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BIM的5個神話和5個現實-GIS集成

Chris Andrews 在一個有趣的時間寫了一篇有價值的文章,當時 ESRI 和 AutoDesk 正在尋找將 GIS 的簡單性引入設計結構的方法,力求將 BIM 實現為工程、建築和施工過程中的標準。 文章雖然取了這兩家公司的觀點,但觀點很有趣,雖然不一定與市場上其他演講者如Tekla(Trimble)、Geomedia(Hexagon)和Imodel的策略相吻合。 js(賓利)。 我們知道,在BIM之前的一些職位是“一個做GIS的CAD”或“一個適應CAD的GIS”。

有點歷史......

在80年代和90年代,CAD和GIS技術成為需要處理空間信息的專業人員的有競爭力的替代方法,這些信息主要通過紙質處理。 在那個時代,軟件的複雜性和硬件的功能限制了用計算機輔助技術可以完成的工作範圍,無論是繪圖還是地圖分析。 CAD和GIS似乎是計算機化工具的重疊版本,用於處理產生紙質文檔的幾何形狀和數據。

隨著軟件和硬件變得更加先進和復雜,我們看到了我們周圍所有技術的專業化,包括 CAD 和 GIS,以及通向全數字化(也稱為“數字化”)工作流程的途徑。 CAD 技術最初專注於將手動繪圖的任務自動化。 建築信息模型 (BIM) 是一種在設計和施工過程中提高效率的過程,它逐漸將 BIM 和 CAD 設計工具從創建圖紙轉向現實世界資產的智能數字模型。 在現代 BIM 設計過程中創建的模型足夠複雜,可以模擬施工、在設計早期發現缺陷並生成高度準確的估算——例如,用於動態變化項目的預算合規性。

隨著時間的推移,GIS也使其能力有所區別和深化。 現在,GIS可以處理十萬上百萬來自傳感器的事件可視化生活從模型3D PB級和圖像瀏覽器或移動電話,和預測分析的,複雜的和升級的分散處理的多個節點雲。 地圖,開始作為在紙張上的分析工具,已被改造成的儀表板或門戶通信以合成複合在人類可解釋的形式分析。

為了實現BIM和GIS之間的集成工作流程的全部潛力,如智能城市和數字化工程的關鍵領域,我們必須研究這兩個領域如何能夠超越行業的能力和對工作流程的移動完全數字化,這將使我們脫離過去一百年的紙質過程。

誤區:BIM適用於......

在GIS社區中,我看到和聽到的最常見的事情之一是基於對BIM世界的外部理解的BIM定義。 我經常聽說BIM用於管理,可視化,3D建模,或者僅用於建築物。 不幸的是,這些都不是BIM的用途,儘管它可以擴展或啟用其中的一些功能或功能。

本質上,BIM是一種節省時間和金錢並在設計和施工過程中實現高度可靠的結果的過程。 在BIM設計過程中生成的3D模型是協調特定設計,按原樣捕獲結構,評估拆除成本或提供實物資產變更的法律或合同記錄的需要的副產品。 。 可視化可能是該過程的一部分,因為它可以幫助人們了解擬議設計的動態,特徵和美觀。

正如我很久以前在Autodesk中學到的那樣,BIM中的“ B”代表“ Build,動詞”,而不是“ Building,the名詞”。 Autodesk,Bentley和其他供應商已與業界合作,在鐵路,公路和公路,公用事業和電信等領域注入BIM流程的概念。 任何管理和建造固定有形資產的機構或組織都對確保其設計和工程承包商使用BIM流程有既得利益。

BIM數據可以潛在地用於資產管理的操作流程中。 例如,在新版 BIM的ISO標準,這是根據最近10年建立的英國標準標準化流程所知。 儘管這些新建議著重於BIM數據的使用,但在資產的整個生命週期中,仍然很清楚,如文章中所述,節省建設成本是推動BIM數據增長的主要動力。 BIM的採用。

從一個過程來看,將GIS技術與BIM集成起來比從3D模型中讀取圖形和屬性並將其顯示在GIS中要復雜得多。 為了真正了解如何在BIM和GIS中使用信息,我們經常發現我們必須重新定義建築或道路的概念,並了解客戶如何在地理空間環境中使用各種項目數據。 我們還發現,關注模型有時意味著我們忽略了整個過程必不可少的更簡單,更基本的工作流程,例如在施工現場準確地使用現場收集的數據,將位置與模型數據鏈接起來以進行檢查,庫存和調查。

