補(bǔ)舒棋，毛擁政，史宏波，張 偉，劉 冬

(陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院，陜西 西安 710001)

0 引言

近年來BIM技術(shù)在大型水利水電工程的應(yīng)用已基本形成了相應(yīng)的解決技術(shù)方案，隨著工程數(shù)字化技術(shù)、BIM+GIS、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、可視化技術(shù)等技術(shù)在智慧水利、智慧交通、智慧城市等行業(yè)領(lǐng)域的不斷深入應(yīng)用，使項目參建各單位能夠基于以上技術(shù)在工程設(shè)計階段、建設(shè)期和運(yùn)維管理期實現(xiàn)項目全生命周期的決策和管理，形成資源共享、協(xié)同管理，如“數(shù)字那棱格勒河”研發(fā)了基于BIM+GIS建設(shè)管理的通用APaaS可視化開發(fā)平臺及其引擎體系，實現(xiàn)了BIM+GIS數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯的深度融合[1]，王煌等[2]等以BIM+GIS研究為基礎(chǔ)，打造了茜坑水庫智慧庫區(qū)平臺，輔助管理者進(jìn)行庫區(qū)全方位全要素的管控；張社榮[3]等以BIMSer-ver和Cesium3DGIS平臺為依托開發(fā)了基于BIM+GIS的水電工程施工期協(xié)同管理系統(tǒng)，研究依托實際工程及業(yè)務(wù)拓展需求基于B/S模式結(jié)合BIM+GIS技術(shù)建立了融合多源建筑模型信息及地理空間信息的可用于工程建設(shè)期及運(yùn)維期的水利水電工程BIM+GIS可視化綜合管理平臺，具有通用性和擴(kuò)展性，可為工程數(shù)字化建設(shè)和管理的不同階段提供基本解決方案。

1 需求分析及平臺框架

1.1 需求分析

水利水電工程BIM+GIS可視化綜合管理平臺的建設(shè)主要是為水利水電工程在設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)維期提供數(shù)據(jù)管理、查詢和可視化等功能。平臺需以BIM模型、GIS信息、傾斜攝影、地形等融合的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，融合工程施工建設(shè)信息、監(jiān)測監(jiān)控信息、運(yùn)維信息、實現(xiàn)工程在建設(shè)階段、運(yùn)維階段的數(shù)據(jù)管理、查詢、可視化以及GIS空間分析等，平臺需具備通用性、可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，可為多個項目工程服務(wù)。具體而言，從功能上主要包括以下方面的需求：

(1)工程設(shè)計階段的需求：通過構(gòu)建項目BIM模型，并將BIM模型與GIS信息融合，以便對地形、地貌等進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計算，幫助工程師更好地進(jìn)行協(xié)同設(shè)計；

(2)工程建設(shè)階段的需求：通過BIM模型、傾斜攝影等技術(shù)，對施工現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)測、監(jiān)控和管理，檢查施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理；

(3)工程運(yùn)維階段的需求：定期根據(jù)工程設(shè)備維護(hù)信息對工程進(jìn)行維護(hù)和檢修，及時記錄維護(hù)日志和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，對工程設(shè)施進(jìn)行GIS空間分析和可視化，確保工程的長期穩(wěn)定運(yùn)行；

(4)工程管理需求：對工程所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、進(jìn)度數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和維護(hù)數(shù)據(jù)等。同時，還需要對軟硬件進(jìn)行維護(hù)，確保其高效穩(wěn)定地運(yùn)行。

基于以上需求，該平臺系統(tǒng)主要分為4個業(yè)務(wù)應(yīng)用部分：

(1)BIM+GIS可視化系統(tǒng)：具備BIM模型、GIS信息、傾斜攝影、地形等數(shù)據(jù)的融合和可視化分析功能，提供工程設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)維階段所需的數(shù)據(jù)查詢和分析；系統(tǒng)需要融合BIM模型、GIS信息、傾斜攝影、地形等數(shù)據(jù)的技術(shù)，以及提供可視化分析的技術(shù)，采用Java等編程語言，通過WebGIS技術(shù)將BIM模型、GIS信息、傾斜攝影、地形等數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析效果。

(2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：對工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，包括工程圖紙、文檔、圖片、監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻、設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)等資料，以及施工單位、材料供應(yīng)商等相關(guān)信息；系統(tǒng)需要采用Java語言，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將工程圖紙、文檔、圖片等資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。

