A BIM - GIS integráció 5 mítosza és 5 realitása

Chris Andrews egy értékes cikket írt egy érdekes időszakban, amikor az ESRI és az AutoDesk olyan módszereket keres, amelyekkel a GIS egyszerűségét a tervezési szövetbe hozzák, amely arra törekszik, hogy a BIM-et szabványként valósítsa meg a mérnöki, építészeti és építési folyamatokban. Bár a cikk e két cég nézőpontját veszi figyelembe, érdekes szempont, bár nem feltétlenül esik egybe a piacon lévő többi hangszóró stratégiájával, mint például a Tekla (Trimble), a Geomedia (Hexagon) és az Imodel. js (Bentley). Tudjuk, hogy a BIM előtti pozíciók egy része „egy CAD, amely GIS-t csinál” vagy „egy GIS, amely alkalmazkodik a CAD-hez”.

Egy kis történelem ...

A 80-as és 90-es években a CAD és a GIS technológiák versenyképes alternatívaként jelentek meg azoknak a szakembereknek, akiknek főleg papíron feldolgozott térinformációkkal kellett dolgozniuk. Abban a korszakban a szoftver kifinomultsága és a hardver képességei korlátozták a számítógéppel támogatott technológiával megvalósítható lehetőségek körét mind a rajzolás, mind a térképelemzés szempontjából. Úgy tűnt, hogy a CAD és a GIS átfedik a számítógépes eszközök geometriai és adatkezelési munkáit, amelyek papírdokumentációt készítenek.

Ahogy a szoftverek és hardverek egyre fejlettebbek és kifinomultabbak lettek, azt tapasztaltuk, hogy a minket körülvevő összes technológia – beleértve a CAD-et és a GIS-t is – specializálódott, és a teljesen digitális (más néven „digitalizált”) munkafolyamatokhoz vezet az út. A CAD technológia kezdetben a feladatok kézi rajzból történő automatizálására összpontosított. Az épületinformációs modellezés (BIM), amely a tervezés és az építés során a jobb hatékonyság elérését szolgálja, fokozatosan elszorította a BIM és CAD tervezőeszközöket a rajzok létrehozásától, és a valós világ eszközeinek intelligens digitális modelljei felé fordította. A modern BIM tervezési folyamatokban létrehozott modellek kellően kifinomultak ahhoz, hogy szimulálják az építkezést, megtalálják a hibákat a tervezés korai szakaszában, és rendkívül pontos becsléseket készítsenek – például a dinamikusan változó projektek költségvetésének betartásához.

A GIS idővel is megkülönböztette és mélyítette képességeit. Most, a GIS kezelheti a több milliárd eseményt élő érzékelőktől, megjelenítheti az 3D modellek és a képek petabájtjait böngészőre vagy mobiltelefonra, valamint előrejelző, komplex és skálázott elemzéseket végezhet a feldolgozási csomópontokon, amelyek szétszórva vannak felhő. A térkép, amely a papíralapú analitikai eszközként kezdődött, egy műszerfalra vagy kommunikációs portálra lett átalakítva, hogy az összetett elemzéseket emberi értelmezhető módon szintetizálja.

Ahhoz, hogy kihasználhassuk a BIM és a GIS közötti integrált munkafolyamatok teljes potenciálját, amely fontos az olyan területeken, mint az intelligens városok és a digitalizált mérnöki munka, meg kell vizsgálnunk, hogy ezek a két világ túlléphessen az iparági versenyen és a munkafolyamatok felé teljes digitalizálás, ami lehetővé teszi számunkra, hogy leváltsunk az elmúlt száz év papírfolyamatairól.

Mítosz: A BIM ...

A GIS-közösségben az egyik leggyakoribb dolog, amit látok és hallok, a BIM-világon a BIM-világ külső megértésén alapuló definíciók. Gyakran hallom, hogy a BIM adminisztrációs, vizualizációs, 3D modellezésre vagy csak épületekre vonatkozik. Sajnos ezek egyike sem igazán az, amit a BIM-nek használnak, bár kiterjesztheti vagy engedélyezheti ezeket a képességeket vagy funkciókat.

