【摘要】BIM與GIS兩種技術在數(shù)據(jù)層面進行集成，進行交互利用以達到集成應用目的，能夠提高有效提高數(shù)據(jù)精確度和使用效率。本文在對BIM技術和GIS技術進行分析的基礎上，對BIM+GIS集成技術的實踐、應用價值、面臨的困難以及解決途徑進行了研究分析。

【關鍵詞】GIS；BIM；建筑工程

1、概述

BIM是指建筑信息模型，是在建設項目的各種相關信息數(shù)據(jù)的基礎上建立模型，通過數(shù)字信息仿真模擬，表達建筑物的真實信息。BIM技術適用于建筑工程全壽命周期，對于提取建筑內材料的信息十分方便。在建筑管理中應用 BIM 技術可以顯著提高效率、大量減少風險。

GIS是指地理信息系統(tǒng)，是基于計算機的空間信息系統(tǒng)，對空間信息進行分析和處理，GIS以及在此基礎上發(fā)展起來的“數(shù)字地球”在人們的生產和生活中發(fā)揮越來越重要的作用。傳統(tǒng)的GIS領域著重于宏觀環(huán)境與地理空間信息及其相關應用，并沒有建筑室內信息，因此GIS大多停留在瀏覽外部信息層面。

近年來，隨著研究的不斷深入，GIS為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了良好的技術支撐，由于GIS系統(tǒng)基于空間數(shù)據(jù)庫，能夠很有效率地顯示大場景。但在顯示細節(jié)方面一直存在明顯的不足。而BIM具有顯示精細、信息豐富的特點，為GIS技術更加深入的應用提供了有益的補充。GIS與BIM的集成，可以拓展延伸GIS的應用，同時也可以提升BIM應用價值，將在國土安全、室內導航、三維城市建模、市政模擬、資產管理等多方面發(fā)揮重要作用。

2、GIS與BIM的數(shù)據(jù)集成

BIM與GIS集成最主要要解決的是如何進行兩個領域的數(shù)據(jù)共享。IFC （ Industry Foundation Classes ）是BIM領域通用的數(shù)據(jù)模型標準，而GIS 領域采用的數(shù)據(jù)模型標準是City GML（ City Geography Markup Language）。CityGML 主要是用來表現(xiàn)城市三維對象的通用信息，它定義了道路、建筑、水域、植被、綠地等的描述，但它對建筑物的細節(jié)描述非常有限。兩類數(shù)據(jù)模型的幾何、語義信息共享成為 BIM 和 GIS 集成的基礎。兩類數(shù)據(jù)模型的幾何、語義信息共享成為 BIM 和 GIS 集成的基礎[1]。自 2009 年，CityGML 新的擴展，GeoBIM 作為CityGML 新的擴展標準開始實行，通過 GeoBIM，IFC的數(shù)據(jù)就可以進入 CityGML 中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享從，促進 BIM 與 GIS 的集成融合[2]。

3、GIS+BIM集成的應用

3.1建筑設計

建筑設計是一個龐大復雜，涉及到業(yè)主、設計方、施工單位等多個參與方和設計方進行溝通交流以及協(xié)同作業(yè)。過去，建筑設計只能以傳統(tǒng)二維和分專業(yè)設計模式進行，BIM+GIS集成后可以使用自己的三維可視化平臺，分階段引入BIM數(shù)據(jù)，能夠有效改善建筑設計現(xiàn)狀。例如，根據(jù)鐵路設計的中線原始數(shù)據(jù)，在基于原始鐵路設計中線數(shù)據(jù)，將其導入Smart Earth三維可視化平臺，能夠自動生成鐵路路基，成橋梁，隧道，接觸網，護坡等橫斷面模型，進行土方量分析、量測、縱斷面信息采集等。

