bim與gis集成的三維建模方法研究

1. BIM+GIS融合能打造出什麼平台

從我的理解說一下吧
現在這個社會,硬體和軟體能力的變化以及向數據驅動的數字化社會的轉變越來越多的整合以前從未存在的各種技術和領域創造機會.GIS和BIM之間的數據和工作流程集成可以使我們周圍城市,校園和工作場所具有更高的效率,可持續性和可居住性.曾經GIS和BIM是孤立的,現在將它們結合在一起對於設計,施工和基礎設施項目來說是革命性的.
舉個例子:
使用GIS,可以構建包含地理層（如土壤,地質和植被）,建築層（如土地利用,建築物,高速公路和基礎設施）和社交層（如社交數據和代碼）的數據模型要求.鏈接BIM和GIS將使設計人員能夠根據網站的地理信息進行設計.例如,如果一個場地需要挖掘,設計師可以圍繞場地的地形數據開發模型.GIS數據將越來越多地作為現有設計人員工作流程中的服務提供出來.設計人員將能夠在軟體中訂閱或訪問GIS信息層,例如知名的BIM軟體Autodesk的Revit就能訂閱ArcGIS的數據.
BIM+GIS的未來面貌是CIM:
CIM或者說城市信息模型,是個比較年輕的概念,用於描述BIM建模概念在個別項目到整個城市的應用.城市信息模型將會是智能城市的技術基石（與大數據,物聯網,實時感測器等一起工作）,可以協助城市的規劃,設計,分析和改進.如果BIM技術通過允許項目利益相關者使用一個共享模型來徹底改變建築項目,CIM則有能力徹底改變城市規劃,治理和基礎設施,並使設計師和建築商能夠更好地為他們特定的地理和社會環境建設.

2. bim是什麼意思

BIM（Building Information Modeling）技術是一種應用於工程設計、建造、管理的數據化工具，通過對建築的數據化、信息化模型整合，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建築信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建築、運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

BIM技術的概念雖然非常好，但是在國內建造行業落地時卻遇到一個問題——側重於模型的生產，把BIM當成了單純的三維建模技術，而真正有價值的BIM數據消費卻沒有得到普遍應用。

究其原因，與BIM模型文件瀏覽和數據提取不便有很大關系。一個項目的BIM模型動輒1G以上，而且需要使用專業的建模軟體打開，無論是文件傳遞還是模型瀏覽，受限於電腦配置和網速，效率都非常低。

而且國內主流的BIM模型大多使用外國商業軟體，想要提取模型中的屬性和數據，需要使用外國廠商的配套平台，成本高、本地化程度低、數據安全性差，嚴重製約BIM在國內的進一步普及與應用。

隨著建造行業往智能化方向轉型，BIM技術是必不可少的一環，需要通過有效的方法克服BIM技術的落地應用難題。

BIM引擎就是一個可行的方法。BIM引擎能對BIM模型進行輕量化轉換，並提取模型的完整數據，有效連接模型生產和模型使用環節，讓BIM不再停留在「看」的層面，真正讓BIM「用」起來。

對BIM輕量化引擎進行選型時，要重點考察以下幾個因素：
1、是否支持工程建築行業的主流文件格式；

2、BIM模型中的構件及屬性信息是否提取完整；

3、大模型的在線瀏覽是否流暢；

4、能支持低配置的顯示終端；

數據解析

BCoreBIM引擎支持.rvt、.ifc、.skp、.dwg、.dxf、.osgb等10多種建築行業主流文件格式的解析，兼容多專業、多軟體的成果合並，實現數據格式的統一。

BCoreBIM引擎能實現BIM模型和CAD圖紙的全量數據提取。

針對BIM模型，BCoreBIM引擎支持項目、模型、標高、類型、系統、構件等常規數據的提取，還提供3D軸網、空間、洞口、埠連接關系等特色擴展數據提取，並能導出完整的屬性清單。為成本材料算量、模型審查等業務場景提供數據提取能力，讓BIM模型不止能「看」，還能真正被用起來。

針對CAD圖紙，BCoreBIM引擎不僅能實現圖元級別的數據解析，還可以導出圖紙的布局空間及模型空間，並支持按圖層、圖塊、圖框拆分圖紙。

圖形可視化

BIM應用最擔心在線瀏覽模型、圖紙時，頻繁出現卡頓和崩潰，如果不能順暢運行，即使應用的功能再多、效果再炫，也難以用到實際項目中。

BCoreBIM引擎為開發者提供圖形可視化服務，只需調用圖形API就可以實現BIM模型、CAD圖紙、GIS模型的在線瀏覽與交互操作。

藉助BCoreBIM引擎出色的輕量化技術，無論是施工現場的普通電腦，又或者是手機、平板，大部分圖紙二次載入時，能在1秒內完成載入，即使是超大型的模型，在線瀏覽也不會卡頓、閃屏，不用擔心應用運行不起來。

