bim与gis集成的三维建模方法研究

1. BIM+GIS融合能打造出什么平台

从我的理解说一下吧
现在这个社会,硬件和软件能力的变化以及向数据驱动的数字化社会的转变越来越多的整合以前从未存在的各种技术和领域创造机会.GIS和BIM之间的数据和工作流程集成可以使我们周围城市,校园和工作场所具有更高的效率,可持续性和可居住性.曾经GIS和BIM是孤立的,现在将它们结合在一起对于设计,施工和基础设施项目来说是革命性的.
举个例子:
使用GIS,可以构建包含地理层（如土壤,地质和植被）,建筑层（如土地利用,建筑物,高速公路和基础设施）和社交层（如社交数据和代码）的数据模型要求.链接BIM和GIS将使设计人员能够根据网站的地理信息进行设计.例如,如果一个场地需要挖掘,设计师可以围绕场地的地形数据开发模型.GIS数据将越来越多地作为现有设计人员工作流程中的服务提供出来.设计人员将能够在软件中订阅或访问GIS信息层,例如知名的BIM软件Autodesk的Revit就能订阅ArcGIS的数据.
BIM+GIS的未来面貌是CIM:
CIM或者说城市信息模型,是个比较年轻的概念,用于描述BIM建模概念在个别项目到整个城市的应用.城市信息模型将会是智能城市的技术基石（与大数据,物联网,实时传感器等一起工作）,可以协助城市的规划,设计,分析和改进.如果BIM技术通过允许项目利益相关者使用一个共享模型来彻底改变建筑项目,CIM则有能力彻底改变城市规划,治理和基础设施,并使设计师和建筑商能够更好地为他们特定的地理和社会环境建设.

2. bim是什么意思

BIM（Building Information Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

BIM技术的概念虽然非常好，但是在国内建造行业落地时却遇到一个问题——侧重于模型的生产，把BIM当成了单纯的三维建模技术，而真正有价值的BIM数据消费却没有得到普遍应用。

究其原因，与BIM模型文件浏览和数据提取不便有很大关系。一个项目的BIM模型动辄1G以上，而且需要使用专业的建模软件打开，无论是文件传递还是模型浏览，受限于电脑配置和网速，效率都非常低。

而且国内主流的BIM模型大多使用外国商业软件，想要提取模型中的属性和数据，需要使用外国厂商的配套平台，成本高、本地化程度低、数据安全性差，严重制约BIM在国内的进一步普及与应用。

随着建造行业往智能化方向转型，BIM技术是必不可少的一环，需要通过有效的方法克服BIM技术的落地应用难题。

BIM引擎就是一个可行的方法。BIM引擎能对BIM模型进行轻量化转换，并提取模型的完整数据，有效连接模型生产和模型使用环节，让BIM不再停留在“看”的层面，真正让BIM“用”起来。

对BIM轻量化引擎进行选型时，要重点考察以下几个因素：
1、是否支持工程建筑行业的主流文件格式；

2、BIM模型中的构件及属性信息是否提取完整；

3、大模型的在线浏览是否流畅；

4、能支持低配置的显示终端；

数据解析

BCoreBIM引擎支持.rvt、.ifc、.skp、.dwg、.dxf、.osgb等10多种建筑行业主流文件格式的解析，兼容多专业、多软件的成果合并，实现数据格式的统一。

BCoreBIM引擎能实现BIM模型和CAD图纸的全量数据提取。

针对BIM模型，BCoreBIM引擎支持项目、模型、标高、类型、系统、构件等常规数据的提取，还提供3D轴网、空间、洞口、端口连接关系等特色扩展数据提取，并能导出完整的属性清单。为成本材料算量、模型审查等业务场景提供数据提取能力，让BIM模型不止能“看”，还能真正被用起来。

