BIM-GIS集成的5个神话和5个现实

BIM-GIS集成的5个神话和5个现实

在20世纪80年代和90年代,CAD和GIS技术成为需要处理空间信息的专业人士的竞争选择,这些信息主要使用当时流行的媒体,纸张进行处理。在那个时代,软件的复杂性和硬件容量限制了计算机辅助技术用于绘图和地图分析的范围。CAD和GIS似乎是计算机化工具的重叠版本,用于处理几何和数据以生成纸质文档。

随着软件和硬件的性能越来越高,越来越复杂,我们目睹了我们周围的每项技术的专业化,包括CAD和GIS,以及向全数字化(也称为“数字化”)工作流程的驱动。CAD技术最初专注于自动化手动绘图任务。建筑信息模型(BIM)是一种在设计和施工过程中实现更高效率的过程,它逐渐将CAD和BIM设计工具从绘图创建转向现实世界资产的智能数字模型。在现代BIM设计过程中创建的模型非常复杂,可以模拟构造,以便在设计早期发现缺陷,并在整个动态变化的项目中生成高度准确的预算合规性估算。

随着时间的推移,GIS也具有差异化和能力的深化。GIS现在可以处理来自实时传感器的数十亿个事件,提供从数PB的3D模型内容和图像到浏览器或移动电话的可视化,并执行在云中的多个分散处理节点上扩展的复杂预测分析。该地图最初是一种纸质分析工具,已经转变为仪表板或通信门户,用于以人类可解释的形式综合复杂分析。

为了充分发挥BIM和GIS之间集成工作流程的潜力,这对智能城市和数字化工程等领域至关重要,我们需要研究这两个世界如何超越传统的行业竞争,向前迈向完全数字化的工作流程,这将使我们脱离接触来自过去几百年的纸过程。

误区:BIM适用于……

在GIS社区中,我看到和听到的一个更常见的事情是基于对BIM世界的外部理解的BIM定义。我经常听说BIM用于设施管理,可视化,3D建模,或者仅用于建筑物。不幸的是,这些都不是BIM主要用于的,尽管它可以扩展或启用其中一些功能或功能。

从本质上讲,BIM是一个节省时间和金钱并在设计和施工过程中实现高可信度结果的过程。在BIM设计过程中生成的3D模型是协调特定设计,捕获现有结构以评估拆除成本,或提供物理资产变更的法律或合同记录的副产品。可视化可以是过程的一部分,因为它可以帮助人们理解所提出的设计的动态,特征和美学。

正如我在很久以前在Autodesk学到的那样,BIM中的’B’代表’建立,动词’而不是’建筑,名词’。Autodesk,Bentley和其他供应商与业界合作,在铁路,公路和高速公路,公用事业和电信等领域注入BIM流程的概念。管理和构建固定有形资产的任何机构或组织都有确保其设计和工程承包商使用BIM流程的既得利益。

BIM数据可以用于资产管理的运营工作流程。例如,在过去10年中建立的英国标准流程已经通知的新的BIM ISO标准中已经说明了这一点。尽管这些新提案的重点是在资产的整个生命周期中使用BIM数据,但仍然很清楚,如文章所述,建筑成本节约是BIM采用的主要动力。

当被视为一个过程时,将GIS技术与BIM集成比仅仅从3D模型中读取图形和属性并在GIS中显示它们要复杂得多。为了真正理解如何在BIM和GIS中使用信息,我们经常发现我们必须重新定义我们的建筑或道路概念,并了解客户如何在地理空间环境中使用各种项目数据。我们还发现,关注模型有时意味着我们忽略了对整个故事至关重要的更简单,更基本的工作流程,例如在建筑工地上使用准确收集的现场数据来链接位置和模型数据以进行检查,库存和调查。

最终,如果我们“跨越过道”在合并后的团队中工作,我们只会达成共识和结果,这些团队可以为解决问题带来多样性。这就是我们与Autodesk和其他合作伙伴合作的原因。

BIM-GIS集成:使用Esri和Autodesk随时随地做任何事情
Esri和Autodesk于2017年首次宣布合作,这是将多学科团队聚集在一起解决部分BIM-GIS集成问题集的重要一步。

