BIM+GIS正在面臨五大挑戰(zhàn)
文章來源：三好股份
發(fā)布時間：2017-12-28 16:50
智慧城市一直是地理信息行業(yè)發(fā)展中的熱點，其建設(shè)過程中很多路橋建設(shè)和管道遷移，既要地理信息應(yīng)用也要模型創(chuàng)建，這就需要BIM+GIS共同作用。除此之外，了解山體河道信息、水壩選址類型的工作也都需要二者共同完成。
大數(shù)據(jù)時代、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以及所有被空間壞境和地理位置所支撐的領(lǐng)域也成為BIM+GIS反應(yīng)中的催化劑。
BIM+GIS五大挑戰(zhàn)
BIM+GIS集成將創(chuàng)造出巨大價值，不過在應(yīng)用過程中也面臨著一些問題。
1、精確性
BIM在數(shù)據(jù)精確性方面面臨很大挑戰(zhàn)，如果用相同方式處理竣工精度或者建筑施工公差，需找到一個合適解決方案，合并多種精度或文件類型的數(shù)據(jù)。工作流雖然可以規(guī)范每個步驟，按照規(guī)則自動傳遞文檔或信息，可適應(yīng)多種精度或文件類型數(shù)據(jù)的合并，但不能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。而且測量數(shù)據(jù)來源是多元化的，在保證數(shù)據(jù)完整性情況下也必須保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。
雖然BIM可參數(shù)化展示建筑物詳細(xì)信息，如果在城市或者城市區(qū)域角度去展示只能用GIS，BIM+GIS技術(shù)融合需要一個能夠無縫切換展示BIM模型與GIS場景的平臺。不過無縫切換展示效率低，應(yīng)用受限，要把兩種技術(shù)從數(shù)據(jù)和系統(tǒng)層面進(jìn)行深度集成，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互利用，從而達(dá)到集成應(yīng)用目的，提高數(shù)據(jù)精確度和使用效率。
2、互操作性
BIM+GIS成功應(yīng)用于各個領(lǐng)域的前提是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。不同軟件格式的文件交互面臨兩個問題：網(wǎng)格處理和空間參考、格式轉(zhuǎn)換。這些問題都會影響地理空間幾何、準(zhǔn)確性以及信息文件的詳細(xì)內(nèi)容。
隨著管廊堵塞、地上對地下或被掩埋資產(chǎn)的影響、地下資產(chǎn)使用等問題的出現(xiàn)，地下管理成本正在不斷提高，因此也變成為一個越來越受關(guān)注的領(lǐng)域。地上或地下結(jié)構(gòu)都是基于地理空間相互聯(lián)系到一起的，但沒有整合到統(tǒng)一模型中。
很多BIM項目停滯不前主要是因為不同坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集不易結(jié)合到一起，目前也缺少平臺來實現(xiàn)這一功能。如果可以解決這種現(xiàn)狀，會提高數(shù)據(jù)使用效率。不過大家更關(guān)注的是數(shù)據(jù)會被處理多少次，如果數(shù)據(jù)差異處理不當(dāng)，對數(shù)據(jù)精確度影響有多大。
這種類型的例子有通過郵政編碼匹配點的位置。一些特定的郵政編碼代表的可能是80平方公里的特定位置和環(huán)境，然而衛(wèi)星導(dǎo)航可能只會提供單點位置來表示該郵政編碼所代表位置，這就是互操作性不強帶來的弊端。如果在緊急情況下需要找到該位置，會耽誤大量時間。
3、元數(shù)據(jù)
理解數(shù)字信息的元數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。元數(shù)據(jù)是用來描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，主要描述數(shù)據(jù)屬性信息。但在地里信息行業(yè)內(nèi)，大家對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)都不太熟知，BIM和CAD元數(shù)據(jù)元素也不太發(fā)達(dá)。這就導(dǎo)致在指示數(shù)據(jù)存儲位置、查找資源、查閱文件記錄時碰到困難。
