BIM與GIS技術(shù)實現(xiàn)

1、首鋼地勘院、園區(qū)服務(wù)公司、技研院等單位配合，對園區(qū)BIM 和 GIS 應(yīng)用進行專項研究。在總公司領(lǐng)導(dǎo)GIS 和 BIM 智慧園區(qū)建設(shè)的技術(shù)支撐為普及 GIS 和 BIM 技術(shù)的基本知識，并有效開展園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理平臺的建設(shè)工作，特推出“首鋼園區(qū) GIS 和 BIM 技術(shù)應(yīng)用”系列報道，報道共分三期，第一期 GIS 和 BIM 技術(shù)基本概念及工作進展， 此后兩期分別從宏觀層面介紹 GIS 和 BIM 技術(shù)在園區(qū)一體化管理搭建中的應(yīng)用，從微觀層面闡述 BIM 技術(shù)在園區(qū)二型材改造項目中的應(yīng)用。?一、 GIS 和 BIM 基本概念?GIS （地理信息系統(tǒng)，GeographiclnformationS

2、ystem）是隨著地理科學(xué)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的一門學(xué)科。 在計算機軟、 硬件系統(tǒng)支持下， 對整個或部分地球表層 （包 括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。 目前在城市（園區(qū)）規(guī)劃管理領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)作為一個直觀和理性的規(guī)劃工具具有數(shù)據(jù)存儲、管理 與分析、規(guī)劃方案展示與決策、城市（園區(qū)）管理服務(wù)等重要作用。?BIM （建筑信息模型， BuildingInformationModeling ）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真技術(shù)模擬建筑物所具有的真實信息。目前園

3、區(qū) 開展項目中，多數(shù)為工業(yè)改造項目，存在設(shè)計難度大、施工周期長、投資金額多等問題。推行BIM 技術(shù)應(yīng)用，發(fā)揮其獨特優(yōu)勢，將有效提升工程決策、規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營的管理水平。?GIS與BIM的主要區(qū)別在于：GIS主要應(yīng)用于宏觀區(qū)域，包含基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、規(guī)劃信息、地上和地下管線系統(tǒng)、 道路系統(tǒng)、 人口等信息； BIM 則主要應(yīng)用于微觀單體建筑， 涵蓋建筑單體的結(jié)構(gòu)、 空間、 空調(diào)、水暖等全專業(yè)信息。?二、 BIM 和 GIS 技術(shù)應(yīng)用的工作進展情況?2014 年 8 月，根據(jù)總公司領(lǐng)導(dǎo)要求，結(jié)合園區(qū)開發(fā)的實際情況，確定由園區(qū)開發(fā)部牽頭，組成BIM 和 GIS 專項工作團隊， 總工室、 信息部、 管

4、理部、 首鋼建設(shè)集團、 首自信公司、 首鋼國際工程公司、 的組織帶領(lǐng)下， 進行了 BIM 和 GIS 相關(guān)工作的研究和實施， 完成了各單位現(xiàn)狀的調(diào)研， 提出了園區(qū) BIM 和 GIS 規(guī)劃建設(shè)總平臺的實現(xiàn)思路， 制定了園區(qū) BIM 和 GIS 實施工作安排， 確定了二型材改造項目 BIM 實施計劃等，具體工作開展情況如下：?1、已完成首鋼內(nèi)部相關(guān)資料調(diào)查與市場軟件分析。2014 年 8 月調(diào)查整理園區(qū)開發(fā)部、首鋼國際工程公司、 地勘院等部門現(xiàn)有 GIS 、BIM 相關(guān)軟件及數(shù)據(jù)資料情況。 同時對 BIM 和 GIS 國內(nèi)外發(fā)展狀況 及市場相關(guān)軟件產(chǎn)品進行研究，依據(jù)平臺搭建需求及軟件應(yīng)用的普適性

