城市建筑規劃GIS與BIM集成的運用？

城市建筑規劃GIS與bim集成的運用是怎樣？重要意義是什么？請看中達咨詢編輯的文章。

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本文主要分析GIS與bim技術特點，將GIS技術與BIM技術進行有效結合，能夠幫助城市建筑規劃人員更好的了解建筑結構特點，提高城市建筑的施工質量。本文主要分析GIS與BIM集成技術在城市建筑規劃中的運用，希望能夠給相關學者提供一定的參考與幫助。

伴隨城市化進程的不斷加快，城市建筑規劃工作已經引起人們的重視。研究表明，在城市建筑規劃中，應用GIS與BIM集成技術，能夠提高城市規劃水平，減少能源的浪費。鑒于此，本文主要分析GIS與BIM集成技術在城市建筑規劃中的具體應用，從而推動城市能夠更好的發展。

1GIS與BIM技術的特點

GIS是Geo－Informationsystem的簡寫，常被人們稱為地理信息系統，GIS技術空間信息系統比較穩定，能夠保證地理信息的準確性。由于GIS技術的不斷進步，GIS統計數據更加簡單，在地理信息系統中，GIS數據非常重要。由于我國城市建筑工程數量日益增加，建筑結構越來越復雜，通過合理應用GIS技術，能夠為設計人員提供更加精確的建筑數據。但是，GIS技術也具有一定的缺點，建筑設計人員利用GIS技術，無法獲得建筑內部信息，在一定程度上影響GIS技術的應用[1]。

BIM是BuildingInformationModeling的簡寫，其中文含義為建筑信息模型。與CIS技術不同，BIM主要通過構建三維模型，將建筑物中的數據進行合理統計。在建筑工程中，BIM技術的應用范圍比較廣泛，設計人員可以結合建筑結構特點，將各項數據準確輸入到計算機系統中，利用先進的bim軟件，構建良好的建筑信息模型。

2GIS與BIM集成的重要意義

在城市建筑規劃中，BIM技術的應用范圍更加廣泛，特別是在建筑規劃階段，通過合理應用BIM技術，能夠幫助工程中的施工人員更好的了解工程結構特點，進一步提高施工方案的實施率。由于GIS技術能夠將建筑外形信息進行有效收集，而BIM技術能夠幫助設計人員更加清晰的了解工程結構特點，將BIM技術與GIS技術進行有效結合，能夠保證建筑模型的完整性。除此之外，將GIS與BIM進行科學整合，能夠將建筑工程各個階段的信息統一管理，針對建筑工程結構中的薄弱部位，及時采取相應的補救措施，不斷提高城市建筑結構的完整性。由于GIS技術能夠收集建筑外部信息，而BIM技術能夠真實反映建筑結構特點，具有良好的可視功能。將GIS與BIM進行有效結合，能夠保證城市建筑規劃工作得以順利開展，提高各項建筑數據的利用率[2]。

3城市建筑規劃中GIS與BIM集成運用

3.1三維測量

在城市規劃中，通過進行合理的三維測量，能夠提高建筑模型的合理性。三維測量指的是對建筑物進行全面測量，如建筑占地面積、建筑間距、土石方工程量等，通過詳細分析三維測量數據，能夠幫助城市建筑規劃人員更好的了解建筑結構特點，提高各項規劃數據的準確性。由于城市高層建筑工程數量逐漸增多，在一定程度上增加規劃難度，影響三維測量結果的準確性。將GIS與BIM技術進行有效結合，構建建筑外部模型與內部模型，能夠提高建筑測量結果的準確性。除此之外，在進行日照分析的過程中，通過合理運用GIS與BIM集成技術，能夠提高模型數據的準確性。

在常規的城市建筑規劃設計中，日照分析主要通過構建二維模型，由于二維模型中的數據準確性較低，在一定程度上影響建筑室內采光效果。由于人們的環境保護意識不斷提高，日照問題已經逐漸引起人們的關注。為了保證建筑室內采光效果，滿足人們的居住需求，應用GIS與BIM集成技術非常重要[3]。城市建筑規劃人員在實際工作中，可以合理運用GIS與BIM集成技術，構建科學的三維建筑模型，充分發揮GIS與BIM技術的優勢，準確計算出太陽在不同時間點的位置，并構建虛擬模型，計算出建筑物之間的距離，保證建筑陰影面積在規定范圍之內。通過合理運用GIS與BIM集成技術，能夠保證城市建筑規劃工作得以順利開展，不斷提高建筑測量數據的準確性。

