gis技术应用施工方案 gis项目实施

城市建筑规划GIS与BIM集成的运用？

城市建筑规划GIS与bim集成的运用是怎样？重要意义是什么？请看中达咨询编辑的文章。

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本文主要分析GIS与bim技术特点，将GIS技术与BIM技术进行有效结合，能够帮助城市建筑规划人员更好的了解建筑结构特点，提高城市建筑的施工质量。本文主要分析GIS与BIM集成技术在城市建筑规划中的运用，希望能够给相关学者提供一定的参考与帮助。

伴随城市化进程的不断加快，城市建筑规划工作已经引起人们的重视。研究表明，在城市建筑规划中，应用GIS与BIM集成技术，能够提高城市规划水平，减少能源的浪费。鉴于此，本文主要分析GIS与BIM集成技术在城市建筑规划中的具体应用，从而推动城市能够更好的发展。

1GIS与BIM技术的特点

GIS是Geo－Informationsystem的简写，常被人们称为地理信息系统，GIS技术空间信息系统比较稳定，能够保证地理信息的准确性。由于GIS技术的不断进步，GIS统计数据更加简单，在地理信息系统中，GIS数据非常重要。由于我国城市建筑工程数量日益增加，建筑结构越来越复杂，通过合理应用GIS技术，能够为设计人员提供更加精确的建筑数据。但是，GIS技术也具有一定的缺点，建筑设计人员利用GIS技术，无法获得建筑内部信息，在一定程度上影响GIS技术的应用[1]。

BIM是BuildingInformationModeling的简写，其中文含义为建筑信息模型。与CIS技术不同，BIM主要通过构建三维模型，将建筑物中的数据进行合理统计。在建筑工程中，BIM技术的应用范围比较广泛，设计人员可以结合建筑结构特点，将各项数据准确输入到计算机系统中，利用先进的bim软件，构建良好的建筑信息模型。

2GIS与BIM集成的重要意义

在城市建筑规划中，BIM技术的应用范围更加广泛，特别是在建筑规划阶段，通过合理应用BIM技术，能够帮助工程中的施工人员更好的了解工程结构特点，进一步提高施工方案的实施率。由于GIS技术能够将建筑外形信息进行有效收集，而BIM技术能够帮助设计人员更加清晰的了解工程结构特点，将BIM技术与GIS技术进行有效结合，能够保证建筑模型的完整性。除此之外，将GIS与BIM进行科学整合，能够将建筑工程各个阶段的信息统一管理，针对建筑工程结构中的薄弱部位，及时采取相应的补救措施，不断提高城市建筑结构的完整性。由于GIS技术能够收集建筑外部信息，而BIM技术能够真实反映建筑结构特点，具有良好的可视功能。将GIS与BIM进行有效结合，能够保证城市建筑规划工作得以顺利开展，提高各项建筑数据的利用率[2]。

3城市建筑规划中GIS与BIM集成运用

3.1三维测量

在城市规划中，通过进行合理的三维测量，能够提高建筑模型的合理性。三维测量指的是对建筑物进行全面测量，如建筑占地面积、建筑间距、土石方工程量等，通过详细分析三维测量数据，能够帮助城市建筑规划人员更好的了解建筑结构特点，提高各项规划数据的准确性。由于城市高层建筑工程数量逐渐增多，在一定程度上增加规划难度，影响三维测量结果的准确性。将GIS与BIM技术进行有效结合，构建建筑外部模型与内部模型，能够提高建筑测量结果的准确性。除此之外，在进行日照分析的过程中，通过合理运用GIS与BIM集成技术，能够提高模型数据的准确性。

