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紧随BIM技术而来,结合3D GIS的CIM应用于智慧城市建设

2018-6-11 09:28| 发布者: EaBIM门户编辑| 查看: 72| 评论: 0|来自: 中国BIM网

摘要: 紧随BIM技术而来,结合3D GIS的CIM应用于智慧城市建设

建筑信息模型(Building Information Modeling)即BIM最近几年大热,原本应用于建筑领域,最初是为设计和施工期间建筑算量和解决施工中的设计冲突而出现的。施工完成之后,BIM似乎就完成了历史使命,这不免有点浪费。城市信息模型(City Information Modeling),是以城市信息数据为基数,建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。从范围上讲是大场景的GIS+BIM数据+物联网的有机结合。

20世纪90年代中国开始3D GIS的研究,第一步只实现数字化,也就是将建筑和场景进行数字表达,展示在屏幕上。到了21世纪初,数字化逐步转变为信息化,在展现的同时,也加入了属性信息和关联信息。近年来,信息化实现了跨部门,跨学科的融合,真正将信息化技术应用到了生产生活中。接下来的若干年中,不管我们的方向如何变动,大数据、综合管廊、海绵城市、或者是其他的城市信息相关的技术,都会围绕城市信息的采集和使用展开,这些就是城市信息模型CIM的由来。

  

在完成二三维一体化改造之后,又吸收了倾斜摄影、场数据和点云等多源三维数据,三维GIS能力已是今非昔比,打破了早期三维GIS“中看不中用”的魔咒,在多个领域得到深度应用。BIM与GIS的结合是双赢。在对接了BIM之后,GIS实现了从室外走进室内,从宏观走进微观,新一代三维GIS技术体系日渐成熟。

另一方面,BIM 在结合了GIS之后,更容易涵盖建筑的全生命周期的应用,既可以用于规划审批,用于建设期监管,更可以用于建成后的建筑运维管理。BIM在建设期间只能用几年,结合了GIS之后,则可以延续使用几十年,大大延长了BIM的生命周期。

大家可能知道,CIM是计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing)的缩写,不过那是40多年前提出的概念,不是今天讨论的主题。那么,与BIM相关领域的CIM是什么呢?

在中国,近几年提出的CIM指的是城市信息模型(City Information Modeling)。2015年,在上海数慧举办的规划实务论坛上,同济大学吴志强院士又提出城市智慧模型(City Intelligent Model),进一步拔高对CIM的定义。吴院士指出,BIM是单体,CIM是群体,BIM是CIM的细胞。要解决智慧城市的问题,仅靠单个细胞的BIM还不够,需要大量细胞再加上各种连接网络构成的CIM才可以。

 

3D GIS+BIM的集成技术实现城市“彻底数字化”,又有了城市智慧模型(CIM),表现一个虚拟的智慧城市;于是智慧城市的建设、评估、运行的全新模式呼之欲出。近来,很多专家学者在不同的场合提出了城市智慧模型(CIM)的概念,在智慧城市建设的实践过程中,不断摸索、不断思考、不断深化的基础上,逐步提升的全新概念和研究成果。

城市智慧模型(CIM)包含了:城市历史发展和文化形成的智慧,解决城市生活宜居、便捷、安全的智慧,以及城市可持续发展与提升核心竞争力的智慧。城市智慧模型(CIM)主要用于通过模拟仿真指导智慧城市的建设;同时可用于智慧城市建设成果的评估,以及智慧城市的运行管理。

无论其中的字母I指信息还是智慧,CIM这个概念的提出,把视野从单体建筑拉高到建筑群和城市一级,给予智慧城市更加有力的支撑。

当然,要拉高到这个层面,仅仅有BIM设计软件是不够的,还需要GIS的参与。

CIM中,GIS要提供四个方面的能力:

• 提供二维和三维一体化的基础底图和统一坐标系统的能力;

• 提供各个BIM单体之间连接网络管理能力,比如道路、地下管廊与管线等;

• 提供管理和空间分析能力;

• 大规模建筑群的BIM数据管理能力。

前三个都是GIS比较擅长和成熟的能力,第四个是GIS在CIM领域面临的新挑战。设计软件只需要加载单体建筑就可以工作,但在CIM层面,管理对象是一个区域甚至一个城市的BIM数据。

BIM的数据量大,比如中国第一高楼上海中心的BIM数据就达250GB,由315万个三维部件组成。这还只是一个建筑,可以想象,城市级的数据量加起来是什么概念!通过这几年的发展,GIS软件不仅实现了接入BIM设计软件的数据格式,而且实现了大规模楼群的BIM数据管理。融合了3D GIS+BIM与CIM的智慧城市建设CGB模式,有助于指导智慧城市建设、评估智慧城市建设成果和运行管理智慧城市。 


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