神话:BIM自动提供GIS功能

向非BIM专家-GIS用户传达的一个更难的概念是,看起来像一个精确的桥梁或建筑物的BIM模型不一定具有构成建筑物或桥梁定义的特征。绘图或地理空间分析目的。

在Esri,我们正致力于建筑内部导航和资源管理的新体验,例如ArcGIS Indoors。许多用户预计,通过我们对Autodesk Revit数据的处理,我们可以自动提取常见的几何图形,例如房间,空间,平面图,建筑物占地面积和建筑外壳。更好的是,我们可以提取导航网格,以了解人类如何穿越结构。

所有这些几何形状对GIS应用程序和资产管理工作流程都非常有用。然而,构建建筑物不需要这些几何形状,并且通常在Revit模型中不存在。

我们正在研究计算这些几何形状的技术,但有些技术提供了复杂的研究和工作流程挑战,这些挑战已经困扰了整个行业多年。什么是建筑物的防水,收缩包裹的外壳?它包括基础吗?阳台怎么样?建筑物的足迹是什么?它是否包括悬垂?或者它只是结构与地面的交叉点?

为了保证BIM模型包含GIS工作流程所需的功能,业主运营商需要在设计和施工开始之前定义该信息的规范。与经典的CAD-GIS转换工作流程非常相似,其中CAD数据在转换为GIS之前经过验证,BIM流程及其产生的数据需要指定和包含在结构的生命周期管理期间使用的功能,如果这是创建BIM数据的目标。

世界各地的组织,通常是受控校园或资产系统的政府和运营商,已经开始要求将生命周期特征和属性包含在BIM内容中。在美国,政府服务管理局正在通过BIM要求推动新建筑建设,退伍军人管理局等机构已经不遗余力地详细说明房屋和空间等BIM元素,这些元素将在建筑物建成后用于设施管理。 。我们发现丹佛,休斯顿和纳什维尔等机场严格控制其BIM数据,并且经常包含高度一致的内容。我看过SNCF AREP的一些精彩演讲谁基于BIM数据需要用于资产管理和运营工作流程的概念,为火车站建立了一个完整的BIM计划。我希望将来能看到更多。

Web AppBuilder中的休斯顿国际机场
我们与乔治HW布什休斯顿国际机场共享的数据(此处显示在Web AppBuilder中)表明,如果BIM数据通常通过绘图验证工具进行标准化,那么它可以持续引入GIS。通常,在我们看到与FM相关的信息之前,我们会在BIM模型中看到施工信息

神话:有一种文件格式可以提供BIM-GIS集成

在传统的企业集成工作流中,可以将一个表或格式映射到另一个表或格式,以可靠地实现不同技术之间的信息传输。有几个原因,这种模式越来越不足以应付需求的21 世纪信息流:

  • 存储在文件中的信息很难流式传输
  • 跨复杂域的数据映射是有损的
  • 数据映射意味着跨系统的内容不完整重复
  • 数据映射通常是单向的
  • 技术,数据收集和用户工作流程变化如此之快,以至于今天的接口保证低于明天所需的接口

在推动真正的数字化过程中,需要在分布式环境中快速访问资产的数字表示,可以对其进行更新和升级,以便随着时间的推移和整个资产的生命周期进行更复杂的查询,分析和检查。

一种数据模型不能涵盖可以在高度多样化的行业和客户需求中集成到BIM和GIS中的所有内容,因此没有一种格式能够以可快速访问和双向的方式捕获整个过程。随着BIM内容越来越丰富,以及在GIS环境中使用BIM数据进行生命周期资产管理的需求对可持续人类居住变得更加重要,我预计集成技术将随着时间的推移而不断成熟。

BIM和GIS图
BIM-GIS集成的目的是实现构建资产和管理资产的工作流程。这两个工作流程之间没有离散的,明确定义的切换。

误区:您不能直接在GIS中使用BIM内容

与在BIM数据中寻找GIS特征的讨论相反,我们经常听到在GIS中直接使用BIM内容是不合理或不可能的,其原因包括语义复杂性,资产密度和资产规模。关于BIM-GIS集成的讨论通常转向文件格式和提取,转换和加载(ETL)工作流。