Lényegében a BIM idő- és pénzmegtakarítási, valamint rendkívül megbízható eredmények elérésének folyamata a tervezési és kivitelezési folyamat során. A BIM tervezési folyamatai során létrehozott 3D modell mellékterméke annak a szükségességnek, hogy egy adott tervet összehangolják, struktúrát rögzítsenek, a bontási költségeket felmérjék, vagy jogi vagy szerződéses nyilvántartást nyújtsanak a fizikai eszközök változásairól. . A vizualizáció része lehet a folyamatnak, mert segít az embereknek megérteni a javasolt terv dinamikáját, jellemzőit és esztétikáját.

Amint azt már régen megtudtam az Autodesknél, a BIM-ben a "B" az "Épít, az ige", nem pedig "Épület, a főnév" kifejezés. Az Autodesk, a Bentley és más gyártók együttműködtek az iparral a BIM-folyamat fogalmainak átterjesztésében olyan területeken, mint a vasutak, az autópályák és az autópályák, a közművek és a telekommunikáció. A tárgyi eszközök kezelésével és építésével foglalkozó bármely ügynökségnek vagy szervezetnek érdeke fűződik annak biztosításához, hogy tervező és mérnöki vállalkozóik a BIM folyamatokat használják.

A BIM-adatok potenciálisan felhasználhatók az operatív munkafolyamatokban az eszközkezeléshez. Ezt vették észre például az újban ISO szabványok a BIM számára, amelyekről tájékoztatást kapott az Egyesült Királyság szabványosítási folyamata, amelyet az elmúlt 10 évben hoztak létre. Annak ellenére, hogy ezek az új javaslatok a BIM-adatok felhasználására összpontosítanak, az eszköz teljes életciklusában mégis egyértelmű, hogy az építési költségek megtakarítása, amint azt a cikkben megfogalmaztuk, a fő mozgatórugó a BIM elfogadása.

Folyamatként tekintve a térinformatikai technológia és a BIM integrálása sokkal bonyolultabbá válik, mint a grafikák és attribútumok 3D-s modellből történő elolvasása és a térinformatikában való megjelenítése. Ahhoz, hogy valóban megértsük, hogyan lehet felhasználni az információkat a BIM-ben és a GIS-ben, gyakran tapasztalhatjuk, hogy újradefiniálnunk kell az épület vagy az út fogalmát, és meg kell értenünk, hogy az ügyfeleknek hogyan kell a projektadatok széles skáláját felhasználniuk a földrajzi térben. Azt is tapasztaltuk, hogy a modellre fókuszálás néha azt jelenti, hogy figyelmen kívül hagytuk az egyszerűbb, alapvetőbb munkafolyamatokat, amelyek elengedhetetlenek a teljes folyamathoz, például a területen összegyűjtött adatok pontos felhasználásával egy építkezésen, kapcsolja össze a helyet a modell adataival az ellenőrzés, a leltározás és a felmérés céljából.

Végső soron csak akkor érhetünk el közös megértést és eredményeket, ha „átlépjük a szakadékot”, hogy olyan kombinált csapatokban dolgozzunk, amelyek sokszínűséget hozhatnak a problémamegoldásba. Ezért dolgozunk az Autodeskkel és más partnerekkel ezen a területen.
Az Esri és az Autodesk közötti partnerség, amelyet először jelentettek be az 2017-on, nagyszerű lépés volt egy multidiszciplináris csapat összeállításához, hogy foglalkozzon néhány BIM-GIS integrációs kérdéssel.

Mítosz: A BIM automatikusan biztosítja a GIS szolgáltatásokat

Az egyik legnehezebb fogalom, amelyet egy nem BIM-GIS felhasználónak továbbíthatunk, az, hogy bár a BIM modell pontosan úgy néz ki, mint egy híd vagy épület, nem feltétlenül rendelkezik olyan jellemzőkkel, amelyek az épület vagy a híd fogalmának a kartográfiai célokra vonatkoznak. térinformatikai elemzés.
Az Esriben új tapasztalatokon dolgozunk az épületen belüli navigáció és az erőforrás-menedzsment területén, mint például az ArcGIS Indoors. Sok felhasználó számított arra, hogy az Autodesk Revit adatokkal végzett munkánkkal automatikusan kinyomtathatjuk a szokásos geometriákat, például helyiségeket, tereket, alaprajzokat, az épület alapterületét és az épület szerkezetét. Még jobb, hogy kivonhatjuk a navigációs hálót, hogy lássuk, hogyan járja át az ember a szerkezetet.

