BIM的5个神话和5个现实-GIS集成

Chris Andrews 在一个有趣的时间写了一篇有价值的文章，当时 ESRI 和 AutoDesk 正在寻找将 GIS 的简单性引入设计结构的方法，力求将 BIM 实现为工程、建筑和施工过程中的标准。文章虽然取了这两家公司的观点，但观点很有趣，虽然不一定与市场上其他演讲者如Tekla（Trimble）、Geomedia（Hexagon）和Imodel的策略相吻合。 js（宾利）。我们知道，在BIM之前的一些职位是“一个做GIS的CAD”或“一个适应CAD的GIS”。

一个小历史...

在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员的有竞争力的替代方法，这些信息主要通过纸质处理。在那个时代，软件的复杂性和硬件的功能限制了用计算机辅助技术可以完成的工作范围，无论是绘图还是地图分析。 CAD和GIS似乎是计算机化工具的重叠版本，用于处理产生纸质文档的几何形状和数据。

随着软件和硬件变得更加先进和复杂，我们看到了我们周围所有技术的专业化，包括 CAD 和 GIS，以及通向全数字化（也称为“数字化”）工作流程的途径。 CAD 技术最初专注于将手动绘图的任务自动化。建筑信息模型 (BIM) 是一种在设计和施工过程中提高效率的过程，它逐渐将 BIM 和 CAD 设计工具从创建图纸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足够复杂，可以模拟施工、在设计早期发现缺陷并生成高度准确的估算——例如，用于动态变化项目的预算合规性。

随着时间的推移，GIS也使其能力有所区别和深化。现在，GIS可以处理十万上百万来自传感器的事件可视化生活从模型3D PB级和图像浏览器或移动电话，和预测分析的，复杂的和升级的分散处理的多个节点云。该地图最初是作为纸上的分析工具，已经转变为仪表板或通信门户，以人类可解释的方式综合复杂的分析。

为了实现BIM和GIS之间的集成工作流程的全部潜力，如智能城市和数字化工程的关键领域，我们必须研究这两个领域如何能够超越行业的能力和对工作流程的移动完全数字化，这将使我们脱离过去一百年的纸质过程。

误区：BIM适用于......

在GIS社区中，我看到和听到的最常见的事情之一是基于对BIM世界的外部理解的BIM定义。我经常听说BIM用于管理，可视化，3D建模，或者仅用于建筑物。不幸的是，这些都不是BIM的用途，尽管它可以扩展或启用其中的一些功能或功能。

本质上，BIM是一种节省时间和金钱，并在设计和施工过程中实现高度可靠的结果的过程。在BIM设计过程中生成的3D模型是需要协调特定设计，按原样捕获结构，评估拆除成本或提供有形资产变更的法律或合同记录的副产品。。可视化可能是该过程的一部分，因为它可以帮助人们了解拟议设计的动态，特征和美观。

正如我很久以前在Autodesk中学到的那样，BIM中的“ B”代表“ Build，动词”，而不是“ Building，the名词”。 Autodesk，Bentley和其他供应商已与业界合作，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。任何管理和建造固定有形资产的机构或组织都对确保其设计和工程承包商使用BIM流程有既得利益。

BIM数据可以潜在地用于资产管理的操作流程中。例如，在新版 BIM的ISO标准，这是根据最近10年建立的英国标准标准化流程所知。尽管这些新建议着重于BIM数据的使用，但在资产的整个生命周期中，仍然很清楚，如文章所述，节省的建筑成本是推动BIM数据增长的主要动力。 BIM的采用。

从一个过程来看，将GIS技术与BIM集成起来比从3D模型中读取图形和属性并将其显示在GIS中要复杂得多。为了真正了解如何在BIM和GIS中使用信息，我们经常发现我们必须重新定义建筑或道路的概念，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整个过程必不可少的更简单，更基本的工作流程，例如准确地使用现场在建筑工地收集的数据，将位置与模型数据链接起来以进行检查，库存和调查。

最终，只有当我们“跨越鸿沟”，在能够为解决问题带来多样性的联合团队中工作时，我们才能达成共识和成果。这就是我们在这个领域与 Autodesk 和其他合作伙伴合作的原因。
Esri和Autodesk之间的合作关系，首次在2017上宣布，是将多学科团队聚集在一起解决一些BIM-GIS集成问题的重要一步。

神话：BIM自动提供GIS功能

其中最困难的概念传达给在BIM-GIS非专业用户，是虽然BIM模型看起来酷似一座桥梁或建筑物并不一定构成建筑物或桥梁的定义映射的目的或特性地理空间分析。
在Esri，我们正在为室内导航和资源管理（例如ArcGIS Indoors）开发新的体验。许多用户期望，通过使用Autodesk Revit数据，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物结构。更好的是，我们可以提取导航网格以查看人类如何穿越结构。

所有这些几何形状对于GIS应用程序和资产管理工作流都是非常有用的。尽管如此，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，但是其中一些技术提供了复杂的研究和工作流程方面的挑战，这些挑战困扰了行业多年。什么是防水？什么是建筑物收缩膜？它包括基础吗？阳台怎么样？建筑物的占地面积是多少？它包括突出端吗？还是仅仅是结构与地面的交集？