(3)進(jìn)度數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：對工程施工進(jìn)度進(jìn)行實時監(jiān)控，記錄施工進(jìn)度和問題，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決；系統(tǒng)需要實時監(jiān)控和記錄工程施工進(jìn)度和問題，需要數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)。

(4)平臺管理系統(tǒng)：對平臺系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，包括數(shù)據(jù)備份、安全管理、用戶管理、問題反饋等。

1.2 平臺框架及技術(shù)路線

1.2.1平臺框架

平臺系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，如圖1所示，平臺框架自下而上分為物聯(lián)感知層、通信網(wǎng)絡(luò)、硬件平臺層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)層、服務(wù)門戶層、運(yùn)行環(huán)境，采用B/S架構(gòu)可以實現(xiàn)分布式部署、跨平臺訪問和統(tǒng)一管理的優(yōu)勢。

圖1 平臺框架架構(gòu)

物聯(lián)感知層：物聯(lián)感知層是整個系統(tǒng)的底層，主要負(fù)責(zé)接收和感知來自物理世界的數(shù)據(jù)。它可以包括傳感器、監(jiān)測設(shè)備、智能設(shè)備等硬件設(shè)施，通過收集環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到系統(tǒng)上層進(jìn)行處理，平臺里對項目主要對接了氣象、水位視頻等接口，根據(jù)項目需要留有數(shù)據(jù)接口。

通信網(wǎng)絡(luò)：通信網(wǎng)絡(luò)層建立了物聯(lián)感知層與其他層之間的連接。通過5G、衛(wèi)星、微波、光纖、短距離無線通訊等技術(shù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和通信，確保各個層之間的數(shù)據(jù)傳遞穩(wěn)定和可靠。

硬件平臺層：硬件平臺層工作在通信網(wǎng)絡(luò)層之上，用于管理和控制物聯(lián)感知層的硬件設(shè)備。該層可以包含嵌入式設(shè)備、單片機(jī)、工控機(jī)等，對物聯(lián)感知層的硬件進(jìn)行管理、監(jiān)控和控制，確保硬件的正常運(yùn)行。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的核心層，用于存儲、處理和分析從物聯(lián)感知層獲取的數(shù)據(jù)。它可以包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、大數(shù)據(jù)平臺等，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、清洗、轉(zhuǎn)化、計算和分析，為上層業(yè)務(wù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層：業(yè)務(wù)應(yīng)層是系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)實現(xiàn)4項業(yè)務(wù)的邏輯和功能。根據(jù)需求對從數(shù)據(jù)層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理和應(yīng)用，實現(xiàn)系統(tǒng)的核心功能。

服務(wù)門戶層：根據(jù)不同角色的用戶設(shè)置不同界面及權(quán)限，通過服務(wù)門戶層與系統(tǒng)進(jìn)行交互、查詢、配置等，實現(xiàn)對平臺系統(tǒng)的控制和管理。

運(yùn)行環(huán)境：運(yùn)行環(huán)境是整個系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、服務(wù)器、容器等基礎(chǔ)設(shè)施。它提供了系統(tǒng)運(yùn)行所需的計算資源和軟件支持，保證平臺系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

