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BIM+GIS 在智慧城市建设中的应用研究 摘要：智慧城市的建设，需依托 BIM 技术和信息化管理平台，实现可持续拓展及智能融合。依托信息模型，获取可靠的大数据进行即时共享，提高城市的感知能力获得多维度提升。关键词：BIM 技术 GIS 智慧城市 随着科技的快速发展，云计算、物联网、移动互联网、大数据、智能化等一系列前瞻技术日趋与成熟，给城市的建设与发展带来了新动能，推进城市信息化建设的进程了智慧城市建设，主要体现在建筑、交通、物流、社区管理等方面的数字化和现代化建设。智慧城市涉及的数据是海量的、多源的、异构的，智慧城市基础数据平台必须具备承载、管理所有城市数据的能力。依托数据化的管理平台能对城市的管理和规划进行智能化的监测与监督，并利用可靠的大数据预测城市经济发展的趋势，发现在城市管理中存在的问题。智慧城市应具备跨时空和多维度性，利用现代信息技术将城市的既往发展历史与未来进行深度的对接，利用先进科技解决城市发展的诸多问题，利用BIM 技术、大数据技术、GIS 技术、CIM技术等，创建一个现代化的管理平台，真正实现人与人、人与物互通互联。1.BIM 技术和 GIS 的概念 1.1 BIM 技术的概念 BIM（Building Information Modeling），是当前工程建设行业中炙手可热的技术，正以势如破竹之势席卷整个工程建设行业，引起一场信息化数字革命。BIM 技术，译为“建筑信息模型”，兴起于1975 年，是以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础而建立的建筑模型，通过数字信息仿真，模拟建筑物所具有的真实信息。它是从设计、施工到运营协调、项目信息为基础而构建的集成流程。BIM 技术在智慧城市建设中应用，将有助于加速城市管理的现代化进程。基于BIM 技术自身独特的模拟性和立体化等特征，能够更加科学和客观的指导建筑施工。同时，利用 BIM 技术的可视化特点，无论是建设智慧城市，还是在其他领域的工程施工，或是项目统筹、前期规划和设计中期的施工以及后续的验收与管理等方面，都可基于可视化的信息模型构建一个强大的资源管理库1。BIM 技术可在一定程度上提高项目运作与施工的质量，达到缩短工期、助力城市管理、快速实现信息化和现代化的目的。从技术层面来看，BIM 技术是基于数据模型实现数字化处理。通过建筑信息模型、三维映射建筑空间、思维映射建筑动态信 息等，系统建设实现对当前建筑信息的全过程分析与确认。BIM 支撑下的数据结构可分析出不同视角下空间地理信息结构存在的针对性与模拟性特征。BIM 的精髓在于这些数据能贯穿项目的整个寿命期，通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。1.2 GIS 的概念 地理信息系统(Geographic Information System)，是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统地理信息系统(GIS)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术，在资源与环境应用领域中，它发挥着技术先导的作用。GIS 技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试，便于制定决策、进行科学和政策的标准评价，而且可以有效地对多时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较，明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。2.BIM+GIS技术在智慧城市建设中可发挥的作用 在智慧城市的建设中，以数字化手段原样复制城市的建筑设施与地理构造，运用 BIM+GIS基础数据平台构建出一个真实的虚拟世界，通过物联网采集、联通整个城市的动态数据，为各类城市级应用提供载体，互联互通，统一呈现，从而实现城市尺度的动态管理和决策支撑2。在基于 GIS 和 BIM 的融合以后的应用领域非常广阔，包含城市和景观规划、建筑设计和管理、旅游和休闲活动、环境模拟、热能传导模拟、灾害管理、三维导航等方面。2.1 基于 BIMGIS 技术，搭建城市大数据基础数据平台。在平台底层将 BIM对象与 GIS 对象进行深度融合，打通 BIM 与 GIS 的数据管理和互操作瓶颈。建立BIM 与 GIS 对象的统一存储与索引，提供无缝的跨 BIM 与 GIS 模型对象的查询、定位与可视化，实现 BIM 与 GIS 的真正融合。2.2 可提高长线工程和大规模区域性工程的管理能力。BIM 的应用对象往往是单个建筑物，利用 GIS 宏观尺度上的功能，可将 BIM 的应用范围扩展到道路、铁路、隧道、水电、港口等工程领域。2.3 可增强大规模公共设施的管理能力。现阶段，BIM 应用主要集中在设计、施工阶段，而二者集成应用可解决大型公共建筑、市政及基础设施的BIM 运维管理，将 BIM 应用延伸到运维阶段。2.4 可拓宽和优化各自的应用功能。导航是GIS 应用的一个重要功能，但仅限于室外。二者集成应用，不仅可以将GIS 的导航功能拓展到室内，还可以优化GIS 已有的功能。如利用BIM 模型对室内信息的精细描述，可以保证在发生火灾时室内逃生路径是最合理的，而不再只是路径最短。基于 GIS 和 BIM 的集成和融合能给人类带来的价值巨大，方向明确。在国际范围内，各国的专家学者对智慧城市多持有乐观态度，大力倡导建设。基于BIM和 GIS 结合的智能城市将是一个成熟技术的融合，它还包含精准的城市三维建模，发达的城市传感网络，实时的城市人流监控，使城市中的人们的生活更加智能和便捷。从卫星遥感到地理信息，接着又从数字城市到智慧城市，随着科学技术的进步，我们的城市将越来越智能。3.结语 BIM+GIS涵盖整个城市建筑与基础设施数据，构成完整的城市基础数据库，是智慧城市应用的基础载体。GIS 数据对象是宏观的，描述了世界、国家、地域、城市、地区、以及所有的城市对象，但是GIS 的描述仅仅到每个城市对象的外部轮廓。BIM 数据对象是相对微观的，是每一个城市对象的精细化表达，例如一个房屋建筑，BIM 数据描述了其从规划、方案、设计、施工、运营、拆除、重建全寿命期的全部数 据信息，精细到每一个零件部件。BIM 与 GIS 在数据描述层面的界面，应该是每一个建筑，这里说的建筑不仅仅是房屋建筑，而是每一个城市对象，包括房屋、街道、场地、公路、桥梁、水务等。只有将 BIM 于 GIS 在数据层面进行融合、打通，才能形成完整的城市基础数据集合，达到“管理到城市每一个螺丝钉”这样的精细化管理水平，在企业管理、行业应用、城市服务等诸多方面发挥出更大的效应与价值2。大数据时代下，城市管理应逐渐实现智能化、规范化和现代化。依据关键运行系统生成的数据信息，在交通服务和医疗服务，城市居民吃、穿、住、用、行等方面切实发挥 BIM+GIS 技术的作用。从这个层面可看出，智慧城市的建设既要在制度建设和决策制定上做好质量把关，还需拥有强大的技术支持。利用数据化的管理平台，以及立体多维的信息模型等，在民生和服务等方面体现城市的智慧性。还应辅助以 CIM、RS 等技术，构筑出一个更为完整的技术体系，保证地区内的各类事物在监测范围，实现基于数字维度的多元化分析，这样一来，通过对数据模型的精准化确认，可有效避免模型在建设过程中的碰撞问题，提高实际建设精度，为智慧城市的建设提供数据支撑。参考文献 1张济善,BIM 技术在智慧城市建设中的应用研究J.大众标准化,2021,8:168-170 2徐旻洋,基于 BIM+GIS 城市大数据平台的智慧临港应用示范J.土木建筑工程信息技术，2021，4（2）：13-144.