为了确保BIM模型包含GIS工作流所需的功能，所有者运营商将需要在设计和施工开始之前为该信息定义规范。与经典的CAD-GIS转换工作流程相似，在该流程中，在将CAD数据转换为GIS之前先对其进行验证，BIM流程和所获得的数据必须指定并包括在使用过程中将使用的特征管理结构生命周期（如果创建BIM数据的目标）。

世界各地的组织，通常是政府和受控校园或资产系统的运营商，已经开始要求将生命周期特征和属性包括在BIM内容中。在美国，政府服务局正在通过BIM要求推动新建筑，而退伍军人管理局等机构已竭尽全力详细说明了BIM元素，例如房间和空间，这些元素将对建筑物建成后的设施管理。我们发现，丹佛，休斯敦和纳什维尔等机场对BIM数据具有严格的控制，并且通常具有高度一致的数据。我看过SNCF AREP的一些精彩演讲，这些演讲基于将BIM数据用于运营和资产管理工作流的概念，为火车站建立了完整的BIM程序。我希望将来能看到更多。

乔治·休斯顿·布什·休斯顿国际机场与我们共享的数据（显示在Web AppBuilder上）表明，如果BIM数据是标准化的（通常通过图形验证工具），则可以将其系统地合并到GIS中。。通常，我们在查看FM相关信息之前会先在BIM模型中查看构造信息。

神话：有一种文件格式可以提供BIM-GIS集成

在经典的业务集成工作流中，一个表或格式可以映射到另一表或格式，以可靠地允许不同技术之间的信息传输。由于各种原因，这种模式越来越不足以解决 ^t21世纪的信息流：

存储在文件中的信息很难传输
通过复杂域分配数据有损失
数据分配意味着系统中内容的重复不完整
数据映射通常是单向的
技术，数据收集和用户工作流程正在迅速变化，以确保今天的接口将比未来需要的接口少

为了实现真正的数字化，资产的数字表示，一定要在分布式环境中，可以进行现代化和更新，以适应随着时间的推移和沿磋商，分析和更复杂的检查容易获得资产的使用年限。

一个数据模型无法涵盖可以在高度不同的行业和客户需求中集成到BIM和GIS中的所有内容，因此，没有一种单一的格式能够以这种方式捕获整个过程。可以快速访问并且是双向的。我希望随着BIM内容变得更加丰富，并且需要在GIS上下文中使用BIM数据进行生命周期资产管理，集成技术将随着时间的推移继续成熟，这将变得越来越关键。为人类的可持续居住。

BIM-GIS集成的目标是使工作流能够创建和管理资产。这两个工作流程之间没有离散的，定义明确的传输。

误区：您不能直接在GIS中使用BIM内容

与关于如何在BIM数据中查找GIS特征的讨论相反，我们经常听到，出于语义复杂性，资产密度，资产规模。关于BIM-GIS集成的讨论通常针对文件格式以及提取，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，我们引入了直接在ArcGIS Pro中读取Revit文件的功能。那时，该模型可以与ArcGIS Pro交互，就好像它是由GIS功能组成的，然后通过手动转换为其他标准GIS格式是理想的。借助ArcGIS Pro 2.3，我们发布了发布新型图层的功能，一层建筑场景，它允许用户以针对GIS体验而构建的高度可扩展的格式封装Revit模型的语义，几何形状和属性细节。建筑场景层（将在开放的I3S规范中进行描述）对用户来说就像一个Revit模型，并允许使用标准GIS工具和实践进行交互。

我着迷的是，由于有更多的带宽，更便宜的存储和更便宜的处理能力，我们正在从“ ETL”过渡到“ ELT”或工作流程。在此模型中，数据本质上是以原始格式上传到需要它的任何系统，然后可以被访问以转换为将要执行分析的远程系统或数据仓库。这样可以减少对源处理的依赖，并保留原始内容，以便随着技术的改进而更好或更深入地进行转换。我们正在Esri进行ELT，当我在去年的一次会议上提到“从ETL中删除E和T”时，似乎已经达到了此更改的核心价值。 ELT使对话从根本上发生了变化，在这种情况下，必须始终将用户链接到GIS体验之外才能完整地搜索或查询模型。将数据直接加载到ELT模式中时，

神话：GIS是BIM信息的完美存储库

我有两个词：“法律记录”。 BIM 文档通常是商业决策和合规信息的法律记录，用于建筑缺陷分析和诉讼、税务和规范评估，以及作为交付证明。在许多情况下，建筑师和工程师必须盖章或证明他们的工作是有效的，并且符合他们的专业和适用法律或法规的要求。

在某些时候，可以想象到GIS可以成为BIM模型的记录系统，但是在这一点上，我认为这距离现在还需要数年或数十年，而法律系统仍然是纸面过程的计算机化版本。我们正在寻找工作流，以将GIS中的资产链接到BIM存储库中的资产，以便客户可以利用BIM世界所需的版本控制和文档以及地图功能，将资产信息放置在丰富的地理空间环境，可进行分析，理解和交流。

与讨论中的“GIS 特性”部分类似，跨 BIM 和 GIS 存储库的信息集成将通过 GIS 和 BIM 中的标准化信息模型得到极大帮助，这允许应用程序在两个域之间可靠地链接信息。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。但我们需要确保我们构建灵活的技术和标准，以适应两个平台上的数据使用，并具有高保真度和数据内容的保存。

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使用严格的图纸验证来确保BIM数据中包含正确的数据，以支持整个生命周期的运维。