5、進行GIS、 BIM 相關(guān)軟件的優(yōu)缺點分析與對比。?2、 GIS 與 BIM 培訓(xùn)交流。 2014 年 8 月至今，由園區(qū)開發(fā)部牽頭組織了多場GIS、 BIM 培訓(xùn)交流會。邀請北京超圖軟件股份有限公司、北京市測繪設(shè)計研究院、金迪有限公司、正元地理信息有限責(zé) 任公司進行園區(qū) GIS 專業(yè)交流；邀請中國建筑設(shè)計研究院、北京工業(yè)大學(xué)、歐特克公司、奔特利公司、 達美盛軟件股份有限公司進行 BIM 領(lǐng)域?qū)I(yè)交流。此外，還參加了歐特克公司舉辦的 2014 年 AU 大師 匯、由中國建筑學(xué)會建筑施工分會 BIM 應(yīng)用專業(yè)委員會組織召開的“工程技術(shù)與管理前沿”研討會等培 訓(xùn)交流活動。?3、咨詢合作洽談。 20

6、14 年 9 月至今，先后與中國建筑設(shè)計研究院、北京市測繪設(shè)計研究院、北 京工業(yè)大學(xué)、廣聯(lián)達、偉景行科技股份有限公司等單位進行了初步咨詢與合作洽談。?4、完成新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)區(qū) BIM 和 GIS 工作實施方案。 2014 年 10 月至今， 對首鋼園區(qū) 規(guī)劃建設(shè)管理平臺、 首鋼園區(qū) GIS 應(yīng)用系統(tǒng)實施安排、 首鋼園區(qū) BIM 實施安排等內(nèi)容進行專題研究， 并 已向總公司領(lǐng)導(dǎo)進行多次工作匯報。?隨著首鋼園區(qū) BIM 和 GIS 工作的不斷深入，在完成以上工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上，計劃下階段著重開 展首鋼園區(qū)三維 GIS 數(shù)據(jù)標準體系制定、首鋼園區(qū)企業(yè)級和項目級 BIM 實施標準制定、首鋼園區(qū)

7、BIM 和 GIS 規(guī)劃建設(shè)管理平臺的搭建、 BIM 和 GIS 初步 IT 架構(gòu)體系的方案編制、首鋼集團相關(guān)單位的BIM 和 GIS 培訓(xùn)等工作。?三、結(jié)語?將 BIM 和三維 GIS 進行集成并全過程運用于首鋼園區(qū)開發(fā)，在國內(nèi)尚屬領(lǐng)先，不僅有利于新首 鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)區(qū)打造成智慧、綠色生態(tài)園區(qū)，形成以企業(yè)為主體的園區(qū)開發(fā)與建設(shè)運營先行區(qū)， 而且有利于使首鋼園區(qū)成為國內(nèi)城市規(guī)劃建設(shè)管理一體化先行示范區(qū)。?為破解首鋼園區(qū)開發(fā)規(guī)模大、技術(shù)標準嚴、工業(yè)遺存多、改造項目復(fù)雜等難題，按照總公司領(lǐng)導(dǎo) 指示精神， 園區(qū)開發(fā)部與相關(guān)單位密切合作， 共同推進將三維 GIS 和 BIM 技術(shù)應(yīng)用于首鋼北京園區(qū)

8、的開 發(fā)建設(shè)，從而提升園區(qū)規(guī)劃、開發(fā)、建設(shè)、運營一體化管理水平，加速智慧園區(qū)和生態(tài)園區(qū)建設(shè)步伐。基于 GIS 和 BIM 技術(shù)搭建園區(qū)開發(fā)一體化平臺BIM 可整合和管理建筑物本身所有階段的信息， GIS 則可整合及管理建筑外部環(huán)境信息。將 BIM 和GIS技術(shù)進行集成，把微觀領(lǐng)域的BIM信息和宏觀領(lǐng)域的 GIS信息進行交互，結(jié)合園區(qū)開發(fā)的實際需求，打造園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理總平臺，滿足展示查詢與空間信息分析等功能，提高園區(qū)開發(fā)效率，為實現(xiàn)園區(qū) 全生命周期管理提供有力支撐。?一、城市（園區(qū)）規(guī)劃建設(shè)一體化平臺分類?從建筑的全生命周期來看，分為輔助設(shè)計管理平臺，優(yōu)化施工管理平臺、關(guān)注后期運維平臺；從管理

