BIM+GIS技术进化之路与智慧应用

BIM+GIS技术进化之路与智慧城市应用智慧城市政策•2012年11月《住房和城乡建设部办公厅关于开展国家智慧城市试点工作的通知》––智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。为探索智慧城市建设、运行、管理、服务和发展的科学方式，决定开展国家智慧城市试点工作。•2014年8月《关于印发促进智慧城市健康发展的指导意见的通知》–智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。•2016年2月国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》–到2020年，建成一批特色鲜明的智慧城市，聚集和辐射带动作用大幅增强，综合竞争优势明显提高，在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显著成效。•2017年9月国家测绘地理信息局《智慧城市时空大数据玉云平台建设技术大纲》–在原有数字城市地理空间框架的基础上，依托城市云支撑环境，实现向智慧城市时空基准、时空大数据和时空信息云平台的提升，建设城市时空基础设施，开发智慧专题应用系统，为智慧城市时空基础设施全面应用积累经验。•2017年12月工信部《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020）》–通过实施四项重点任务，力争到2020年，一系列人工智能标志性产品取得重要突破，在若干重点领域形成国际竞争优势，人工智能和实体经济融合进一步深化，产业发展环境进一步优化。智慧城市前景•••十二五期间产值达7000亿元，十三五期间将达4万亿2017年市场规模达6万亿，2021年将达18.7万亿，年均复合增长率32.6%随着物联网人工智能技术的爆发，智慧城市已经进入快车道。4500040000350003000025000200001500010000

5000

0十二五智慧城市产值十三五智慧城市产值十二五及十三五智慧城市产值单位（亿元）201816141210

8

6

4

2

02016.520172017.520182018.520192019.520202020.520212021.52017-2021中国智慧城市市场规模预测（万亿元）智慧城市技术支撑与应用场景

智慧

物流智慧企业智慧社区智慧交通智慧电网智慧医疗

智慧

农业

智慧城市

应用时间空间大数据智慧园区智慧小区智慧环保智慧税务

智慧

教育智慧商圈智慧养老

智慧

食药

监管智慧商务

智慧

食药

监管智慧政务

智慧

公安

智慧

城管互联网+

智慧

规划智慧家居智慧城市运营中心

智慧

旅游智慧管网智慧管廊智慧公路智慧铁路智慧机场••••移动互联网物联网（IoT）大数据云计算••人工智能空间信息–

GIS宏观地理数据–

BIM多维空间大数据

•

天然优势：可视化/精细化/物联性/Saas/Paas/Daas毕加索智慧城市支撑平台•BIM+GIS一体化平台智慧产业智慧物流智慧制造业信息产业智能能源应用层智慧产业智慧物流智慧制造业信息产业智能能源智慧产业智慧物流智慧制造业信息产业智能能源

数据融合法人库

智能决策

公共云其他行业基础库

统计分析

行业云空间地理信息库

数据共享

政务云人口库数据层通信层感知层光纤、IP、3G/4G/5G/Wi-Fi,Internet,专网RFID标签

线圈

摄像头

GPS

雷达

微波

传感器

手机

城市基础设施：道路、桥梁、楼宇、车辆...平台层BIM+GIS渲染引擎BIM+GIS数据处理引擎…BIM在各种场景中的应用结构分析能耗分析三维展示方案论证虚拟现实增强现实

现场管理工程量统计

成本预算协同设计标准检查碰撞检测管线综合造价管理进度管理

性能分析

光照分析风环境模拟质量管理安全管理声学模拟施工模拟预制加工

设备管理

物料跟踪

空间管理智能运维混合现实绿色评估

…BIM不是无所不能•••大体量建筑、基础设施规划大范围场景管理全流程每一个阶段都需要GIS地理信息的配合•GIS可以辅助––––大范围空间规划分析沙盘推演提供地形地貌地质提供周边环境信息GIS需要BIM••室内一直是盲区GIS建模的瓶颈––––CAD卫星图倾斜摄影点云扫描•BIM可以––提供完整的建筑信息。包括GIS关心的：•••••详细的三维信息空间信息拓扑信息管网信息其他信息：建筑年限、维护记录等–GIS不关心的：•其他所有信息BIM与GIS结合••智慧城市各应用的基础平台。挑战–场景变大/细–