3.2三維測量

三維測量是指對待測量物進行全方位量測，以確定待測物的空間數(shù)據(jù)。在建筑工程中主要是為了進行空間、住宅等間距或距離設計，地塊、建筑等面積的設計以及填挖方計算等而進行三維量測，提供合理的依據(jù)。但是當建筑物密集、超高建筑很多的情況會加大量測的難度。而采用BIM+GIS集成技術可以很好地解決這個問題。單擊要測量線段的兩個端點即可得到實際處理結果，在進行高度、角度、面積量測時，也可以采用這種技術來得到較為準確的數(shù)據(jù)。

3.3室內導航

過去，常常是采用建筑的二維電子圖來生成室內定位的地圖，有些甚至只是示意圖，用起來并不是非常直觀方便。結合BIM來建立建筑內部模型，配合定位技術，可以進行三維導航，可為人員快速進行跨樓層活動進行導航，同時可模擬突發(fā)緊急情況，預演疏散路線，大大減少所造成的災害傷亡程度。

4、GIS+BIM集成面臨的困難

4.1元數(shù)據(jù)的獲取困難

對于BIM+GIS的集成，用來描述數(shù)據(jù)屬性信息的元數(shù)據(jù)是至關重要的。元數(shù)據(jù)在提高數(shù)據(jù)準確性、互操作性和細化程度方面發(fā)揮重要作用，然而在地理信息行業(yè)內，大家大多不太熟知數(shù)字數(shù)據(jù)標準，BIM和CAD元數(shù)據(jù)元素也還不成熟。這些都會導致在確定指示數(shù)據(jù)存儲位置、訪問文件記錄、查閱資源的時候遇見問題。所以還需要我們進行大量工作，深入研究。

4.2細化程度有待提高

BIM應用現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)詳細程度已經達到一個較為成熟的階段。但在將它應用到現(xiàn)實世界與示例相同環(huán)境基礎上的時候，需要重新定義概念以及檢查細節(jié)設計。比如地圖上的地下設施，僅僅部分暴露在地面上，無法進行全面分析。在這方面就需要我們加大關注，為能夠利用BIM+GIS完整展現(xiàn)地圖中表達的所有要素而努力。

5、解決方案

5.1政府應加大政策、技術扶持力度

BIM+GIS集成技術尚處于研發(fā)前期階段，還有很長的路要走。但是前期投入的成本較大，如果全部由企業(yè)承擔，是很重的負擔。所以需要政府加大政策、技術扶持力度，減輕企業(yè)在研發(fā)階段負擔，鼓勵企業(yè)繼續(xù)堅持技術研發(fā)。同時，政府應加快人才建設，從高校做起，在為學生提供學習機會的同時，為企業(yè)提供人才支援，達到雙贏的效果。

5.2企業(yè)應完善技術團隊建設

企業(yè)應加大BIM+GIS集成團隊的人才，資金投入。增強不同部門之間的協(xié)同工作能力，提高工作效率，打造自己有力的集成團隊。同時也需要行業(yè)協(xié)會需制定標準，來實現(xiàn)BIM與GIS各自領域元數(shù)據(jù)元素的統(tǒng)一，減輕元數(shù)據(jù)獲取的困難程度，提高BIM+GIS集成的細化程度。

結語：

BIM與GIS兩大領域相互滲透，通過BIM+GIS集成技術能夠衍生出新的商業(yè)機遇，創(chuàng)造很大的價值。但是該技術尚不成熟，還有很長的路要走，需要政府，企業(yè)，個人等多方面的努力來促進其發(fā)展。讓BIM+GIS技術真正融入社會經濟效益的創(chuàng)造中去，推動中國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻：

[1]湯圣君，朱慶，趙君嶠.BIM與GIS數(shù)據(jù)集成：IFC與CityGML建筑幾何語義信息互操作技術[J].土木建筑工程信息技術，2014，（04）：11-17.

[2]王玲莉，戴晨光，馬瑞.GIS與BIM集成在城市建筑規(guī)劃中的應用研究[J].地理空間信息，2016，14（6）：75-78.

作者簡介：

顧嘉臻（1996.03），女，民族：漢族，籍貫：江蘇省常州市，學歷：本科，

研究方向：工程管理，職稱：學生。

資助項目：

江蘇省大學生創(chuàng)新訓練項目，項目編號：201610304092X