最終,只有當我們“跨越鴻溝”,在能夠為解決問題帶來多樣性的聯合團隊中工作時,我們才能達成共識和成果。 這就是我們在這個領域與 Autodesk 和其他合作夥伴合作的原因。
Esri和Autodesk之間的合作關係,首次在2017上宣布,是將多學科團隊聚集在一起解決一些BIM-GIS集成問題的重要一步。

神話:BIM自動提供GIS功能

其中最困難的概念傳達給在BIM-GIS非專業用戶,是雖然BIM模型看起來酷似一座橋樑或建築物並不一定構成建築物或橋樑的定義映射的目的或特性地理空間分析。
在Esri,我們正在為室內導航和資源管理(例如ArcGIS Indoors)開發新的體驗。 許多用戶期望,通過使用Autodesk Revit數據,我們可以自動提取常見的幾何圖形,例如房間,空間,平面圖,建築物佔地面積和建築物結構。 更好的是,我們可以提取導航網格以查看人類如何穿越結構。

所有這些幾何形狀對於GIS應用程序和資產管理工作流都是非常有用的。 儘管如此,構建建築物不需要這些幾何形狀,並且通常在Revit模型中不存在。
我們正在研究計算這些幾何形狀的技術,但是其中一些技術提供了複雜的研究和工作流程方面的挑戰,這些挑戰困擾了行業多年。 什麼是防水?什麼是建築物收縮膜? 它包括基礎嗎? 陽台怎麼樣? 建築物的佔地面積是多少? 它包括突出端嗎? 還是僅僅是結構與地面的交集?

為確保BIM模型包含GIS工作流所需的功能,所有者運營商將需要在設計和施工開始之前為該信息定義規範。 與經典的CAD-GIS轉換工作流程相似,在該流程中,在將CAD數據轉換為GIS之前先對其進行驗證,BIM流程和獲得的數據必須指定並包括在轉換過程中將使用的特徵。管理結構的生命週期(如果這是創建BIM數據的目標)。

世界各地的組織,通常是政府和受控校園或資產系統的運營商,已經開始要求將生命週期特徵和屬性包括在BIM內容中。 在美國,政府服務局正在通過BIM要求推動新建築,而退伍軍人管理局等機構已竭盡全力詳細說明了BIM元素,例如房間和空間,這些元素將對BIM有用。建築物建成後的設施管理。 我們發現,丹佛,休斯敦和納什維爾等機場對BIM數據具有嚴格的控制,並且通常具有高度一致的數據。 我看過SNCF AREP的一些精彩演講,這些演講基於將BIM數據用於運營和資產管理工作流的概念,為火車站建立了完整的BIM程序。 我希望將來能看到更多。

喬治·休斯頓·布什·休斯頓國際機場與我們共享的數據(顯示在Web AppBuilder上)表明,如果BIM數據是標準化的(通常通過圖形驗證工具),則可以將其係統地合併到GIS中。 。 通常,在查看與FM相關的信息之前,我們會先在BIM模型中查看構造信息

神話:有一種文件格式可以提供BIM-GIS集成

在經典的業務集成工作流中,一個表或格式可以映射到另一表或格式,以可靠地允許不同技術之間的信息傳輸。 由於各種原因,這種模式越來越不足以解決 t21世紀的信息流:

  • 存儲在文件中的信息很難傳輸
  • 通過複雜域分配數據有損失
  • 數據分配意味著系統中內容的重複不完整
  • 數據映射通常是單向的
  • 技術,數據收集和用戶工作流程正在迅速變化,以確保今天的接口將比未來需要的接口少

為了實現真正的數字化,資產的數字表示,一定要在分佈式環境中,可以進行現代化和更新,以適應隨著時間的推移和沿磋商,分析和更複雜的檢查容易獲得資產的使用年限。

一個數據模型不能涵蓋可以跨高度不同的行業和客戶需求集成到BIM和GIS中的所有內容,因此,沒有一種單一的格式可以通過以下方式捕獲整個過程:可以快速訪問並且是雙向的。 我希望隨著BIM內容變得更加豐富,並且需要在GIS上下文中使用BIM數據進行生命週期資產管理,集成技術將隨著時間的推移繼續成熟,這將變得越來越關鍵。為人類的可持續居住。

BIM-GIS集成的目標是使工作流能夠創建和管理資產。 這兩個工作流程之間沒有離散的,定義明確的傳輸。

誤區:您不能直接在GIS中使用BIM內容

與關於如何在BIM數據中查找GIS特徵的討論相反,我們經常聽到,出於語義復雜性,資產密度,資產規模。 關於BIM-GIS集成的討論通常針對文件格式以及提取,轉換和加載(ETL)工作流。