9、的維度來看，分為關(guān)注建設(shè)過程進度、質(zhì)量、成本管理平臺和關(guān)注財務(wù)、人力資源、資產(chǎn)平臺；從 平臺的實現(xiàn)形式來看，分為文件級內(nèi)容管理和流程級業(yè)務(wù)管理?？傊?，IT 平臺可以覆蓋到企業(yè)管理的方方面面，但對于一個企業(yè)來講，信息化技術(shù)的應(yīng)用不是越多越好，也不是越深越好，而是要結(jié)合企業(yè)發(fā) 展階段、企業(yè)業(yè)務(wù)需求，甚至企業(yè)文化才能決定，不可盲目跟風(fēng)。所以，建設(shè)信息平臺的第一步，就是 結(jié)合目前企業(yè)信息化應(yīng)用現(xiàn)狀，合理分析企業(yè)信息化平臺建設(shè)的真正需求。?二、首鋼園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理平臺基本概況?新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理總平臺是結(jié)合首鋼新園區(qū)總體戰(zhàn)略規(guī)劃，從規(guī)劃策劃、 項目設(shè)計、招商展示、建設(shè)施工、運營維護五個

10、方面出發(fā)，以三維虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，整合優(yōu)勢資源， 實現(xiàn)園區(qū)整體可視化、 可持續(xù)性的全生命周期管理系統(tǒng)， 從而滿足園區(qū)規(guī)劃策劃、 方案設(shè)計、 對外宣傳、 施工建設(shè)、運營維護等管理需求。園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理總平臺由 BIM 平臺和 GIS 平臺組成： BIM 平臺應(yīng) 用于微觀單體建筑，涵蓋建筑單體的結(jié)構(gòu)、空間、空調(diào)、水暖等全專業(yè)信息，將這些信息運用于建筑的 全生命周期，并從設(shè)計、招商、建設(shè)施工到單體運營來維護全生命周期； GIS 平臺主要應(yīng)用于園區(qū)的規(guī) 劃策劃、招商和運營維護，分為 3D-GIS 和 2D-GIS 兩部分，通過 GIS 平臺，我們可以清楚知道項目周 邊的地理信息、環(huán)境信息、規(guī)劃信息、社

11、會信息。?三、首鋼園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理平臺階段目標?園區(qū)開發(fā)共分規(guī)劃策劃、設(shè)計、建設(shè)、招商、運營維護五個階段，規(guī)劃建設(shè)管理總平臺在不同階 段的目標如下：?1、規(guī)劃策劃階段?總平臺在規(guī)劃策劃階段需實現(xiàn)的目標主要有輔助決策、提供設(shè)計依據(jù)。?2、設(shè)計階段 ?通過總平臺對項目設(shè)計進行把控。首先提供設(shè)計模型標準，對模型進行實時設(shè)計核查、探討與決 策，對項目進行成本分析與控制，確保 BIM 設(shè)計模型能夠保質(zhì)、實時完成。?3、建設(shè)階段?通過總平臺把控項目施工。首先提供施工竣工標準，將設(shè)計模型提供給施工單位指導(dǎo)施工，確保 數(shù)據(jù)模型與現(xiàn)場的同步性、 一致性和準確性。 深化節(jié)點設(shè)計、 優(yōu)化施工方案、 進度模擬、 工程

12、變更分析、 輔助質(zhì)量控制與驗收，最終完成 BIM 竣工模型并進行精確算量。?4、招商階段?總平臺在招商階段需實現(xiàn)的目標主要有展覽展示和公共發(fā)布，通過三維可視化模型推動招商工作 進展。?5、運維階段?總平臺在運維階段需實現(xiàn)的目標主要有市政管理、城市綜合管理、地理信息數(shù)據(jù)管理、樓宇信息數(shù)據(jù)管理。?四、結(jié)語?通過基于GIS和BIM技術(shù)建設(shè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)管理平臺，可實現(xiàn)園區(qū)規(guī)劃策劃、項目設(shè)計、招商政策、建設(shè)施工和運營維護各階段的一體化管理；實現(xiàn)規(guī)劃策劃與項目設(shè)計、項目設(shè)計與建設(shè)施工、建設(shè)施工與運營維護的交付協(xié)同；實現(xiàn)各階段內(nèi)多專業(yè)協(xié)同以及實現(xiàn)各階段信息化管理、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成與共享管理等，助力首鋼園區(qū)成為

