平台在不同阶段的目标如下：1 、规划策划阶段总平台在规划策划阶段需实现的目标主要有辅助决策、提供设计依据。2 、设计阶段个人收集整理勿做商业用途通过总平台对项目设计进行把控。首先提供设计模型标准，对模型进行实时设计核查、探讨与决策，对项目进行成本分析与控制，确保BIM 设计模型能够保质、实时完成。3 、建设阶段通过总平台把控项目施工。首先提供施工竣工标准，将设计模型提供给施工单位指导施工，确保数据模型与现场的同步性、一致性和准确性。深化节点设计、优化施工方案、进度模

12、拟、工程变更分析、辅助质量控制与验收，最终完成BIM 竣工模型并进行精确算量。4 、招商阶段总平台在招商阶段需实现的目标主要有展览展示和公共发布，通过三维可视化模型推动招商工作进展。5 、运维阶段总平台在运维阶段需实现的目标主要有市政管理、城市综合管理、 地理信息数据管理、楼宇信息数据管理。四、结语通过基于GIS和 BIM技术建设园区规划建设管理平台，可实现园区规划策划、项目设计、招商政策、 建设施工和运营维护各阶段的一体化管理；实现规划策划与项目设计、项目设计与建设施工、 建设施工与运营维护的交付协同；实现各阶段内多专业协同以及实现各阶段信息化管理、 实现数据的集成与共享管理等，助力首钢园区

13、成为 “新型” 城市综合服务商，同时在首钢成功实施与应用的基础上，也可拓展并应用于其它智慧城市试点。3DGIS 与 BIM 融合的技术方案及应用GIS和 BIM本处在两个不同的行业领域，二者跨界融合不是一场意外，而是各取所需、互惠互利的“互补之道 ”。在行业应用中，BIM提供数据基础，GIS则提供空间参考。若将BIM视作珍珠，在3DGIS的精心串联下，必将成为一串惊艳世人、方便佩戴的珠宝。个人收集整理勿做商业用途基于充分信息表达、建筑全生命周期、三维可视化技术、协同作业的特点，BIM 彻底改变了建设工程设计、建造和运维方式，经过近十年发展，BIM 正在由 “以建模为主 ”的 BIM1.0向“以

14、多维度数据应用为主”的 BIM2.0时代跨越， “BIM+GIS” 作为 BIM 多维度应用的一个重要方向，GIS 提供的专业空间查询分析能力及宏观地理环境基础深度挖掘了BIM 价值。近几年 3DGIS技术日渐成熟，SuperMap三维 GIS 基于二三维一体化技术体系，有机整合了实用GIS 空间分析能力与绚丽三维可视化效果，为BIM 提供丰富地理空间信息；基于云端一体化技术体系，SuperMap为 BIM 提供 “云 + 端 ”的成熟应用技术，可解决BIM 轻量化运维情景下的技术及管理问题。在3DGIS 技术支持下， BIM 与倾斜摄影模型、地形、三维管线等多元空间数据的融合，实现宏观与微观

15、的相辅相成、室外到室内的一体化管理。BIM与 3DGIS完美融合技术方案便捷导入机制化解数据对接问题在数据对接层面， SuperMap GIS 提供了便捷的 BIM 导入机制，支持常用主流的 BIM 数据格式（ FBX 、 IFC 、DAE.X 、OBJ 、3DS 、OSGB/OSG ），以关键字段 “图元 ID ”为媒介确保模型与属性一一对应关联，从 BIM 软件到 3D GIS 平台实现模型无缝对接、属性无损集成。BIM 数据导入流程实例化与 LOD技术保证平台性能出于性能需求考虑， SuperMap GIS采用 LOD 结构和实例化技术突破了高密度模型的浏览性能瓶颈：LOD 技术可根据距

16、离远近来选择展示不同精细程度的模型，极大缓解显卡渲染压力；采用实例化技术实现复用模型，显著提高渲染效率。强大平台提供众多实用功能在实用功能层面，SuperMap GIS为 BIM 提供了属性查询统计、通视分析、日照分析、室内漫游等通用 GIS 功能；实现了模拟建筑物建造过程、指定楼层/ 部件单独显示的BIM 专用功能；提供了BIM 坐标转换、 BIM 与其他空间数据精确匹配的能力，可满足大场景与室内精细场景完美结合的应用需求。在实际应用中综合运用这些功能，发挥GIS 的位置服务与空间分析特长，BIM 将产生实用而广泛的应用价值。模型浏览与属性查询多元数据集成拓展BIM应用广度与深度基于内核级二