1.2.2技術(shù)路線

平臺研發(fā)主要基于三維GIS軟件超圖Supermap，其作為具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的GIS平臺，提供企業(yè)級GIS服務(wù)器以及開發(fā)三維應(yīng)用的工具包，具有高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性的特點(diǎn)，能夠支持用戶快速高效地開發(fā)特定的Web三維GIS應(yīng)用[4]。整體開發(fā)需要用到supermap idesktop、supermap iserver和SuperMap iClient 3D for Cesium。supermap idesktop桌面端GIS處理軟件可提供地圖編輯、屬性數(shù)據(jù)管理、分析于決策輔助處理、三維建模等方面功能；supermap isever提供了強(qiáng)大的空間大數(shù)據(jù)、GeoAI和三維等相關(guān)的Web服務(wù)，支持海量的矢量、柵格數(shù)據(jù)“免切片”發(fā)布；SuperMap iClient 3D for Cesium是一款在服務(wù)式GIS架構(gòu)體系中無任何插件，跨瀏覽器的客戶端產(chǎn)品，平臺設(shè)計是基于Cesium開源框架，面向HTML5的三維應(yīng)用開發(fā)，快速構(gòu)建內(nèi)容豐富、響應(yīng)迅速、體驗流暢的三維真空間應(yīng)用。Cesium是一款開源的Web端三維GIS開發(fā)包，基于WebGL技術(shù)和3D-Tiles數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)海量二三維空間數(shù)據(jù)的跨平臺繪制展示[5]。平臺開發(fā)主要采用了Java語言，同時使用了JavaScript相關(guān)語言，重點(diǎn)使用了js中的jQuery庫，系統(tǒng)前端使用了Cesuim庫，編譯器使用Eclipse，數(shù)據(jù)庫使用MySQL，平臺采用瀏覽器/服務(wù)器模式(browser/server，B/S)搭建模式運(yùn)行，通過對工程建設(shè)業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)及運(yùn)維數(shù)據(jù)的梳理整合，涵蓋了工程建設(shè)項目的空間管理、檔案資料管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、視頻監(jiān)控管理、項目管理、圖紙管理、圖層管理、標(biāo)段管理、GIS分析、用戶管理、角色管理、菜單管理、部門管理、崗位管理、字典管理、參數(shù)設(shè)置、日志管理、平臺運(yùn)行監(jiān)控等功能，構(gòu)建了工程數(shù)據(jù)“一張圖”展示系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、平臺管理系統(tǒng)、進(jìn)度管理系統(tǒng)為一體化的項目數(shù)據(jù)綜合可視化的解決方案?；诔瑘D的具體的開發(fā)路線為：

(1)明確空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，在idesktop對多源數(shù)據(jù)處理及編輯，按照要素類的不同建立相應(yīng)的圖層并添加屬性從而建立系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫，對二維gis數(shù)據(jù)進(jìn)行效果設(shè)置并完善數(shù)據(jù)屬性表，傾斜攝影單體化處理以及模型輕量化處理，完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。

(2)在iserver端進(jìn)行空間數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)布及管理，包括地圖服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、量算服務(wù)、查詢服務(wù)、空間關(guān)系服務(wù)、專題圖服務(wù)、動態(tài)標(biāo)繪服務(wù)、空間分析服務(wù)類；

(3)使用SuperMap iClient3D for Cesium開發(fā)時，首先需要引入SuperMap iClient3D for Cesium。其中包括必備的CSS文件和JS文件。創(chuàng)建HTML文件，引入Ceisium.js文件，同時根據(jù)需要引入SuperMap iClient3D for Cesium的其他css文件和js文件，編寫前端代碼，從而在創(chuàng)建好的三維場景中添加iserver端發(fā)布的多種服務(wù)以及其他的第三方服務(wù)以及種類豐富的數(shù)據(jù)圖層，包括地形圖層、影像圖層、S3M圖層、MVT圖層，并根據(jù)功能需求調(diào)用發(fā)布過的服務(wù)和實現(xiàn)所需功能的接口，實現(xiàn)BIM+GIS的可視化展示查詢、交互以及基于模型和實景的多種三維空間模擬分析功能。利用SuperMap iClient3D for Cesium所提供的多種接口，對場景進(jìn)行個性化設(shè)置，如顏色設(shè)置、泛光效果設(shè)置、分屏顯示、場景出圖。

2 功能模塊設(shè)計

2.1 BIM+GIS可視化管理

BIM+GIS平臺的可視化管理功能是指通過平臺提供的圖形化界面和可視化工具，對多個項目進(jìn)行管理和監(jiān)控的能力。主要包含項目概覽、空間管理、圖層管理、BIM樹管理、視圖管理、空間漫游、區(qū)域規(guī)劃、通用功能及gis空間分析工具類管理、檔案資料管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、監(jiān)控管理、計量管理、運(yùn)維管理功能。通過以上功能實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)集成場景的三維可視化展示和整體概覽，以圖形化的方式展示各個項目的空間布局、位置、結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)關(guān)系。用戶可以通過平臺的界面直觀地了解項目的整體情況，根據(jù)項目的進(jìn)度計劃和實際進(jìn)展情況，生成可視化的進(jìn)度圖表和甘特圖，以直觀的方式展示項目的進(jìn)度狀態(tài)，及時監(jiān)控項目的進(jìn)度，并進(jìn)行進(jìn)度分析和調(diào)整，采用通用功能及gis空間分析工具可以對項目進(jìn)行圖上量算、空間分析，空間分析中較為特色的實用功能是可以進(jìn)行剖面分析、地形開挖、傾斜壓平、可視域分析等。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

