多源BIM模型在GIS平台的轻量化关键技术研究.docx

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多源BIM模型在GIS平台的轻量化关键技术研究

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贡金鹏马莹

摘?要：随着BIM技术、GIS技术和信息化技术的不断发展和应用，越来越多的城市开始搭建信息化的数字城市三维可视化平台。数字城市三维可视化平台可以把城市在规划建设过程中产生的多源数据通过信息化的手段进行汇集和管理，将多源数据通过科学、高效、全面的信息管理系统进行统一存储和展示，为城市管理和运营提供全面的数据支撑。本文以数字城市三维可视化平台项目为基础，探索性地研究多源BIM模型通过轻量化处理在GIS平台高质高效进行管理和展示的方法，在此基础上搭建了数字城市三维可视化平台。

关键词：多源BIM模型;轻量化;GIS平台;数字城市三維可视化平台

引言随着BIM技术的不断推广和应用，在城市规划和设计阶段，政府部门积极推进“多规合一”，实现“一张蓝图干到底”的发展理念。在城市建设过程中，越来越多的政府部门要求设计单位进行BIM设计，施工单位采用BIM施工，将所有的设计和施工数据与三维模型进行关联。城市规划和建设涉及到多个专业领域，不同的专业领域使用的BIM建模软件也不尽相同，如何将这些种类繁杂的BIM模型以统一的形式融入GIS平台进行管理，已经成为数字城市三维可视化平台领域的一个重大难题，受到了越来越多的关注。

1.多源BIM+GIS与数字城市三维可视化平台

1.1多源BIM模型

目前，我国设计和施工单位在城市规划建设中已经探索出较为成熟的技术路线，将规划、设计、施工的各个方面进行细分，形成了较多的专业方向，不同的专业采用各自的BIM设计软件进行设计和施工，如道路交通设计采用Bentley的OpenRoad，市政建筑设计采用Autodesk的Revit，市政设施设计采用Solidworks或CATIA，景观规划设计采用Sketchup等软件，各个软件设计的BIM模型均以特定结构进行存储，在各个设计单位进行成果交付时，政府部门收集的交付成果种类繁多，最终形成多源BIM模型数据。

1.2GIS平台

在城市规划和建设阶段，涉及到的区域较为广阔，通常以整个城市或多个城市为基础进行设计和建设，需要实现大范围空间领域的数据融合，GIS平台已经形成较为完整的空间信息管理模式，能够快速定位空间位置，实现整个地球空间范围内的所有位置的快速访问，可以很方便地实现大区域数据承载和展示的功能。GIS平台提供了程序化的自动切割和数据分析功能，在城市规划建设领域可以发挥极大地作用。

1.3数字城市三维可视化平台

数字城市三维可视化平台主要包含数据管理系统、规划综合展示系统、产业服务系统、建设工程管理系统及运维管理系统，通过将多源BIM模型和GIS数据进行整理和建库，搭建完善的数据支撑平台，从而实现对城市规划建设数据的汇集和管理。随着数字城市三维可视化平台的上线运行，城市规划数据陆续进入平台，有利于促进城市规划和建设信息的汇聚和存档，同时也随着数据的完善，可以为城市规划建设提供更加精准和科学的数据参考，为城市的规划建设以及后期运营搭建了一套完备的智能管理平台。

1.4多源BIM+GIS成为数字城市三维可视化平台的重要技术支撑

通过将多源BIM模型与GIS平台进行融合，在城市规划建设领域应用前景广阔，多源BIM模型可以为城市规划和建设管理者提供1：1的模型以及详细的模型信息，通过GIS平台进行定位、加载和展示，管理人员可以利用GIS平台的数据处理和分析功能对BIM模型相关数据进行分类和汇总，从而达到BIM和GIS的深度融合，为数字城市三维可视化平台提供技术支撑。

BIM轻量化主要包括两个主要方面，分别是模型轻量化和数据轻量化，因此在进行轻量化之前，需要做数模分离，将数据与模型以相同的编码进行标注，随后分离到不同的系统中，对模型和数据分别做轻量化处理后进行重新关联，从而提高模型轻量化的效率和效果，防止因为模型的变化而影响到数据的完整性。目前阶段BIM数据由于对系统的运行流畅度影响较小，加载数据方便快捷，一般采用对BIM模型的数据项进行检查和筛选，按照全部数据入库，重要数据入平台做展示的原则进行数据管理和优化，从而提高数据抽取的效率。

2多源BIM模型轻量化方法

本文涉及到的三维建模软件主要包括Sketchup、Revit、Bentley、CAD、Solidworks、3DsMax等，其中主要的模型类型分为总体规划模型、单体建筑设计模型、路网设计模型、管廊设计模型、单体设备模型等内容，这些模型体量庞大，总体模型和资料量达到TB级别。如何对这些三维模型和资料进行轻量化并快速展示成为系统建设的重要内容。本文主要从三个方面对多源BIM模型在GIS平台的展示进行轻量化处理，分别是模型轻量化处理、传输轻量化处理和加载轻量化处理。其中模型轻量化主要解决复杂三维模型在屏幕展示过程中三角面片多导致