劉衛(wèi)軍 王志成 李麗婷
(新疆工程學院土木工程學院,新疆 烏魯木齊 830023)
建筑信息模型,英文BuildingInformationModeling,簡稱BIM,最近幾年,BIM 技術發(fā)展迅速[1],早在2015 年,我國住房和城鄉(xiāng)建設部就推進BIM 技術在建筑領域中的應用,印發(fā)《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》,該文件加強了BIM 的頂層設計。BIM 作為三維模型數(shù)據(jù),包含整個建筑工程項目建設過程中的各種信息[2]。BIM 模型的具有高精度、參數(shù)特征和詳細的語義信息等優(yōu)點[1],其存在的缺點是缺少周圍地理信息,空間信息有限且空間分析能力相對弱小。
地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,以下簡稱GIS)是與地理有關的用來儲存、管理和處理、分析空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng),地理數(shù)據(jù)的空間分析和管理這是它的重要特點[3]。
當前三維GIS 技術打破了傳統(tǒng)的二維平面制圖,轉向三維可視化,這樣不僅能夠充分呈現(xiàn)出建筑物的空間結構和與周邊地理環(huán)境的相互關系[4],同時可以擴大存儲范圍實現(xiàn)三維地理空間數(shù)據(jù)從微觀到宏觀的存儲[5]。而BIM 與GIS 作為三維數(shù)字技術,各有自己的優(yōu)勢,但又有各自的不足,地理信息系統(tǒng)作為測繪專業(yè)核心課程,實踐課程中融入BIM 技術一項必備但需要長期探索的課題。
目前,應用型本科高校中地理信息專業(yè)對實踐教學比重越來越重,不但有課內實驗,集中實踐,甚至還有GIS 大賽等課外輔導。但是隨著高校對人才培養(yǎng)模式和定位的不斷明確,要求學科間融合度越來越高,單一的GIS 軟件已然滿足不了現(xiàn)狀,改革勢在必行。BIM 和GIS 融合為地理信息系統(tǒng)實踐教學改革帶來契機,如何讓二者融合對地理信息專業(yè)課程實踐教學達到突破性改革成為目前待解決的問題。
目前,地理信息系統(tǒng)(后簡稱GIS)課程實踐教學中,大部分內容屬于本專業(yè)學科的內容,如地圖矢量化、采集與編輯、拓撲處理、地圖制圖、空間分析等內容,缺少對工程能力的培養(yǎng),因此,把BIM 融入GIS 軟件教學中顯得尤為重要。
1.有助于學生掌握其它學科知識
在制作BIM 建筑信息模型的過程中,涉及到的專業(yè)主要有土木工程、建筑工程、計算機技術等專業(yè)。而測繪類專業(yè)的學生平時只接觸到與測繪與地信有關的學科知識,軟件也是測繪方面的,對其它專業(yè)知識比較陌生,了解不深。通過對BIM 的學習,尤其是融入到GIS 軟件中進行教學,可以幫助學生拓展知識面,開拓視野,達到培養(yǎng)綜合性人才的目的。
2.有助于培養(yǎng)學生的工程實踐能力
在BIM 建筑信息模型的制作過程中,往往涉及到具體的工程實例,從初期的圖紙設計到繪制,再到BIM 的一步步生成,整個建筑過程清晰明了,在制作過程中融入GIS 地理信息,比如屬性信息,位置信息,查詢信息等功能后,使得學生們在整個生產中對GIS 和BIM 都能熟練掌握,而且制作過程生動有趣,模型精美,使得學生充滿自信感和滿足感。通過這種培養(yǎng)模式,在GIS 軟件實訓中,引入BIM 軟件的三維建模功能,按照工程項目完成實訓課程,可以很好的培養(yǎng)學生的綜合實踐能力,為以后適應行業(yè)對專業(yè)人才的需求起到積極的作用。
3.有助于提高專題地圖成果的功能性[6]
以往的實訓課程中,以制作一副專題圖為評價標準,只針對二維的地圖矢量化后的結果,加上圖例、指北針、圖框等修飾,完成一副專題地圖。專題圖中只有地物的空間屬性信息,雖然可以完成查詢功能,但是地物或建筑物內部結構無法顯示,對周圍影響如何也不清楚,如果在矢量圖中加入BIM 模型,并賦予具體信息,可以實現(xiàn)微觀查詢,不僅豐富了專題地圖的信息量,還提升了其應用價值。
打破傳統(tǒng)的GIS 二維地圖的教學內容,融入三維建模軟件BIM,不僅能提高學生的綜合水平,用實際生動的工程案例,讓同學們參與其中,培養(yǎng)學生自學能力和解決問題的能力,對實踐教學質量起到促進作用,滿足目前應用型大學培養(yǎng)實用性人才的目標要求,培養(yǎng)綜合性優(yōu)秀人才。