13、“新型”城市綜合服務(wù)商，同時在首鋼成功實施與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，也可拓展并應(yīng)用于其它智慧城市試點。3DGIS與BIM融合的技術(shù)方案及應(yīng)用GIS和BIM 本處在兩個不同的行業(yè)領(lǐng)域，二者跨界融合不是一場意外，而是各取所需、互惠互利的互補之道”。在行業(yè)應(yīng)用中，BIM提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，GIS則提供空間參考。若將 BIM視作珍珠，在3DGIS 的精心串聯(lián)下，必將成為一串 驚艷世人、方便佩戴的珠寶?；诔浞中畔⒈磉_、建筑全生命周期、三維可視化技術(shù)、協(xié)同作業(yè)的特點，BIM徹底改變了建設(shè)工程設(shè)計、建造和運維方式，經(jīng)過近十年發(fā)展，BIM正在由以建模為主”的BIM1.0向以多維度數(shù)據(jù)應(yīng)用為主”的BIM2.0時代跨越，“ B

14、IM+GIS '作為BIM多維度應(yīng)用的一個重要方向，GIS提供的專業(yè)空間查詢分析能力及宏觀地理環(huán)境基礎(chǔ)深度挖掘了BIM價值。近幾年3DGIS技術(shù)日漸成熟，SuperMap 三維GIS基于二三維一體化技術(shù)體系，有機整合了實用GIS空間分析能力與絢麗三維可視化效果，為BIM提供豐富地理空間信息；基于云端一體化技術(shù)體系，SuperMap 為BIM提供云+端”的成熟應(yīng)用技術(shù)，可解決BIM輕量化運維情景下的技術(shù)及管理問題。在3DGIS技術(shù)支持下，BIM與傾斜攝影模型、地形、三維管線等多元空間數(shù)據(jù)的融合，實現(xiàn)宏觀與微觀的相輔相成、室外到室內(nèi)的一體化管理。BIM 與3DGIS 完美融合技術(shù)方案便捷導(dǎo)

15、入機制化解數(shù)據(jù)對接問題在數(shù)據(jù)對接層面，SuperMap GIS 提供了便捷的BIM導(dǎo)入機制，支持常用主流的 BIM數(shù)據(jù)格式（FBX、IFC、 DAE.X、OBJ、3DS、OSGB/OSG ），以關(guān)鍵字段 圖元ID ”為媒介確保模型與屬性一一對應(yīng)關(guān)聯(lián)， 從BIM軟件到3D GIS 平臺實現(xiàn)模型無縫對接、屬性無損集成。BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)入流程實例化與LOD技術(shù)保證平臺性能出于性能需求考慮，SuperMap GIS 采用LOD結(jié)構(gòu)和實例化技術(shù)突破了高密度模型的瀏覽性能瓶頸：LOD技術(shù)可根據(jù)距離遠近來選擇展示不同精細程度的模型，極大緩解顯卡渲染壓力； 采用實例化技術(shù)實現(xiàn)復(fù)用模型， 顯著提高渲染效率。強大平臺

16、提供眾多實用功能在實用功能層面，SuperMap GIS 為BIM提供了屬性查詢統(tǒng)計、通視分析、日照分析、室內(nèi)漫游等通用GIS功能； 實現(xiàn)了模擬建筑物建造過程、指定樓層 /部件單獨顯示的BIM專用功能；提供了 BIM坐標轉(zhuǎn)換、BIM與其他空間數(shù)據(jù)精 確匹配的能力，可滿足大場景與室內(nèi)精細場景完美結(jié)合的應(yīng)用需求。在實際應(yīng)用中綜合運用這些功能，發(fā)揮GIS的位置服務(wù)與空間分析特長，BIM將產(chǎn)生實用而廣泛的應(yīng)用價值。模型瀏覽與屬性查詢?多元數(shù)據(jù)集成拓展 BIM應(yīng)用廣度與深度基于內(nèi)核級二三維一體化技術(shù)體系，SuperMap對二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)在空間數(shù)據(jù)管理、場景構(gòu)建和空間分析功能方面提供了一致的體驗，可有