在常规的城市建筑规划设计中，日照分析主要通过构建二维模型，由于二维模型中的数据准确性较低，在一定程度上影响建筑室内采光效果。由于人们的环境保护意识不断提高，日照问题已经逐渐引起人们的关注。为了保证建筑室内采光效果，满足人们的居住需求，应用GIS与BIM集成技术非常重要[3]。城市建筑规划人员在实际工作中，可以合理运用GIS与BIM集成技术，构建科学的三维建筑模型，充分发挥GIS与BIM技术的优势，准确计算出太阳在不同时间点的位置，并构建虚拟模型，计算出建筑物之间的距离，保证建筑阴影面积在规定范围之内。通过合理运用GIS与BIM集成技术，能够保证城市建筑规划工作得以顺利开展，不断提高建筑测量数据的准确性。

3.2通视分析

城市建筑规划中的通视分析主要指的是合理控制建筑高度，不断提高城市建筑空间结构的完整性。在进行通视分析的过程中，规划人员要选取某个完整点，并结合该观察点的位置情况，详细分析该区域的通视特点。研究表明，通视分析主要分为三方面内容：①两个观察点之间的通视性。②观察点的通视区域分析，利用已有的观察点，确定观察高度，在指定的范围之内进行合理的观察。③详细分析多个观察点，采用交集计算方式，准确计算建筑覆盖区域的可视面积。应用GIS与BIM集成技术，建筑规划人员可以构建完整的三维模型，并结合三维模型的运行情况，选择合理的观察点，通过详细分析该观察点周围情况，能够帮助规划人员更好的确定建筑的通视情况，提高各项通视数据的准确性。GIS与BIM集成技术能够为建筑规划人员呈现更加完整的建筑模型，进一步提高建筑结构的完整性[4]。

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GIS目前在建筑方面的应用领域有哪些？

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用

资源管理(Resource Management)

主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。

资源配置(Resource Configuration)

在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供 应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证 资源的最合理配置和发挥最大效益。

城市规划和管理(Urban Planning and Management)

空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如， 在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、 公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。

土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许 多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)

区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环 境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

应急响应(Emergency Response)

解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员 撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

地学研究与应用(Application in GeoScience)

地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计 分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的 地学分析应用软件系统。

商业与市场(Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场 的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场 和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空 间分析和数据库功能可以解决这些问题。 　 房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。

基础设施管理(Facilities Management)

城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。 它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。

选址分析(Site Selecting Analysis)

根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充 分体现了GIS的空间分析功能。

网络分析(Newwork System Analysis)

建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 　 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。

可视化应用(Visualization Application)

以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的 三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型 工程管理和仿真、旅游等领域。

分布式地理信息应用(Distributed Geographic Information Application)

随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息 系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间 导航等。

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地理信息系统的博才取胜和运筹帷幄的优势，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具。也成为与空间信息有关各行各业的基本工具，以下简要介绍地理信息系统的一些主要应用方面：

一、测绘与地图制图：

地理信息系统技术源于机助制图。地理信息系统（GIS）技术与遥感（RS）、全球定位系统（GPS）技术在测绘界的广泛应用，为测绘与地图制图带来了一场革命性的变化。集中体现在：地图数据获取与成图的技术流程发生的根本的改变；地图的成图周期大大缩短；地图成图精度大幅度提高；地图的品种大大丰富。数字地图、网络地图、电子地图等一批崭新的地图形式为广大用户带来了巨大的应用便利。测绘与地图制图进入了一个崭新的时代。

二、资源管理：

资源清查是地理信息系统最基本的职能，这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起，并通过系统的统计和覆盖分析功能，按多种边界和属性条件，提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现。以土地利用类型为例，可以输出不同土地利用类型的分布和面积，按不同高程带划分的土地利用类型，不同坡度区内的土地利用现状，以及不同时期的土地利用变化等，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。再如，美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息，建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型，据此，探讨了土壤恶化的机理，提出了合理的改良土壤方案，达到对土壤资源保护的目的。

三、城乡规划：

城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置，以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现，是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件(回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-l规划模型、系统动力学模型等)加以保证的。我国大城市数量居于世界前列，根据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化的要求，利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意义。例如：北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据，在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线)以及测量控制网，规划路等基础测绘信息，形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。