17、三维一体化技术体系，SuperMap对二维数据和三维数据在空间数据管理、场景构建和空间分析功能方面提供了一致的体验，可有效利用二维数据与BIM 共同构建三维应用场景并提供实用分析能力，如三维管线与BIM结合快速构建完整管线管理系统；基于强大GIS 平台和核心技术，SuperMap提供了领先业界的倾斜摄影3DGIS应用技术方案，将全方位展现地面情况的倾斜摄影模型与BIM 室内和地下模型结合，将形成室外到室内、地上到地下的全要素三维场景。3DGIS提供的多种空间数据为BIM 应用提供了坚实的地理环境基础，可满足大场景与室内精细场景完美结合的应用需求，并且GIS 宏观尺度的管理功能可将BIM 应用扩

18、展至道路、铁路、隧道、水电等长线工程，极大地拓展了BIM行业应用广度和深度。云端一体化助推BIM轻量化运维管理个人收集整理勿做商业用途BIM2.0有序的 BIM的意义在于：建立模型不是目的，目的在于解决“用来干什么 ”和“如何用 ”的问题，构建良好运维管理系统是BIM2.0的重要价值所在，WebGL技术结合云端一体化技术体系为B/S 架构的BIM运维系统提供了新的选择，也是未来主流发展方向。SuperMap提供云端一体化的BIM运维管理方案： 在云端借助强大云服务能力对BIM模型进行解析、格式转换、轻量化等预处理操作，奠定了轻量化运维的数据服务基础；SuperMap iClient3D for

19、WebGL则作为前端展示平台，可快速访问存放在云端的三维数据服务，良好扩展支持第三方特性可便捷访问BIM数据商提供的云服务，并且众多的强大分析功能可满足实际运维需求。“云处理 + 端展示 ”的一体化技术方案带来了集约高效、友好安全、实用有效的运维体验，让BIM运维的模型Web浏览、分享以及协作更简单。“3DGIS+BIM”应用场景秉持开放共赢的合作观念，BIM 与 3DGIS跨界融合市场前景不可限量，可应用在城市规划、城市交通分析、室内导航、资产管理、市政管网管理、数字防灾、应急救援、建筑改造等诸多领域，与各自单独应用相比，在建模质量、分析精度、决策效率、成本控制水平等方面都有明显提高。BIM

20、+倾斜摄影促进智慧城市建设回顾构建智慧城市的曲折道路，我们清晰地意识到：单一数据和技术无法实现真正智慧服务，构建智慧城市的基石是实现彻底的数字化，必须通过数据间的结合、技术间的融合达成目的。随着科技进步和倾斜建模技术的成熟，倾斜摄影模型被广泛使用，其全方位、全要素展示物理世界的特性，满足了城市地理空间数字化需求；BIM 作为一种尺寸准确、信息详尽的精细模型，则填补了微观领域空白，实现了城市室内空间数字化。地理信息作为智慧城市重要的基础信息，基于SuperMap领先业界的倾斜摄影技术方案和三维GIS技术，将 BIM与倾斜模型置于同一参考下，形成了从户外到室内、 宏观到微观的一体化地理空间场景，B

21、IM与倾斜摄影模型的有机结合，加快了智慧城市建设步伐，奠定了坚实的空间信息基础。BIM+三维管线构建完整管线管理系统在三维数字厂区和市政管网场景中，地上、地下错综复杂的各类管网及设备数量十分庞大，鉴于 BIM 技术的独特优势，设计阶段一般采用 BIM 技术进行三维管线综合，通过 BIM 技术对建筑和机电设备进行真实尺度的三维建模， 具有全面碰撞检测、 任意剖切和轴测、 精确定位等功能， 对设计和施工都大有裨益。BIM 与地形精确匹配项目建成启用后， 将搭建三维管线管理系统进行运维管理。 基于 SuperMap 二三维一体化技术体系，对于管线部分采用三维管点、管线符号及自适应管点符号实现快速构建

22、三维管网场景；对于附属建筑及机电设备，可直接利用管线综合时所建立的 BIM 模型。三维管线与 BIM 模型的结合，可快速构建出完整、真实的三维管线场景，采用由 3DGIS 提供的三维设施网络分析能力，在管网出现爆管时可迅速搜索上游须关闭阀门、即时分析影响区域；基于 3DGIS 提供了断面查看、开挖分析、净距分析、碰撞分析、连通性分析等实用功能，可分析解决管线管理的实际问题。结语SuperMap GIS将继续以深入BIM行业应用为核心， 在实现无缝对接更多BIM格式、承载更大BIM数据、提供更深BIM功能、 BIM结合其他空间数据综合应用等方面不断努力，与更多BIM合作伙伴一道完善BIM与 GI

23、S融合技术方案，最终形成快速高效、完善实用的行业解决方案。个人收集整理勿做商业用途版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is PanHongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途， 但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人的书面许可，并支付报酬。Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other non-commercial