BIM+GIS平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理包括項目管理、安全管理、配置管理、模型數(shù)據(jù)管理和技術(shù)管理功能。功能的具體內(nèi)容如下：

(1)項目管理功能涵蓋項目圖層管理、項目圖紙管理、圖層管理和飛行漫游管理，用于組織和展示項目數(shù)據(jù)，方便查找和共享圖紙文件，并通過虛擬飛行瀏覽項目區(qū)域以獲取全面的視角。

(2)安全管理功能包括視頻監(jiān)控、人員定位、有害氣體監(jiān)測和氣象監(jiān)測等。視頻監(jiān)控實時監(jiān)控項目區(qū)域，人員定位追蹤和監(jiān)控人員位置，有害氣體監(jiān)測檢測潛在的有害氣體濃度，氣象監(jiān)測提供實時氣象數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。

(3)配置管理功能用于管理圖紙數(shù)據(jù)配置、檔案資料配置、顏色配置和計量數(shù)據(jù)配置。用戶可以設(shè)置和管理圖紙屬性和標(biāo)準(zhǔn)，存儲、分類、檢索和共享項目檔案資料，定義和配置元素的顏色和樣式，以及管理計量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)和規(guī)則。

(4)模型數(shù)據(jù)管理功能涉及工程實體管理、設(shè)備管理和設(shè)備維修記錄。用戶可以管理建筑物、設(shè)施、構(gòu)件等工程實體，記錄和跟蹤設(shè)備信息以支持設(shè)備的維護(hù)和管理，并記錄設(shè)備的維修歷史和情況，如圖2所示。

圖2 圖紙配置管理與設(shè)備維護(hù)管理

(5)技術(shù)管理功能主要用于存儲和管理項目相關(guān)的視頻資料，方便查看和回放。

2.3 施工進(jìn)度數(shù)據(jù)管理

通過將BIM模型與施工進(jìn)度計劃進(jìn)行鏈接和整合，可以實現(xiàn)空間信息和時間信息的融合，創(chuàng)建一個可視化的4D模型(3D+Time)。這樣可以通過顏色變化等方式直觀地了解項目的在建情況、超前情況和逾期情況。進(jìn)度管理模塊提供了多種功能來支持進(jìn)度管理。其中包括三維形象進(jìn)度展示，可以將實際施工進(jìn)度與計劃進(jìn)度在3D模型中進(jìn)行對比展示，以便更好地了解項目的進(jìn)展情況。通過這種可視化的展示，可以快速發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏差和延遲，并及時采取措施進(jìn)行調(diào)整。此外，進(jìn)度管理模塊還提供報表功能，可以生成詳細(xì)的進(jìn)度報表，用于項目管理人員進(jìn)行分析和決策。進(jìn)度管理模塊還包括計劃進(jìn)度功能，并與BIM模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以幫助用戶創(chuàng)建和管理項目的施工進(jìn)度計劃，并與實際進(jìn)度進(jìn)行對比和分析。

2.4 平臺管理

平臺管理模塊提供了用戶管理、角色管理、用戶權(quán)限管理、菜單管理、組織機(jī)構(gòu)管理、字典管理、平臺日志管理、系統(tǒng)監(jiān)控等功能，為管理人員提供了對整個平臺的全面管理和監(jiān)控能力，確保平臺正常運(yùn)行，并保障用戶數(shù)據(jù)的安全和可靠性。

3 平臺數(shù)據(jù)處理流程

項目一般平臺空間數(shù)據(jù)主要包括BIM模型、傾斜攝影、GIS信息、DEM地形、影像數(shù)據(jù)、地圖、圖紙等數(shù)據(jù)信息，基于超圖的數(shù)據(jù)發(fā)布前處理工作及數(shù)據(jù)發(fā)布后如何上傳至BIM+GIS平臺的工作流程如圖3所示，通過平臺可以對項目數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)、修改和擴(kuò)展。

圖3 數(shù)據(jù)發(fā)布前處理及數(shù)據(jù)上傳平臺工作流程

4 應(yīng)用案例分析

項目案例：西安市斗門水庫樞紐項目基本資料：水庫距西安市中心約20km，是以供水、改善生態(tài)環(huán)境為主，兼顧防洪等綜合利用的平原水庫，總庫容5052萬m3，庫周總長14.9km，相當(dāng)于繞西安明城墻一周，庫區(qū)總面積達(dá)到10.4km2，相當(dāng)于1.6倍的西湖大小，總投資80.93億元。