四、灾害监测：

利用地理信息系统，借助遥感遥测的数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和洪水淹没损失的估算，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。1994年的美国洛杉机大地震，就是利用ARC／INFO进行灾后应急响应决策支持，成为大都市利用GIS技术建立防震减灾系统的成功范例。通过对横滨大地震的震后影响作出评估，建立各类数字地图库，如地质、断层、倒塌建筑等图库。把各类图层进行叠加分析得出对应急有价值的信息，该系统的建成使有关机构可以对象神户一样的大都市大地震作出快速响应，最大程度地减少伤亡和损失。再如，据我国大兴安岭地区的研究，通过普查分析森林火灾实况，统计分析十几万个气象数据，从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子，用模糊数学方法建立数学模型，建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报方法，对预报火险等级的准确率可达73%以上。

五、环境保护：

利用GIS技术建立城市环境监测、分析及预报信息系统；为实现环境监测与管理的科学化自动化提供最基本的条件；在区域环境质量现状评价过程中，利用GIS技术的辅助，实现对整个区域的环境质量进行客观地、全面地评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态；在野生动植物保护中的应用，世界野生动物基金会采用GIS空间分析功能，帮助世界最大的猫科动物改变它目前濒于灭种的境地。都取得了很好的应用效果。

六、国防：

现代战争的一个基本特点就是"三S"技术被广泛地运用到从战略构思到战术安排的各个环节。它往往在一定程度上决定了战争的成败。如海湾战争期间，美国国防制图局为战争的需要在工作站上建立了GIS与遥感的集成系统，它能用自动影像匹配和自动目标识别技术，处理卫星和高空侦察机实时获得的战场数字影像，及时地将反映战场现状的正射影影像叠加到数字地图上，数据直接传送到海湾前线指挥部和五角大楼，为军事决策提供24小时的实时服务。

七、宏观决策支持：

地理信息系统利用拥有的数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，为国家宏观决策提供依据。例如系统支持下的土地承载力的研究，可以解决土地资源与人口容量的规划。我国在三峡地区研究中，通过利用地理信息系统和机助制图的方法，建立环境监测系统，为三峡宏观决策提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠的数据。

总之，地理信息系统正越来越成为国民经济各有关领域必不可少的应用工具，相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发展作出更大的贡献。

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地理信息系统在建筑学的应用

城市规划管理、城市地下管线管理、城市勘测、城市环境保护、城镇地籍管理、城市供水与地下水资源管理、城市土地管理、电力电信设施管理、有线电视信息管理、城市公安、城市交通、旅

游规划、城市防灾减灾和城市突发事件应急救助等各个方面的应用。

在城市规划与建筑设计阶段，对新建筑对周围城市规划与环境的影响进行适当的评估,包括新建筑的建立是否符合城市总的规划布局,建筑的色彩与外观对周围环境的影响等。

传统的城市规划与建筑设计都是在图纸上进行的,草图的绘制与样板模型的制作是主要工作。随着地理信息系统技术引入到城市规划领域中来后,以城市规划和管理为目标的城市地理信息系统开始为广大规划管理人员所接受,成为规划与管理的有利工具,同时AutoCAD,3DMax等许多建模工具被广大设计人员利用来进行城市建筑的设计。

利用计算机技术,将城市信息和设计的建筑信息综合起来,建立一个虚拟的城市环境,将设计中的建筑放置在虚拟的环境中进行各种评估,最大限度地保证设计方案评估的正确性。

-以下是地理信息系统应用于建筑实践

商业与市场建设建筑选址分析。

房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。

查询地下管线的位置、埋深及其它属性、地下管线的空间数据与属性数据间交互查询。

变配电系统监视、发电机系统监视、给排水系统监控、楼宇自控系统与其它机电系统。

智能建筑物业管理中的应用。

网上售房中的应用。

智能建筑专用办公自动化系统。