3. BIM和GIS有什麼聯系

GIS是以測繪測量為基礎，以資料庫作為數據儲存和使用的數據源，以計算機編程為平台的全球空間分析即時技術。BIM是以建築工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建築模型的建立。

4. GIS與BIM融合

這兩個系統的整合以後的應用領域很廣闊，包含城市和景觀規劃、建築設計、旅遊和休閑活動、3D地籍圖、環境模擬、熱能傳導模擬、移動電信、災害管理、國土安全、車輛和行人導航、訓練模擬器、移動機器人、室內導航等。雖然BIM在國內應用很少，但是行業內應該關注並展望BIM和GIS結合所帶來的思路的轉變、成本的降低以及效率的提高。

【國土安全】

在OGC的網站上有個以國土安全為目標的「狙擊手行動」測試。其中設置了一個場景：一名重要的政客沿著特定的路線行進，出於安全需要，需要事先找到所有能看到這條路線的窗子和建築物，並通過計算得出狙擊手可能躲藏的位置。以往是在3D查看器中瀏覽沿線所有的建模模型，並以專業人員的經驗來判斷狙擊手可能選擇的位置。但是現在可以通過BIM和GIS共同生成的城市的模型數據來生成一個線路沿線上符合條件的窗子和建築的列表報告。如果只是應用其中一方作為分析手段都會產生局限性。例如CityGML不會儲存窗子的寬度和高度，而且要是通過幾何形狀去算的話將會非常復雜且費時費力；而且IFC中卻正好存儲了窗子的尺寸，兩者通過GeoBIM就達到了IFC數據與CityGML的有效融合。這個例子正是通過利用路線沿線的城市模型所附加的非常詳細的CityGML信息和IFC模型的數據，所以我們非常簡便並准確地才能定位和識別窗子

【室內導航】

現在行業中都想解決室內定位這一難題，但是大多關注的都是定位的手段，例如到底是Wi-Fi還是藍牙，是LFC還是NFC等等，但是室內定位的地圖卻一般都是建築的二維電子圖來生成的，甚至只是示意圖；室外的地圖導航都開始真三維化了，室內導航還用二維線條，這著實有點跟不上節奏了！但是如果有BIM，那這一問題就能迎刃而解：通過BIM提供的建築內部模型配合定位技術可以進行三維導航，例如有公司為央視新大樓開發的室內導航系統，就是利用了BIM和GIS，可以為員工進行跨樓層跨樓體的導航。同時也可以在模擬突發事件時，事先規預演工的疏散路線等情況，這將極大降低因災害引起的人員傷亡。

【三維城市建模】

城市建築類型各具特色，外型尺寸不同，外部顏色紋理不同，以及障礙物阻擋等。如果是「航測+地面攝影」，後期需要人工做大量貼圖；如果是用價格昂貴的激光雷達掃描，成本太高而且生成的建築模型都是「空殼」，沒有建築室內信息，同時室內三維建模工作量也不小，並且無法進行室內空間信息的查詢和分析。而通過BIM，可以輕易得到建築的精確高度、外觀尺寸以及內部空間信息。因此，通過綜合BIM和GIS，先對建築進行建模，然後把建築空間信息與其周圍地理環境共享，應用到城市三維GIS分析中，就極大的降低了建築空間信息的成本。當然這個前提是建築都應用到BIM，現階段在我國還依舊很難實現。

【市政模擬】

通過BIM和GIS融合可以有效的進行樓內和地下管線的三維建模，並可以模擬冬季供暖時熱能傳導路線，以檢測熱能對其附近管線的影響。或是當管線出現破裂時使用疏通引導方案可避免人員傷亡及能源浪費。

【資產管理】

以BIM提供的精細建築模型為載體，利用GIS來管理建築內部資產的位置等信息，可以提高資產管理的自動化水平和准確性。不會出現資產管理不明，或是不在它該在的位置這種尷尬情況。