3.2通視分析

城市建筑規劃中的通視分析主要指的是合理控制建筑高度，不斷提高城市建筑空間結構的完整性。在進行通視分析的過程中，規劃人員要選取某個完整點，并結合該觀察點的位置情況，詳細分析該區域的通視特點。研究表明，通視分析主要分為三方面內容：①兩個觀察點之間的通視性。②觀察點的通視區域分析，利用已有的觀察點，確定觀察高度，在指定的范圍之內進行合理的觀察。③詳細分析多個觀察點，采用交集計算方式，準確計算建筑覆蓋區域的可視面積。應用GIS與BIM集成技術，建筑規劃人員可以構建完整的三維模型，并結合三維模型的運行情況，選擇合理的觀察點，通過詳細分析該觀察點周圍情況，能夠幫助規劃人員更好的確定建筑的通視情況，提高各項通視數據的準確性。GIS與BIM集成技術能夠為建筑規劃人員呈現更加完整的建筑模型，進一步提高建筑結構的完整性[4]。

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CIM的這些基本知識你真的知道嗎？

CIM的理念

CIM基本理念總結為：依托先進技術、面向具體需求、融合動態信息、描述實體單元、支撐各類應用。

首先要依托于對 BIM、GIS、IOT技術的透徹理解和深度應用，并與云計算、大數據等技術充分融合。

同時，針對不同區域、不同運行管理對象、不同運行管理業務的需求差異，需要不同級別、不同內容、不同豐富程度的CIM模型支持，因此CIM模型的研究、設計與建立應完全面向需求。

其次CIM模型是用來組織信息的，信息之所以需要這項新技術來組織，源于其多源性、復雜性和融合性，尤其是為了滿足應用需求，實時動態的物聯傳感信息應是CIM模型的必選數據源。

然后CIM模型要針對空間實體進行對象化的描述，根據需求劃分描述對象的空間粒度，并以此作為最小模型單元。

另外CIM應該落腳于業務應用，為各類業務應用中協同工作、預警預測提供支撐。

CIM的本質

智慧城市建設的核心在于有效地運用信息技術，并通過技術與城市本身的高度融合，支撐城市的發展，提升城市的功能，服務城市中的自然人及法人。而CIM正是一項新型信息技術，這項技術：

產生于——對已有技術進行集成的需要。

本質是——一種技術集成和提升。如前文所述，與CIM相關的核心技術主要包括BIM、GIS和 IOT，CIM技術首先應深度集成這3項技術，同時融合應用云計算和大數據等技術。

這種集成的技術（CIM)比本源技術具有更多優點。

比GIS富含更多來自于BIM和IOT的語義信息

CIM需要能夠從多個維度完整地描述結構復雜的城市系統，豐富的語義信息是必不可少的，這些語義信息更多的來自于對微觀的城市實體要素的詳細描述，如前文中列舉的建筑、各類設施、植被、水體、地貌、部件、設備、自然人、法人等，而這種詳細描述能力恰恰是BIM的專長。

GIS 實現了人們對于空間信息的1-19級（地圖瓦片的一般設置，此處僅為示意）的面向對象化，賦予了空間實體現實含義。我們看這個地塊是草地，不是因為它的圖形填充了草地樣式，而是計算機知道了它是草地，然后輸出表格、符號、圖或文字，告訴我們這是一個什么樣的草地。如果不出圖，標注是不需要的，線型顏色也是不需要的，計算機可自行運算。而BIM需要完成的，就是第20級的面向對象化。GIS對于空間世界的面向對象化屬于從亞宏觀向宏觀和微觀同時發展，繼續往微觀的每一級前進，伴隨的是數量和困難的級數倍激增。到了第20級，也就是BIM需要解決的問題，如此高級別微觀世界的語義信息含量遠遠大于前19級的總量。