實際上,我們已經在GIS中直接使用BIM內容。 去年夏天,我們引入了直接在ArcGIS Pro中讀取Revit文件的功能。那時,該模型可以與ArcGIS Pro交互,就好像它是由GIS功能組成的,然後通過手動轉換為其他標準GIS格式(如果可以)是理想的。 借助ArcGIS Pro 2.3,我們發布了發布新型圖層的功能, 一層建築場景 ,它允許用戶以針對GIS體驗而構建的高度可擴展的格式封裝Revit模型的語義,幾何形狀和屬性細節。 建築場景層(將在開放的I3S規範中進行描述)對用戶來說就像一個Revit模型,並允許使用標準GIS工具和實踐進行交互。

我著迷的是,由於有更多的帶寬,更便宜的存儲和更便宜的處理能力,我們正在從“ ETL”過渡到“ ELT”或工作流程。 在此模型中,數據本質上是以原始格式上傳到需要它的任何系統,然後可以被訪問以轉換為將要執行分析的遠程系統或數據倉庫。 這樣可以減少對源處理的依賴,並保留原始內容,以便隨著技術的改進而更好或更深入地進行轉換。 我們正在Esri進行ELT,當我在去年的一次會議上提到“從ETL中刪除E和T”時,似乎已經達到了此更改的核心價值。 ELT使對話從根本上發生了變化,在這種情況下,必須始終將用戶鏈接到GIS體驗之外才能搜索或查詢整個模型。 將數據直接加載到ELT模式中時,

神話:GIS是BIM信息的完美存儲庫

我有兩個詞:“法律記錄”。 BIM 文檔通常是商業決策和合規信息的法律記錄,用於建築缺陷分析和訴訟、稅務和規範評估,以及作為交付證明。 在許多情況下,建築師和工程師必須蓋章或證明他們的工作是有效的,並且符合他們的專業和適用法律或法規的要求。

在某個時候,可以想像到GIS可以成為BIM模型的記錄系統,但是在這一點上,我認為距離現在仍是數年或數十年,而法律系統仍然是紙面過程的計算機化版本。 我們正在尋找工作流,以將GIS中的資產鏈接到BIM存儲庫中的資產,以便客戶可以利用BIM世界所需的版本控制和文檔以及地圖功能,將資產信息放置在豐富的地理空間環境,可進行分析,理解和交流。

與討論中的“GIS 特性”部分類似,跨 BIM 和 GIS 存儲庫的信息集成將通過 GIS 和 BIM 中的標準化信息模型得到極大幫助,這允許應用程序在兩個域之間可靠地鏈接信息。 這並不意味著將有一個單一的信息模型來捕獲 GIS 和 BIM 信息。 在如何使用數據方面存在太多差異。 但我們需要確保我們構建靈活的技術和標準,以適應兩個平台上的數據使用,並具有高保真度和數據內容的保存。

肯塔基大學是最早允許我們訪問其Revit內容的客戶之一。 UKy使用嚴格的圖紙驗證來確保BIM數據中包含正確的數據,以支持整個生命週期的操作和維護。

總結

硬件和軟件功能的變化,以及向數字化數據驅動的社會的轉移,正在為整合前所未有的各種技術和領域創造機會。 通過GIS和BIM進行數據和工作流的集成,使我們能夠提高我們周圍城市,校園和工作場所的效率,可持續性和可居住性。

為了利用技術進步,我們需要創建集成的團隊和合作夥伴,為影響整個系統而不是離散的靜態工作流的複雜問題提出解決方案。 我們還必須從根本上轉向新的技術模式,這可以更穩健、更靈活地解決集成問題。 我們今天採用的 GIS 和 BIM 集成模式必須是“面向未來的”,這樣我們才能共同努力實現更可持續的未來。

 

 

高爾基阿爾瓦雷斯

作家、研究員、土地管理模型專家。 他參與了模型的概念化和實施,例如:洪都拉斯國家財產管理系統 SINAP、洪都拉斯聯合市政管理模型、地籍管理綜合模型 - 尼加拉瓜登記處、哥倫比亞領土 SAT 管理系統. 自 2007 年以來,Geofumadas 知識博客的編輯和 AulaGEO 學院的創建者,其中包括 100 多門關於 GIS - CAD - BIM - 數字孿生主題的課程。

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一個評論

  1. 你好,西班牙早上好
    有趣的反思。
    如果事情對我來說很清楚,那就是令人興奮的未來等待著我們,這是一條充滿挑戰和機遇的道路,在Geomatics中,它將擁有一個知道如何在創新,質量和協作方面取得進步的未來。

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