5. 什麼是 「BIM+GIS+IOT」技術， 其中，BIM、GIS、IOT分 別是什麼。

BIM技術。
CIMCityInformationModeling，城市信息模型，與BIM概念相對應，它將作用對象從單個建築物或項目群擴大到整個城市，是對城市各要素及其時間、空間信息的數字化表達。從技術層面講，城市信息模型是大場景GIS加小場景BIM加IOT的有機綜合體。BIM與GIS可以在大范圍的自然環境里提供不同尺度的建築對象可視化，而IOT可以將實時的信息流反饋到數字模型當中，使CIM平台呈現客觀世界所有的狀態，即我們經常說到的「數字孿生概念。

6. BIM技術體系包括哪些內容

1.BIM模型維護
BIM模型維護是指根據項目建設進度建立和維護BIM模型，使用BIM平台匯總各項目團隊所有的建築工程信息，消除項目中的信息孤島，並將得到的信息結合三維模型進行整理和儲存，以備項目全過程中項目各相關利益方隨時共享。目前業內主要採用「分布式」BIM模型的方法，建立符合工程項目現有條件和使用用途的BIM模型。這些模型根據需要大致可分為：設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、製造模型、操作模型等。
2.場地分析
傳統的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、無法處理大量數據信息等弊端。通過BIM結合地理信息系統（簡稱GIS）對場地及擬建的建築物空間數據進行建模，可迅速得出較准確的分析結果，幫助項目在規劃階段評估場地的使用條件和特點，從而作出新建項目理想的場地規劃、交通流線組織關系、建築布局等關鍵決策。
3.建築策劃
利用對建設目標所處社會環境及相關因素的邏輯數理分析，研究項目任務書對設計的合理導向，制定和論證建築設計依據，科學地確定設計的內容，並尋找達到這一目標的科學方法。BIM能夠幫助項目團隊再建築規劃階段，通過多空間進行分析來理解復雜空間的標准和法規，從而節省時間，並提供對團隊更多增值活動的可能。特別是在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時，能藉助BIM及相關分析數據，作出關鍵性的決定。
4.方案論證
項目投資方可以使用BIM來估計設計方案的布局、視野、照明、安全、人體工程學、聲學、紋理、色彩及規范的遵守情況。BIM甚至可以做到建築局部的細節推敲，迅速分析設計和施工中可能需要應對的問題。還可以藉助BIM提供方便的、低成本的不同解決方案供項目投資方進行選擇，通過數據對比和模擬分析，找出不同解決方案的優缺點，幫助項目投資方迅速評估建築投資方案的成本和時間。
5.可視化設計
對於設計師而言，除了用於前期推敲和階段展現，大量的設計工作還是要基於傳統CAD平台，使用平、立、剖等三視圖的方式表達來展現自己的設計成果。BIM的出現使得設計師不僅擁有了三維可視化設計工具，所見即所得，更重要的是通過工具的提升，使設計師能使用三維的思考方式來完成建築設計，同時，也使業主及最終用戶真正擺脫技術壁壘的限制，隨時知道自己的投資能獲得什麼。
6.協同設計
協同設計是一種新興的建築設計方式，它可以使分布在不同地理位置的不同專業的設計人員通過網路的協同展開設計工作。現有的協同設計主要是基於CAD平台，CAD的通用文件格式僅僅是對圖形的描述，無法載入附加信息。BIM使得協同不再是簡單的文件參照，BIM技術為協同設計提供底層支撐，大幅提升協同設計的技術含量。藉助BIM的技術優勢，協同的范疇也從單純的設計階段擴展到建築全生命周期，需要規劃、設計、施工、運營等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，帶來綜合效益的大幅提升。
7.性能化分析
利用BIM技術，在設計過程中創建的虛擬建築模型已經包含了大量的設計信息（幾何信息、材料性能、構件屬性等），只要將模型導入相關的性能化分析軟體，就可以得到相應的分析結果，原本需要專業人士花費大量時間輸入大量專業數據的過程，通過BIM技術可以自動完成，大大降低了性能化分析的周期，提高了設計質量。
8.工程量統計
BIM 是一個富含工程信息的資料庫，可以真實地提供造價管理需要的工程量信息，藉助這些信息，計算機可以快速對各種構件進行統計分析，大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實現工程量信息與設計方案的完全一致。
9.管線綜合
隨著建築物規模和使用功能復雜程度的增加，無論設計企業還是施工企業甚至是業主對機電管線綜合的要求愈加強烈。利用BIM技術，通過搭建各專業的BIM模型，設計師能夠在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環節中可能遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產生的變更申請單，更大大提高了施工現場的生產效率，降低了由於施工協調造成的成本增長和工期延誤。
10.施工進度模擬
通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建築的施工過程。4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，達到以縮短工期、降低成本、提高質量的目標。
11.施工組織模擬
通過BIM可以對項目的重點或難點部分進行可建性模擬，按月、日、時進行施工安裝方案的分析優化。對於一些重要的施工環節或採用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，以提高計劃的可行性；也可以利用BIM技術結合施工組織計劃進行預演以提高復雜建築體系的可造性。
12.數字化建造
BIM模型直接應用於製造環節，建築中的許多構件可以異地加工，然後運到建築施工現場，裝配到建築中（例如門窗、預制混凝土結構和鋼結構等構件）。通過數字化建造，可以自動完成建築物構件的預制，這些通過工廠精密機械技術製造出來的構件不僅降低了建造誤差，並且大幅度提高構件製造的生產率，使得整個建築建造的工期縮短並且容易掌控。
13.建築系統分析
BIM結合專業的建築物系統分析軟體，避免了重復建立模型和採集系統參數。可以驗證建築物是否按照特定的設計規定和可持續標准建造，通過這些分析模擬，最終確定、修改系統參數甚至系統改造計劃，以提高整個建築的性能。
14.資產管理
由於建築施工和運營的信息割裂，使得這些資產信息需要在運營初期依賴大量的人工操作來錄入，而且很容易出現數據錄入錯誤。BIM中包含的大量建築信息能夠順利導入資產管理系統，大大減少了系統初始化在數據准備方面的時間及人力投入。由於傳統的資產管理系統本身無法准確定位資產位置，通過BIM結合RFID的資產標簽晶元還可以使資產在建築物中的定位及相關參數信息一目瞭然。
15.災難應急模擬
利用BIM及相應災害分析模擬軟體，可以在災害發生前模擬災害發生的過程，分析災害發生的原因，制定避免災害發生的措施以及發生災害後人員疏散、救援支持的應急預案。
16.竣工模型交付
通過BIM與施工過程記錄信息的關聯，甚至能夠實現包括隱蔽工程資料在內的竣工信息集成，不僅為後續的物業管理帶來便利，並且可以在未來進行的翻新、改造、擴建過程中為業主及項目團隊提供有效的歷史信息。