元數(shù)據(jù)可以幫助解決數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、互操作性和細(xì)化程度上的問題，但是這還需要我們做大量工作，行業(yè)協(xié)會需制定標(biāo)準(zhǔn)，來實現(xiàn)BIM與GIS各自領(lǐng)域元數(shù)據(jù)元素的統(tǒng)一。目前，OGC正在升級元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(比如Gemini 2.3)，英國地理空間行業(yè)也正在擴大行業(yè)參與者討論BIM和元數(shù)據(jù)元素。
4、細(xì)化程度
BIM現(xiàn)有示例中，數(shù)據(jù)詳細(xì)程度已經(jīng)達(dá)到了一個很高水平。但是如果將它應(yīng)用到現(xiàn)實世界與示例相同環(huán)境基礎(chǔ)上，就需要重新定義細(xì)節(jié)設(shè)計水平和概念。比如地圖上所有地下設(shè)施，沒有完全暴露在地面上，也就沒辦法全面分析，這就需要我們加大對這方面的關(guān)注，如何利用BIM+GIS完整展現(xiàn)地圖中表達(dá)的所有要素。
LOD(Level Of Development)用來指代BIM模型中各個元件，在不同階段中的完整度。它可根據(jù)物體模型的節(jié)點在顯示環(huán)境中所處的位置和重要度，決定物體渲染的資源分配，降低非重要物體的面數(shù)和細(xì)節(jié)度，從而獲得高效率的渲染運算。不過現(xiàn)在它的定義變成level of definition，模型信息和圖示的結(jié)合體。在某種意義上，這會使整體細(xì)節(jié)水平變得混亂，特別是細(xì)節(jié)層次不同步的時候。
5、通用性
通用性是BIM+GIS最困難挑戰(zhàn)之一。GIS表達(dá)室外環(huán)境，但由于沒有室內(nèi)模型信息，很容易將室內(nèi)建筑畫成實體“盒子”，BIM這時就可為GIS提供室內(nèi)模型信息。另外，在建造建筑時，需考慮周邊環(huán)境和建筑分布，僅考慮室內(nèi)布局是不可行的。室外環(huán)境信息在GIS系統(tǒng)中已經(jīng)有了，如果能利用這些數(shù)據(jù)信息，可避免BIM做重復(fù)工作。但不管是GIS模型中使用BIM或是反之，都不是解決問題的根本辦法，我們要考慮將BIM和GIS揉合到一起，發(fā)揮其真正作用。
不過值得關(guān)注的是，現(xiàn)在地圖可以將GIS和BIM結(jié)合起來。比如幫助用戶在城市內(nèi)找到合適居住的地方，通過分析地鐵網(wǎng)絡(luò)、周邊環(huán)境以及每條路線會產(chǎn)生的成本，來做出最優(yōu)選擇。
結(jié)語：IT和地理信息之間的關(guān)系是共生的。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型中，靠網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)增加基礎(chǔ)用戶是生存第一原則。用戶驅(qū)動改變數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，企業(yè)通過驅(qū)動創(chuàng)新應(yīng)用吸引客戶。地理信息和BIM領(lǐng)域之外的游戲產(chǎn)業(yè)、電影產(chǎn)業(yè)在吸引用戶方面方面發(fā)展十分迅速，我們有機會把其先進(jìn)工具應(yīng)用到CAD和GIS中，促進(jìn)發(fā)展。如何解決這些問題達(dá)到兩者結(jié)合所帶來的期望是成功的關(guān)鍵。
另外，現(xiàn)在建筑構(gòu)造越來越復(fù)雜，BIM在提供建筑物具體數(shù)據(jù)方面給予GIS很大幫助。上文提到的交互性也需要平臺，兩大領(lǐng)域相互滲透，或衍生出新的商業(yè)前景。（來源:泰伯網(wǎng)）