為合理進(jìn)行項目工程規(guī)劃設(shè)計、提升溝通交流效率、工程建設(shè)管理等，工程以BIM協(xié)同設(shè)計為起點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)的GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化分析模擬手段，通過實際項目應(yīng)用對平臺進(jìn)行測試和優(yōu)化，保證平臺的穩(wěn)定性和可用性，同時根據(jù)用戶反饋進(jìn)行調(diào)整和完善。該項目工程具有以下特點(diǎn)：

(1)項目參與單位多、需多方協(xié)調(diào)：項目施工面積大且分散、參與單位多，信息資料多，難以及時互通。

(2)項目功能多：景觀和效果要求高、工程在滿足供水防洪、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、兼顧蓄滯洪水功能的基礎(chǔ)上安全和美觀。

(3)古文物保護(hù)區(qū)域多：文物保護(hù)點(diǎn)多、朝代久遠(yuǎn)，古文物保護(hù)價值高，方案需要根據(jù)考古結(jié)果要求避讓及調(diào)整方案設(shè)計內(nèi)容、施工進(jìn)度。

通過平臺應(yīng)用，帶來以下實際效益：

(1)數(shù)據(jù)安全性保障：采用私有化部署方式，可以有效保護(hù)項目數(shù)據(jù)的安全性，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。

(2)效率提升：通過可視化管理系統(tǒng)結(jié)合GIS，能夠方便地對項目關(guān)鍵設(shè)計節(jié)點(diǎn)和問題進(jìn)行標(biāo)注和決策。減少了人工處理數(shù)據(jù)的時間和工作量，提高了工作效率。

(3)數(shù)據(jù)融合集成：平臺可以對地形、地貌等進(jìn)行空間分析和判斷，并將項目BIM模型、傾斜攝影、DEM、GIS信息等地理空間信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合集成，如圖4所示，平臺成果如圖5所示。這種數(shù)據(jù)融合集成可以提供更全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，有助于項目管理和決策。

圖4 數(shù)據(jù)集成應(yīng)用

圖5 平臺應(yīng)用成果

(4)可視化管理和決策支持：平臺提供了圖層視圖管理、空間漫游和區(qū)域規(guī)劃等功能，使得項目管理人員可以直觀地查看和管理項目數(shù)據(jù)。同時，通過空間分析工具進(jìn)行剖面分析、等高線分析、地形開挖、傾斜壓平、平臺裁剪、可視域分析、面積距離、坐標(biāo)定位等操作，為重難點(diǎn)設(shè)計部分提供了空間分析和施工進(jìn)度管理的輔助，有助于項目方案的分析和決策。

(5)提高質(zhì)量和效益：通過綜合應(yīng)用平臺的功能和分析工具，可以更好地監(jiān)測和管理項目進(jìn)度和質(zhì)量。及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，減少錯誤和返工，從而提高項目的質(zhì)量和效益。

(6)施工階段需要根據(jù)變更資料更新地理空間信息，模型精細(xì)度和交付深度參照T/C WHIDA 0006—2019《水利水電工程設(shè)計信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，精細(xì)度等級為LOD4.0，編碼標(biāo)準(zhǔn)參照單位創(chuàng)建的SWEI-001-2021《水利水電工程設(shè)計信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，通過施工單位提供的項目劃分表和計劃表，將施工進(jìn)度信息編輯成表，導(dǎo)入平臺，與同ID構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)施工進(jìn)度、質(zhì)量管理可視化。

為測試項目平臺的多項目擴(kuò)展性應(yīng)用，平臺測試在建的相關(guān)工程，涉及水庫樞紐、建筑、引水工程等，如圖6所示，通過具體的項目應(yīng)用以及項目擴(kuò)展應(yīng)用發(fā)現(xiàn)以下問題：

圖6 項目拓展應(yīng)用測試

(1)集成平臺的性能和穩(wěn)定性：當(dāng)多個工程并行進(jìn)行測試時，對于平臺的性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求?？赡苊媾R的問題包括處理大量數(shù)據(jù)的效率、并發(fā)訪問的管理和響應(yīng)速度等。