实际上,我们已经在GIS中直接使用BIM内容。去年夏天,我们引入了在ArcGIS Pro中直接读取Revit文件的功能。此时,模型可以在ArcGIS Pro中进行交互,就好像它由GIS要素组成,然后根据需要通过手动操作转换为其他标准GIS格式。借助ArcGIS Pro 2.3,我们发布了发布新图层类型(建筑场景图层)的功能,该图层允许用户以高度可扩展的格式封装Revit模型的语义,几何和属性详细信息,以便为GIS体验构建。建筑场景层,这将在开放I3S说明书中阐述,感觉就像到Revit模型给用户,同时允许交互使用标准的GIS工具和做法。

我很惊讶地发现,由于有更多带宽,更便宜的存储和更便宜的处理,我们正在从’ETL’转变为’ELT’或Extract,Load,然后翻译工作流程。在此模型中,数据基本上被加载到以其本机形式需要它的任何系统中,然后可在远程系统或数据仓库中进行转换,以便进行分析。这减少了对源处理的依赖性,并在技术改进时保留原始内容以进行更好或更深的转换。我们正在Esri工作ELT,当我在去年的一次会议上提到“从ETL中移除E和T”时,我似乎偶然发现了这一变化的核心价值。ELT将会话从用户始终必须链接出GIS体验的场景中大大改变,以便在其详细信息中搜索或查询模型。通过直接在ELT模式中加载数据,

BIM-GIS集成:Loma Linda VA医院作为建筑场景层
感谢美国退伍军人管理局,我们已经能够将医院作为建筑场景层进行试验,保留GIS中的几何,属性和语义。

神话:GIS是BIM信息的完美存储库

我有两个词:“法律记录。”BIM文件通常是记录业务决策和合规信息的法律记录,记录用于施工缺陷分析和诉讼,税务和代码评估,以及作为可交付成果的记录。在许多情况下,建筑师和工程师必须盖章或证明其工作有效并符合其专业和适用法律或法规的要求。

在某些时候,可以想象GIS可以成为BIM模型的记录系统,但在这一点上,我相信这还需要几年或几十年的时间,以法律系统为基础,这些系统仍然是纸质过程的计算机化版本。我们正在研究将GIS中的资产链接到BIM存储库中的资产的工作流程,以便客户可以利用BIM世界中所需的版本控制和文档管理,以及地图将资产信息置于丰富的地理空间环境中进行分析,理解的能力和沟通。

与讨论的“GIS功能”部分类似,GIS和BIM中的标准化信息模型将极大地帮助整合BIM存储库和GIS中的信息,这些模型允许应用程序可靠地链接两个域中的信息。这并不意味着将有一个单一的信息模型来捕获GIS和BIM信息。在如何使用数据方面存在太多差异。但我们确实需要确保我们构建灵活的技术和标准,以便在高保真和信息内容保护的情况下适应两个平台的信息使用。

BIM-GIS集成:来自肯塔基大学的ArcGIS Pro中的Revit模型
肯塔基大学是第一批允许我们访问其Revit内容的客户之一。UKy使用严格的绘图验证来确保BIM数据中存在正确的数据,以支持完整的生命周期O&M。

摘要

硬件和软件能力的变化以及向数据驱动的数字化社会的转变正在为整合以前从未存在的各种技术和领域创造机会。GIS和BIM之间的数据和工作流程集成使我们能够实现我们周围城市,校园和工作场所的更高效率,可持续性和可居住性。

为了利用技术进步,我们需要建立集成的团队和合作伙伴关系,以提出影响整个系统的复杂问题的解决方案,而不是离散的,炉灶管理的工作流程。我们还需要从根本上转向能够以更强大和灵活性解决集成问题的新技术模式。我们今天采用的GIS和BIM集成模式需要“面向未来”,以便我们能够共同努力,实现更加可持续的未来。


 

from ESRI

https://www.esri.com/arcgis-blog/products/arcgis-pro/3d-gis/5-myths-5-realities-bim-gis-integration/