针对CAD图纸，BCoreBIM引擎不仅能实现图元级别的数据解析，还可以导出图纸的布局空间及模型空间，并支持按图层、图块、图框拆分图纸。

图形可视化

BIM应用最担心在线浏览模型、图纸时，频繁出现卡顿和崩溃，如果不能顺畅运行，即使应用的功能再多、效果再炫，也难以用到实际项目中。

BCoreBIM引擎为开发者提供图形可视化服务，只需调用图形API就可以实现BIM模型、CAD图纸、GIS模型的在线浏览与交互操作。

借助BCoreBIM引擎出色的轻量化技术，无论是施工现场的普通电脑，又或者是手机、平板，大部分图纸二次加载时，能在1秒内完成加载，即使是超大型的模型，在线浏览也不会卡顿、闪屏，不用担心应用运行不起来。

3. BIM和GIS有什么联系

GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。BIM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。

4. GIS与BIM融合

这两个系统的整合以后的应用领域很广阔，包含城市和景观规划、建筑设计、旅游和休闲活动、3D地籍图、环境模拟、热能传导模拟、移动电信、灾害管理、国土安全、车辆和行人导航、训练模拟器、移动机器人、室内导航等。虽然BIM在国内应用很少，但是行业内应该关注并展望BIM和GIS结合所带来的思路的转变、成本的降低以及效率的提高。

【国土安全】

在OGC的网站上有个以国土安全为目标的“狙击手行动”测试。其中设置了一个场景：一名重要的政客沿着特定的路线行进，出于安全需要，需要事先找到所有能看到这条路线的窗子和建筑物，并通过计算得出狙击手可能躲藏的位置。以往是在3D查看器中浏览沿线所有的建模模型，并以专业人员的经验来判断狙击手可能选择的位置。但是现在可以通过BIM和GIS共同生成的城市的模型数据来生成一个线路沿线上符合条件的窗子和建筑的列表报告。如果只是应用其中一方作为分析手段都会产生局限性。例如CityGML不会储存窗子的宽度和高度，而且要是通过几何形状去算的话将会非常复杂且费时费力；而且IFC中却正好存储了窗子的尺寸，两者通过GeoBIM就达到了IFC数据与CityGML的有效融合。这个例子正是通过利用路线沿线的城市模型所附加的非常详细的CityGML信息和IFC模型的数据，所以我们非常简便并准确地才能定位和识别窗子

【室内导航】

现在行业中都想解决室内定位这一难题，但是大多关注的都是定位的手段，例如到底是Wi-Fi还是蓝牙，是LFC还是NFC等等，但是室内定位的地图却一般都是建筑的二维电子图来生成的，甚至只是示意图；室外的地图导航都开始真三维化了，室内导航还用二维线条，这着实有点跟不上节奏了！但是如果有BIM，那这一问题就能迎刃而解：通过BIM提供的建筑内部模型配合定位技术可以进行三维导航，例如有公司为央视新大楼开发的室内导航系统，就是利用了BIM和GIS，可以为员工进行跨楼层跨楼体的导航。同时也可以在模拟突发事件时，事先规预演工的疏散路线等情况，这将极大降低因灾害引起的人员伤亡。

【三维城市建模】

城市建筑类型各具特色，外型尺寸不同，外部颜色纹理不同，以及障碍物阻挡等。如果是“航测+地面摄影”，后期需要人工做大量贴图；如果是用价格昂贵的激光雷达扫描，成本太高而且生成的建筑模型都是“空壳”，没有建筑室内信息，同时室内三维建模工作量也不小，并且无法进行室内空间信息的查询和分析。而通过BIM，可以轻易得到建筑的精确高度、外观尺寸以及内部空间信息。因此，通过综合BIM和GIS，先对建筑进行建模，然后把建筑空间信息与其周围地理环境共享，应用到城市三维GIS分析中，就极大的降低了建筑空间信息的成本。当然这个前提是建筑都应用到BIM，现阶段在我国还依旧很难实现。

【市政模拟】

通过BIM和GIS融合可以有效的进行楼内和地下管线的三维建模，并可以模拟冬季供暖时热能传导路线，以检测热能对其附近管线的影响。或是当管线出现破裂时使用疏通引导方案可避免人员伤亡及能源浪费。