(2)發(fā)生變更模型更新時效性滯后：在BIM+GIS平臺系統(tǒng)中，當(dāng)項目發(fā)生變更時，確實需要對模型進(jìn)行更新處理。與傳統(tǒng)方式相比，這可能會引發(fā)一些時效性上的差異。傳統(tǒng)方式下，當(dāng)項目發(fā)生變更時，可能需要手動修改和更新各種相關(guān)文檔和圖紙，這可能會耗費(fèi)較多的時間和人力資源，而在BIM+GIS平臺系統(tǒng)中，通過更新BIM模型和GIS數(shù)據(jù)的集成，可以快速反映變更，并及時在系統(tǒng)中顯示最新的模型狀態(tài)，然而，BIM+GIS平臺系統(tǒng)仍然需要時間來完成更新過程，這涉及到收集變更信息、更新模型、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合等步驟，可能不可避免地需要花費(fèi)一定的時間。因此，在某些情況下，相對于傳統(tǒng)手動方式可能仍然存在一定程度的時效性滯后。這需要建立規(guī)范的變更管理機(jī)制，確保變更信息能夠及時收集和傳達(dá)給相關(guān)責(zé)任方，以便快速響應(yīng)和處理變更。通過平臺系統(tǒng)實現(xiàn)實時協(xié)作和通信，促進(jìn)各項目參與方之間的溝通和協(xié)調(diào)，以減少變更處理所需的時間和資源。確保BIM模型和GIS數(shù)據(jù)的同步更新，并將其進(jìn)行一體化管理，以減少數(shù)據(jù)更新的時間差異，但在實際中與各方去解決這個問題較為困難和棘手。

(3)數(shù)據(jù)處理、融合：在BIM+GIS平臺系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的處理融合是至關(guān)重要的。對于水庫樞紐、建筑和引水工程等不同類型的工程，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理融合時，需要使用相應(yīng)精度的影像數(shù)據(jù)、DEM等數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)能夠很好地融合到一起，應(yīng)當(dāng)確保所有使用的數(shù)據(jù)來源是可靠和準(zhǔn)確的，數(shù)據(jù)處理融合需要使用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉M(jìn)行數(shù)據(jù)匹配、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等，數(shù)據(jù)處理在配合施工進(jìn)度質(zhì)量管理時需要批量對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行施工單元劃分，并給予屬性信息，這需要在模型平臺上進(jìn)行二次開發(fā)來提高數(shù)據(jù)處理效率。

(4)數(shù)據(jù)收集處理：在多項目擴(kuò)展應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的收集和處理是一個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保各項目收集到的數(shù)據(jù)具有一致性和可比性。這包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)命名規(guī)則、數(shù)據(jù)字段定義等方面的統(tǒng)一。其次，采用自動化的數(shù)據(jù)收集工具，如傳感器、監(jiān)測設(shè)備等，以減少人工收集數(shù)據(jù)的工作量，并提高數(shù)據(jù)收集的效率和準(zhǔn)確性

(5)管理和權(quán)限控制：對于多個項目的管理和權(quán)限控制是一個挑戰(zhàn)。確保不同項目之間的信息安全性，并為不同角色的參與者提供適當(dāng)?shù)臋?quán)限設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)的保密性和正確的訪問權(quán)限。

5 結(jié)語

本文完成了水利水電工程BIM+GIS可視化綜合管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)方法，闡述了平臺建設(shè)目標(biāo)、框架、功能以及關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了工程建設(shè)期及運(yùn)維期的管理信息可視化，解決了工程建設(shè)管理中存在的信息共享交流困難等問題。平臺建設(shè)后，獲得相關(guān)的軟著證書及專利，取得了如下幾點(diǎn)應(yīng)用成效：一是基于BIM+GIS技術(shù)形成了解決工程各類多源多維數(shù)據(jù)的融合集成技術(shù)并進(jìn)行了實際工程應(yīng)用；二是對建設(shè)期施工管理提供了服務(wù)，三是平臺系統(tǒng)對不同類型工程有一定的兼容性、擴(kuò)展性、可更新性，利于項目拓展、擴(kuò)容、數(shù)據(jù)更新等。隨著水利水電工程BIM+GIS技術(shù)的蓬勃發(fā)展，進(jìn)一步的大數(shù)據(jù)分析和以數(shù)據(jù)底板為研究體的各類水利模型分析應(yīng)用將成為工程智能信息化的發(fā)展方向。