17、效利用二維數(shù)據(jù)與 BIM共同構(gòu)建三維應(yīng)用場景并提供實用分析能力，如三維管線與BIM結(jié)合快速構(gòu)建完整管線管理系統(tǒng)；基于強大GIS平臺和核心技術(shù)，SuperMap 提供了領(lǐng)先業(yè)界的傾斜攝影 3DGIS應(yīng)用技術(shù)方案，將全方位展現(xiàn)地面情況的傾斜攝影模型與BIM室內(nèi)和地下模型結(jié)合，將形成室外到室內(nèi)、地上到地下的全要素三維場景。"|3DGIS提供的多種空間數(shù)據(jù)為 BIM應(yīng)用提供了堅實的地理環(huán)境基礎(chǔ)，可滿足大場景與室內(nèi)精細場景完美結(jié)合的應(yīng)用 需求，并且GIS宏觀尺度的管理功能可將 BIM應(yīng)用擴展至道路、鐵路、隧道、水電等長線工程，極大地拓展了BIM行業(yè)應(yīng)用廣度和深度。云端一體化助推BIM輕量化運維

18、管理BIM2.0的意義在于：建立模型不是目的，目的在于解決用來干什么”和 如何用”的問題，構(gòu)建良好有序的 BIM運維管理系統(tǒng)是BIM2.0的重要價值所在，WebGL技術(shù)結(jié)合云端一體化技術(shù)體系為 B/S架構(gòu)的BIM運維系統(tǒng)提供了新的 選擇，也是未來主流發(fā)展方向。SuperMap 提供云端一體化的 BIM運維管理方案：在云端借助強大云服務(wù)能力對BIM模型進行解析、格式轉(zhuǎn)換、輕量化等預(yù)處理操作，奠定了輕量化運維的數(shù)據(jù)服務(wù)基礎(chǔ)；SuperMap iClient3D forWebGL則作為前端展示平臺，可快速訪問存放在云端的三維數(shù)據(jù)服務(wù)，良好擴展支持第三方特性可便捷訪問BIM數(shù)據(jù)商提供的云服務(wù)，并且眾多

19、的強大分析功能可滿足實際運維需求。云處理+端展示”的一體化技術(shù)方案帶來了集約高效、友好安全、實用有效的運維體驗，讓BIM運維的模型 Web瀏覽、分享以及協(xié)作更簡單。“3DGIS+BIM應(yīng)用場景?秉持開放共贏的合作觀念，BIM與3DGIS跨界融合市場前景不可限量，可應(yīng)用在城市規(guī)劃、城市交通分析、室內(nèi)導(dǎo)航、資產(chǎn)管理、市政管網(wǎng)管理、數(shù)字防災(zāi)、應(yīng)急救援、建筑改造等諸多領(lǐng)域，與各自單獨應(yīng)用相比，在建模質(zhì)量、分 析精度、決策效率、成本控制水平等方面都有明顯提高。BIM+傾斜攝影促進智慧城市建設(shè)回顧構(gòu)建智慧城市的曲折道路，我們清晰地意識到：單一數(shù)據(jù)和技術(shù)無法實現(xiàn)真正智慧服務(wù)，構(gòu)建智慧城市的基石是實現(xiàn)徹底的數(shù)字化，必須通過數(shù)據(jù)間的結(jié)合、技術(shù)間的融合達成目的。隨著科技進步和傾斜建模技術(shù)的成熟，傾斜攝影模 型被廣泛使用，其全方位、全要素展示物理世界的特性，滿足了城市地理空間數(shù)字化需求；BIM作為一種尺寸準確、信息詳盡的精細模型，則填補了微觀領(lǐng)域空白，實現(xiàn)了城市室內(nèi)空間數(shù)字化。地理信息作為智慧城市重要的基礎(chǔ)信息，基于SuperMap 領(lǐng)先業(yè)界的傾斜攝影技術(shù)方案和三維GIS技術(shù)，將