【资产管理】

以BIM提供的精细建筑模型为载体，利用GIS来管理建筑内部资产的位置等信息，可以提高资产管理的自动化水平和准确性。不会出现资产管理不明，或是不在它该在的位置这种尴尬情况。

5. 什么是 “BIM+GIS+IOT”技术， 其中，BIM、GIS、IOT分 别是什么。

BIM技术。
CIMCityInformationModeling，城市信息模型，与BIM概念相对应，它将作用对象从单个建筑物或项目群扩大到整个城市，是对城市各要素及其时间、空间信息的数字化表达。从技术层面讲，城市信息模型是大场景GIS加小场景BIM加IOT的有机综合体。BIM与GIS可以在大范围的自然环境里提供不同尺度的建筑对象可视化，而IOT可以将实时的信息流反馈到数字模型当中，使CIM平台呈现客观世界所有的状态，即我们经常说到的“数字孪生概念。

6. BIM技术体系包括哪些内容

1.BIM模型维护
BIM模型维护是指根据项目建设进度建立和维护BIM模型，使用BIM平台汇总各项目团队所有的建筑工程信息，消除项目中的信息孤岛，并将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关利益方随时共享。目前业内主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程项目现有条件和使用用途的BIM模型。这些模型根据需要大致可分为：设计模型、施工模型、进度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。
2.场地分析
传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端。通过BIM结合地理信息系统（简称GIS）对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，可迅速得出较准确的分析结果，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而作出新建项目理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。
3.建筑策划
利用对建设目标所处社会环境及相关因素的逻辑数理分析，研究项目任务书对设计的合理导向，制定和论证建筑设计依据，科学地确定设计的内容，并寻找达到这一目标的科学方法。BIM能够帮助项目团队再建筑规划阶段，通过多空间进行分析来理解复杂空间的标准和法规，从而节省时间，并提供对团队更多增值活动的可能。特别是在客户讨论需求、选择以及分析最佳方案时，能借助BIM及相关分析数据，作出关键性的决定。
4.方案论证
项目投资方可以使用BIM来估计设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲，迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。还可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。
5.可视化设计
对于设计师而言，除了用于前期推敲和阶段展现，大量的设计工作还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖等三视图的方式表达来展现自己的设计成果。BIM的出现使得设计师不仅拥有了三维可视化设计工具，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计，同时，也使业主及最终用户真正摆脱技术壁垒的限制，随时知道自己的投资能获得什么。
6.协同设计
协同设计是一种新兴的建筑设计方式，它可以使分布在不同地理位置的不同专业的设计人员通过网络的协同展开设计工作。现有的协同设计主要是基于CAD平台，CAD的通用文件格式仅仅是对图形的描述，无法加载附加信息。BIM使得协同不再是简单的文件参照，BIM技术为协同设计提供底层支撑，大幅提升协同设计的技术含量。借助BIM的技术优势，协同的范畴也从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期，需要规划、设计、施工、运营等各方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，带来综合效益的大幅提升。
7.性能化分析
利用BIM技术，在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量的设计信息（几何信息、材料性能、构件属性等），只要将模型导入相关的性能化分析软件，就可以得到相应的分析结果，原本需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据的过程，通过BIM技术可以自动完成，大大降低了性能化分析的周期，提高了设计质量。
8.工程量统计
BIM 是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。
9.管线综合
随着建筑物规模和使用功能复杂程度的增加，无论设计企业还是施工企业甚至是业主对机电管线综合的要求愈加强烈。利用BIM技术，通过搭建各专业的BIM模型，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可能遇到的碰撞冲突，显着减少由此产生的变更申请单，更大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。
10.施工进度模拟
通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，达到以缩短工期、降低成本、提高质量的目标。
11.施工组织模拟
通过BIM可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行施工安装方案的分析优化。对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性；也可以利用BIM技术结合施工组织计划进行预演以提高复杂建筑体系的可造性。
12.数字化建造
BIM模型直接应用于制造环节，建筑中的许多构件可以异地加工，然后运到建筑施工现场，装配到建筑中（例如门窗、预制混凝土结构和钢结构等构件）。通过数字化建造，可以自动完成建筑物构件的预制，这些通过工厂精密机械技术制造出来的构件不仅降低了建造误差，并且大幅度提高构件制造的生产率，使得整个建筑建造的工期缩短并且容易掌控。
13.建筑系统分析
BIM结合专业的建筑物系统分析软件，避免了重复建立模型和采集系统参数。可以验证建筑物是否按照特定的设计规定和可持续标准建造，通过这些分析模拟，最终确定、修改系统参数甚至系统改造计划，以提高整个建筑的性能。
14.资产管理
由于建筑施工和运营的信息割裂，使得这些资产信息需要在运营初期依赖大量的人工操作来录入，而且很容易出现数据录入错误。BIM中包含的大量建筑信息能够顺利导入资产管理系统，大大减少了系统初始化在数据准备方面的时间及人力投入。由于传统的资产管理系统本身无法准确定位资产位置，通过BIM结合RFID的资产标签芯片还可以使资产在建筑物中的定位及相关参数信息一目了然。
15.灾难应急模拟
利用BIM及相应灾害分析模拟软件，可以在灾害发生前模拟灾害发生的过程，分析灾害发生的原因，制定避免灾害发生的措施以及发生灾害后人员疏散、救援支持的应急预案。
16.竣工模型交付
通过BIM与施工过程记录信息的关联，甚至能够实现包括隐蔽工程资料在内的竣工信息集成，不仅为后续的物业管理带来便利，并且可以在未来进行的翻新、改造、扩建过程中为业主及项目团队提供有效的历史信息。

