GIS與BIM融合的研究進展與發展趨勢
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城市是人類集聚生活的主要場所，隨著智慧城市概念的興起，現代化城市的建設管理逐漸成為社會關注的熱點。精細化、智能化、標準化是當今城市建設管理的核心要求，從目前的情況看，依靠單一技術已不可能滿足未來城市建設和管理的需要，多種技術間的融合和集成將是必然之路，GIS 與BIM 融合為城市的建設管理提供了新的方法和手段。GIS 為當今城市的建設和管理提供了基礎框架，BIM 為城市建設管理提供單棟建筑的精確信息模型。GIS 的特點在于全局整體的數據管理，側重于室外的信息表達，而BIM 側重于局部單體建筑的精細表達。
GIS 與BIM 的融合為建筑內部、單棟建筑、小區、園區、街道、整個城市等不同尺度的城市建設管理提供了數據基礎和技術支持，城市三維建模已成為該領域重要的研究方向。
GIS 與BIM 的融合可以用于城市應急管理、市政資產管理、城市公共安全等方面，提高了城市建設管理的質量和效率。GIS 與BIM 的融合將為城市的建設和管理帶來新的思路和方法，大量高精度的BIM 模型是城市三維模型的重要數據來源，為城市管理提供詳細的建筑信息，并為城市三維模型構建提供更加豐富的信息。GIS 和BIM 的融合可以實現從微觀到宏觀的多尺度城市管理，在室內導航、公共場所的應急管理、城市和景觀規劃、3D 城市地圖、各種環境狀況模擬、大型活動安全保障等方面都將產生難以估量的價值，BIM 與GIS 的融合已成為國內外相關領域研究的前沿。GIS 與BIM 的融合研究雖然有明確的方向和迫切的需求，但二者的融合研究工作仍處于起步和探索階段。現有的相關研究基本都是圍繞CityGML( City Geography Markup Language，城市地理標記語言) 和IFC( Industry Foundation Classes，工業基礎類) 兩個標準展開的，這兩個標準是當今GIS 和BIM 融合研究的載體。
CityGML 在地理信息領域并不陌生，主要用于城市虛擬三維模型的數據存儲與交換。CityGML 定義了城市和區域中最常見地物的類型及相互關系，兼顧地物的幾何、拓撲、語義、外觀等方面的屬性，且定義了LOD0-LOD4 共5 個細節層次的信息模型，可以實現所有專題在不同尺度上的幾何和語義信息表達。相對于GIS，BIM 的起步和發展較晚，目前在一些歐美國家及日本、韓國、澳大利亞等國家已有較為廣泛的應用。BIM 技術在中國還處于起步階段，但發展前景廣闊。BIM 的數據存儲和共享標準是IFC 標準，其作用與CityGML 類似。IFC 采用面向對象的、規范化的數據描述語言( EXPRESS) 對所有用到的數據進行定義，其對建筑構件定義的詳細程度要遠遠高于CityGML。CityGML 和IFC 作為GIS 和BIM 進行數據交換的標準，在應用場景、幾何信息表達、語義信息表達、建模語言等很多方面存在差異( 見表1) ，這些差異給基于CityGML 和IFC 兩個標準的GIS 與BIM 融合工作帶來了較大困難。
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