7. 三維GIS技術是什麼

隨著三維GIS技術的應用愈加普及，在智慧城市經濟發展，市場監管，社會治理，公共服務，環境保護等行業領域利用三維可視化技術GIS+BIM模型優越的可視化3D空間展現能力，以三維模型為載體，將各種零碎、分散、割裂的信息數據，以及建築運維階段所需的各種機電設備、物業管理、安全管理參數進行一體化整合的同時，進一步引入建築的日常設備運維管理功能，形成基於BIM的建築空間與設備運維、安全監控、品質管理的能力。
廣州千越飛鴻科技有限公司 結合實際運維管理的需求，基於GIS+BIM大數據的智能化建築運維管理系統應運而生。智能化建築管理平台藉助於3DGIS、BIM、物聯網等信息技術，將智能化、機電、安全、品質、資產、物業管理、節能管理、對外展示等多角度的系統與建築三維模型及管理需求進行一體化整合。最終建設目標通過對各系統的集成統一，建立建築主題資料庫，為智慧園區提供可靠的設備運維分析、安全管理監控、品質運管理、資產信息化管理、物業管理服務、節能管理、信息化決策等一系列專業性服務。

8. BIM是什麼意思

01 BIM模型維護

根據項目建設進度建立和維護BIM模型，實質是使用BIM平台匯總各項目團隊所有的建築工程信息，消除項目中的信息孤島，並且將得到的信息結合三維模型進行整理和儲存，以備項目全過程中項目各相關利益方隨時共享。由於BIM的用途決定了BIM模型細節的精度，同時僅靠一個BIM工具並不能完成所有的工作，所以目前業內主要採用「分布式」BIM模型的方法，建立符合工程項目現有條件和使用用途的BIM模型。這些模型根據需要可能包括：設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、製造模型、操作模型等。

災害應急模擬

利用BIM及相應災害分析模擬軟體，可以在災害發生前，模擬災害發生的過程，分析災害發生的原因，制定避免災害發生的措施，以及發生災害後人員疏散、救援支持的應急預案。當災害發生後，BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整信息，這將有效提高突發狀況應對措施。此外樓字自動化系統能及時獲取建築物及設備的;狀態信息，通過BIM和樓宇自動化系統的結合，使得BIM模型能清晰地呈現出建築物內部緊急狀況的位置，甚至到緊急狀況點最合適的路線，救援人員可以由此做出正確的現場處置，提高應急行動的成效。