湖北三维渲染应用_三维GIS应用

概述

1.1 BIM+3DGIS技术应用现状

三维GIS可基于地形和周边宏观的地物信息，为BIM提供大场景规划、室外视域分析等三维GIS功能，提供决策支持;而BIM模型可为三维GIS提供精细的建筑构件信息，使得GIS从室外走向建筑内部，实现室内外一体化的管理。

基于BIM与3DGIS技术集成的软件平台开发，国内的专家、学者已经开展了一些研究。针对自主研发的隧道围岩量测自动化监测技术，建立GIS十BIM十物联网的安全监测平台;研发了基于BIM与3DGIS集成的铁路桥梁施工管理信息系统，实现从3D GIS可视化、漫游和三维空间分析到BIM施工管理、施工动态模拟和施工进度管理等功能;开发了基于ZTMapGIS的三维建筑信息管理系统，实现了建筑模型的可视域分析、爆管分析、火灾逃生模拟等功能。

1.2智能化管理的现状与发展

传统的建设智能化管理系统主要基于人工运维方式，存在许多问题，例如:设备的利用率很低;重复建设率高;同时无法实现智能化物理系统监控和信息管理的互联互通及共享交换，无法满足智能建设在综合管理和服务方面业务协同的功能需求。当前不少城市基础设施存在各系统相互独立、大量信息孤岛、数字化基础弱等问题，基础设施难以做到可视化、信息化和效率化，数字化与自动化结合严重不足，缺乏统一的监控和运维平台等问题。

基础设施物理信息智能化管理才能驱动城市建设管理向前发展。从基础物理数字化到信息互联网十物联网十云计算基础的发展模式是智慧城市基础设施物理信息管理智能化建设的发展趋势。BIM与GIS的融合可以实现从微观到宏观的多尺度城市管理，在室内导航、公共场所的应急管理、城市和景观规划、各种环境状况模拟等方面都将产生难以估量的价值。

智慧管理思路应服务基础设施的规划、设计、施工、运维等过程。因此，传统的城市基础设施建设管理过程与智慧管理思路需要快速对接、协同融合，应采用基于物理信息协同的智能化管理，搭建基础设施物理信息融合智能化管理平台。

2智能化管理平台框架设计

城市基础设施物理信息融合智能化管理平台是基于BIM和GIS技术的融合，获取项目的物理精确信息数据以及实时的状态信息，实现基础信息数据管理、资源综合管理、结构健康监测、安全评估预警、指挥控制等功能。根据智慧基础设施综合管理的需求，从中央管控的整体管理思路出发，集成物理设备的实时监控数据、报警信息、联动控制信息等动态数据，结合云计算、云存储以及大数据挖掘等技术，针对基础设施的生命周期、结构信息、养护信息以及运行信息进行深度挖掘、关联分析与预测分析，建立基础设施管养模型，并通过BIM十GIS技术集成将基础设施物理监测信息可视化，进行物理信息融合，为管养部门提供强有力的养护决策和支持。

集成的物理信息融合智能化系统包括环境监测系统、排水系统、变配电系统、智能照明系统、门禁系统、消防系统等。如图1所示，基础设施物理信息智能化管理平台共划分为4个子系统，分别是环境物理设备监控系统、BIM十3DGIS系统、运维平台和信息数据分析系统。不同的项目需要结合自身特点，综合考虑智能化管理平台架构，结合所需的逻辑架构、功能结构，系统化建设基于BIM十GIS集成的物理信息智能化管理平台。

BIM与GIS集成的三维建模讲解 

一、三维GIS 良好的表面模型分析能力

三维GIS 良好的表面模型分析能力与几何语义信息丰富的BIM 数据集成是实现从外部环境走向内部部署的必经步骤。本文概述了多种集成方法，主要介绍了基于SuperMap 软件平台实现两者集成的方法应用，其中，精细模型数据由Revit 软件构建，使用JavaScript 语言进行开发，并通过iServer 向网络发布三维地图服务。

二、维GIS 技术

随着三维GIS 技术的不断进步与发展，更精细化的系统设计要求被提出以适应详尽的空间管理。无论是组件GIS 还是WebGIS，为了提供更多的属性信息与更逼真的实物展现，都需要提升三维建模技术。目前，已有数字模型的建立大多是基于三维GIS 和Sketchup、3DsMax、Auto-CAD 等软件，生成的建筑模型只能实现外观上的可视化，没有工程属性，不能抽取施工图纸，也不能导出材料报表等信息 。建筑信息模型( Building Information Modeling，BIM) 能够将建筑物三维数字化模拟还原。

同时，具备详细的内部空间几何及功能语义信息，是信息技术在建筑行业应用发展的必然结果 。BIM 与GIS 的集成对未来智慧城市的发展起到关键作用，填补了建筑物室内外一体化应用的空白。在软件平台的选取上，SuperMap 软件可以满足多元数据集成的需要，并具有强大的开发功能以完成不同层次的GIS 应用延伸。

三、BIM 与GIS 集成的方法

为了实现BIM 与GIS 的无缝衔接，国内外学者在不同方面进行研究。IFC ( Industry Foundation Classes) 是BIM 数据的一种标准，作为一个建筑数据模型标准，其他的软件都把自己的数据按照IFC 标准进行生产，这样形成同一数据模型的建筑产品，以IFC 标准格式的数据流通[3] 。CityGML( City Geography Markup Language，城市地理标记语言) 是一种3DGIS 领域通用的数据模型标准。