GIS与BIM的集成

这两个系统集成后,应用领域非常广泛,包括城市和景观规划、建筑设计、旅游休闲活动、三维地籍图、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在国内的应用还很少,但业界应该关注和期待BIM与GIS结合带来的思维转变、成本降低和效率提升。

国土安全

在OGC的网站上,有一个针对国土安全的“狙击手行动”测试。有一个场景是一个重要的政治家沿着特定的路线旅行。出于安全考虑,需要提前找到所有能看到这条路线的窗户和建筑,计算出狙击手可能的藏身位置。以前都是在3D查看器中浏览沿途所有的建模模型,狙击手可能选择的位置都是靠专业人员的经验来判断的。但是现在可以通过BIM和GIS生成的城市的模型数据,生成符合条件的窗口和沿线建筑的列表报告。如果只用其中一种作为分析方法,就会有局限性。比如CityGML不会存储窗口的宽度和高度,如果用几何计算会非常复杂和耗时。而且窗口的大小只是存储在IFC中,通过GeoBIM实现IFC数据和CityGML的有效集成。这个例子是基于沿线城市模型附带的非常详细的CityGML信息和IFC模型的数据,所以我们可以非常简单准确的定位和识别窗口。

室内导航

现在各个行业都想解决室内定位的问题,但大多注重定位的手段,比如是Wi-Fi还是蓝牙,是LFC还是NFC等等,但室内定位的地图一般是由建筑物的二维电子图纸生成,甚至只是示意图;室外地图导航已经开始真三维了,室内导航也用二维线,真的有点跟不上节奏了!但如果有BIM,这个问题就好解决了:BIM提供的建筑内部模型,可以进行三维导航。例如,一家公司为新的CCTV大楼开发的室内导航系统使用BIM和GIS为员工跨楼层和建筑物导航。同时,还可以在模拟突发事件时,提前规划好彩排人员的疏散路线,大大减少灾害造成的人员伤亡。

三维城市建模

城市建筑类型各有特点,不同的尺度,不同的外在色彩和肌理,还有障碍物。如果是“航测+地面摄影”,后期需要手工完成大量的测绘工作;如果用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”,没有室内信息。同时,室内三维建模工作量不小,无法查询分析室内空间信息。通过BIM,可以轻松获得建筑的准确高度、外部尺寸和内部空间信息。因此,通过整合BIM和GIS,先对建筑物建模,然后将建筑物空间信息与其周边地理环境共享,并应用于城市的三维GIS分析,大大降低了建筑物空间信息的成本。当然,这个前提是所有建筑都应用BIM,这在中国现阶段还很难实现。

市政模拟

通过BIM和GIS的集成,可以有效地进行建筑内地下管线的三维建模,模拟冬季供暖时的导热路线,检测热能对附近管线的影响。或者管道破裂时,疏通引导方案可以避免人员伤亡和能源浪费。

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清晰或者不在其位的尴尬局面。