格式增多–

业务趋杂API接口••建筑单体大型单体––地铁管廊•建筑群–小型园区•园区级/城市级–大型园区实际场景•••设计施工运维挑战一：建筑单体技术升级一：BIM轻量化与渲染引擎格式转换

RVT文件几何属性客户端浏览器WebGL

引擎BIMSOP协同平台0.1技术升级一：功能

-

支持多平台WebGL

引擎

几何客户端浏览器

Unity3D

属性格式转换

RVT文件PCBIMSOP协同平台0.1

BIMVR

0.1技术升级一：效率

-

几何对象优化RVT文件格式转换几何属性WebGL

引擎客户端浏览器Unity3DPC

组件A

组件B

组件C

图块1

图块2几何属性几何变换材质包围盒属性属性………属性属性几何技术升级一：功能

-

支持多格式RVT文件WebGL

引擎

几何客户端浏览器

Unity3D

属性格式转换PCBIMSOP协同平台1.0

BIMVR

1.0SKPIFCFBX…•••整体体量大，构件数目众多单文件达GB或以上，可能有上亿基本渲染单位要求运行流畅挑战二：大型单体技术升级二：效率

-

渲染引擎优化格式转换浏览器WebGL

引擎

几何客户端

Unity3D

属性PC•••按优先级渲染或不渲染内存对象管理与复用RVT文件SKPIFCFBX…BIMSOP协同平台•••••••••••共享与协同版本管理安全访问网页三维展示模型审阅模型对比文档搜索模型聚合施工模拟扩展接口…BIMVR•••••BIM一键到VR超大场景无眩晕定位准确多人进入视频Demo运维平台：毕加索BIM-FM系统••••••••能源管理设备管理工单管理智能巡检商铺管理库存管理模型管理人员管理BIM-FM系统特点与效益••直接从BIM提取运维所需信息简单配置即可投入使用

01人员配置经验继承云知识分享25%

↓

02能源消耗能源精准分

15%

↓析和投放03

管理效率管理流程化

45%↑考核标准化04

延长寿命立足长期运营管理提高客观数据支持20%↑BIM-FM

运维综合管廊应用

–

结合物联网•••••单模型百兆以上模型数量几十至近百需附带环境信息接入摄像头要求运行流畅挑战三：建筑群技术尝试三：BIM与GIS结合••PC端

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硬件利用率高

展示效果好

–

–

运行效率高BIM接入GIS•缺点：–需安装软件–

不支持手机–

GIS数据需提前处理–

开发成本高RVT文件格式转换几何属性浏览器WebGL

引擎SKPIFCFBX…客户端

Unity3DPCGIS格式转换FBX/OBJ12小区运维杭州地铁智慧安防挑战四：园区级/城市级•••••大场景大量GIS应用倾斜摄影数据BIM规划、设计、施工、运维宏观+微观管理–––园区数据建筑维修房屋出租技术升级四：GIS接入BIM•BIM接入GIS挑战：

–

效率

效果

––精细度•

–

都提出较高要求GIS接入BIM成本相对低–

且应用场景适合–

数据标准融合–

接口融合–

数据存储查询融合–

渲染平台融合•算法融合RVT文件格式转换几何BIM+GIS:

WebGL引擎

客户端浏览器SKPIFCFBX…倾斜摄影数据工厂

属性数据库矢量LOD模

型GISLOD模型•••近处加载高精度模型远处加载低精度模型技术难点–瓦片化–

模型化简LOD递增智慧工地智慧园区

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郴州经济开发区•大屏端–对外展示•公众端–公众信息服务•

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办事大厅

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租房服务管理端–––办公管理租房管理设备设施管理总结••四次技术迭代大型单体–––毕加索BIM轻量化平台网页版：BIMSOP协同平台、BIM-FM运维管理主要面向BIM领域：设计、施工、运维展示效果好•小型建筑群––––毕加索BIM+GIS桌面版：BIM-VR、小区运维、地铁管理主要面向大