7. 三维GIS技术是什么

随着三维GIS技术的应用愈加普及，在智慧城市经济发展，市场监管，社会治理，公共服务，环境保护等行业领域利用三维可视化技术GIS+BIM模型优越的可视化3D空间展现能力，以三维模型为载体，将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及建筑运维阶段所需的各种机电设备、物业管理、安全管理参数进行一体化整合的同时，进一步引入建筑的日常设备运维管理功能，形成基于BIM的建筑空间与设备运维、安全监控、品质管理的能力。
广州千越飞鸿科技有限公司 结合实际运维管理的需求，基于GIS+BIM大数据的智能化建筑运维管理系统应运而生。智能化建筑管理平台借助于3DGIS、BIM、物联网等信息技术，将智能化、机电、安全、品质、资产、物业管理、节能管理、对外展示等多角度的系统与建筑三维模型及管理需求进行一体化整合。最终建设目标通过对各系统的集成统一，建立建筑主题数据库，为智慧园区提供可靠的设备运维分析、安全管理监控、品质运管理、资产信息化管理、物业管理服务、节能管理、信息化决策等一系列专业性服务。

8. BIM是什么意思

01 BIM模型维护

根据项目建设进度建立和维护BIM模型，实质是使用BIM平台汇总各项目团队所有的建筑工程信息，消除项目中的信息孤岛，并且将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关利益方随时共享。由于BIM的用途决定了BIM模型细节的精度，同时仅靠一个BIM工具并不能完成所有的工作，所以目前业内主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程项目现有条件和使用用途的BIM模型。这些模型根据需要可能包括：设计模型、施工模型、进度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

灾害应急模拟

利用BIM及相应灾害分析模拟软件，可以在灾害发生前，模拟灾害发生的过程，分析灾害发生的原因，制定避免灾害发生的措施，以及发生灾害后人员疏散、救援支持的应急预案。当灾害发生后，BIM模型可以提供救援人员紧急状况点的完整信息，这将有效提高突发状况应对措施。此外楼字自动化系统能及时获取建筑物及设备的;状态信息，通过BIM和楼宇自动化系统的结合，使得BIM模型能清晰地呈现出建筑物内部紧急状况的位置，甚至到紧急状况点最合适的路线，救援人员可以由此做出正确的现场处置，提高应急行动的成效。