CIM因為集成了BIM而自然具有了高級別微觀世界的語義信息存儲、更新、管理和表達的能力，這是CIM 相比 GIS的一大進化。

當CIM應用于城市（園區）的運行管理時，如果沒有實時的物聯感知信息，就無法及時、透徹地感知建筑、橋梁、地下空間設施、地上基礎設施、植被、水體、各類設備等物理實體對象的運行狀況以及各類法人、自然人的生產、生活活動。要模擬城市中各實體對象的運行狀態，對各類對象的實時在線監測是必不可少的。

通過物聯網監測感知到的信總可以成為CIM的“能量”，只有根據管理需求對城市（園區）常態運行和應急情況的關鍵參數進行實時監控，不斷吸收能量、匯聚能量，才能支撐城市（園區）運行全面感知、全面接入、全面監控、全面預警的實現，進而通過海量物聯感知信息的積累和機器學習，提高問題識別、預測預警、運行評估的準確性，進一步提高城市（園區）運行主動保障能力。顯而易見 CIM 因為集成了IOT而具有了類型極其豐富的實時物聯感知信息，其中包括視頻、音頻等，從時態上和信息類型上增加了GIS信息的語義維度。

比BIM更具模擬分析能力

我們可以將BIM 比喻為CIM的優秀基因，將GIS視為CIM的血肉。假如一個可以擁有大眼睛、長睫毛的強大基因脫離了具體的血肉軀體，它可能是控制了一個大美女，也可能是一頭小毛驢。因此 BIM是一個微觀世界的優秀基因，但是離不開GIS的宏觀支撐，BM體現的微觀特征需要依托GIS這個框架，才能具備精確完整的空間位置信息、城市實體對象精細逼真的外觀紋理以及大尺度地呈現城市內更多更全的主題對象，從而使CIM的應用真正落地于定位、大尺度模擬和綜合分析等功能的實現。

比IOT具有空間掌控能力

CIM通過對GIS技術的集成，為IOT提供了處理相關空間信息的支撐平臺。在大尺度、大范國應用領域，不再只限于感知傳感器監控點位處空間對象的物理特征，能夠通過現有的、有限的監測數據獲取范圍內的任意連續點的信息，以此接受某個地方的某個事件及其隨時間的變化過程，對現象的變化過程作出判斷，對未來作出預測和對過去作出回溯，在大尺度空間范疇更好地掌控全局信息及空間對象運行態勢。

CIM 的目的

經過技術集成，CIM 的目的是通過對信息的有效組織，形成城市的數字化鏡像，并依托這一鏡像，有力支撐具體應用，實現針對城市各專業領域的規劃、建設和運行管理等應用層級的有效協同、精確分析、實時預警預測以及動態的高仿真可視化管理。

為高度聚焦人工智能和物聯網技術和產品在智慧交通、智慧 健康 、智慧治理等領域的場景應用，工業和信息化部教育與考試中心正式開啟城市信息模型集成與應用工程師專業技術人員培訓工作。面向BIM、GIS、IoT、城市管理、城市規劃、計算機信息等專業畢業人員以及從業人員，開展城市信息模型集成與應用培育工作，旨在培養更多符合行業發展規劃，擁有國際視野，具備高水平的城市信息模型集成與應用技術人員。

什么是BIM技術？

BIM（Building Information Modeling）技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，通過對建筑的數據化、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筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑、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——側重于模型的生產，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件打開，無論是文件傳遞還是模型瀏覽，受限于電腦配置和網速，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件，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臺，成本高、本地化程度低、數據安全性差，嚴重制約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，并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、是否支持工程建筑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多種建筑行業主流文件格式的解析，兼容多專業、多軟件的成果合并，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、端口連接關系等特色擴展數據提取，并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，并支持按圖層、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。

借助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，大部分圖紙二次加載時，能在1秒內完成加載，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。

GIS+BIM一體化協同平臺指的是什么？

Cesium 平臺搭建的 GIS+BIM 協同平臺，主要面向建筑設計人員，提供建筑與地理環境集成分析工具，輔助規劃設計，用以解決復雜地形環境條件下的建筑及其室外地形設計。平臺包括 4 類分析模塊，15 種分析工具。GIS+BIM 一體化協同平臺重點解決了 BIM 模型輕量化、BIM 與 GIS 模型數據集成的技術問題，平臺可快速、完整加載復雜地形條件下的建筑及其室外環境的 BIM 模型。

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