Ezek a geometriák nagyon hasznosak lennének a térinformatikai alkalmazások és az eszközkezelési munkafolyamatok számára. Ennek ellenére ezek a geometriák nem szükségesek az épület megépítéséhez, és általában nem léteznek Revit modellben.
Technológiákat vizsgálunk ezeknek a geometriáknak a kiszámításához, de egyesek olyan komplex kutatási és munkafolyamat-kihívásokat kínálnak, amelyek évek óta megbuktatják az ipart. Mi az a vízálló? Mi az az épület zsugorfóliája? Tartalmazza az alapítványt? Mit szólnál az erkélyekhez? Mekkora egy épület lábnyoma? Túlnyúlásokat tartalmaz? Vagy csak a szerkezet metszéspontja a talajjal?

Annak biztosítására, hogy a BIM modellek tartalmazzák a térinformatikai munkafolyamatokhoz szükséges funkcionalitást, a tulajdonos üzemeltetőknek meg kell határozniuk az információ specifikációit a tervezés és a kivitelezés megkezdése előtt. Hasonlóan a klasszikus CAD-GIS konverziós munkafolyamatokhoz, amelyekben a CAD adatokat GIS-vé konvertálás előtt validálják, a BIM folyamatnak és a kapott adatoknak meg kell adniuk és tartalmazniuk kell azokat a jellemzőket, amelyeket a a szerkezet életciklusának kezelése, ha ez a BIM-adatok létrehozásának célja.

Világszerte vannak olyan szervezetek, jellemzően kormányok és az ellenőrzött egyetemi vagy eszközrendszer üzemeltetői, amelyek megkövetelik, hogy az életciklus-jellemzők és attribútumok szerepeljenek a BIM-tartalomban. Az Egyesült Államokban a Kormányzati Szolgáltatások Igazgatósága az új konstrukciókat szorgalmazza a BIM követelmények révén, és az olyan ügynökségek, mint a Veteránok Igazgatósága, nagy erőfeszítéseket tettek a BIM elemek, például helyiségek és terek részletezésére, amelyek hasznosak lehetnek a létesítménykezelés az épület felépítése után. Megállapítottuk, hogy a repülőterek, mint például Denver, Houston és Nashville, szigorúan ellenőrzik BIM-adataikat, és gyakran nagyon következetes adatokkal rendelkeznek. Láttam néhány remek tárgyalást az SNCF AREP-től, amely egy teljes BIM programot épített fel a vasútállomások számára, azon az elgondoláson alapulva, hogy a BIM adatait felhasználják a műveletekhez és az eszközkezelési munkafolyamatokhoz. Remélem, hogy a jövőben többet fogok látni erről.

A George HW Bush Houston Nemzetközi Repülőtér részéről velünk megosztott adatok (itt a Web AppBuilder látható) azt bizonyítják, hogy ha a BIM adatokat szabványosítják, általában rajz validációs eszközökön keresztül, akkor azokat szisztematikusan be lehet építeni a GIS-be. . Általában a BIM modellekben látjuk az építési információkat, mielőtt megtekintenénk az FM-hez kapcsolódó információkat

Mítosz: létezik olyan fájlformátum, amely BIM-GIS integrációt biztosít

A klasszikus üzleti integrációs munkafolyamatokban az egyik tábla vagy formátum hozzárendelhető egy másik táblához vagy formátumhoz, hogy megbízhatóan lehetővé tegye az információk továbbítását a különböző technológiák között. Különböző okokból ez a minta egyre inkább nem megfelelő az igényeinek kielégítésére ^tAz 21 század információáramlása:

• A fájlokban tárolt információkat nehéz továbbítani
• Az adatok bonyolult tartományokon keresztüli elosztása veszteségekkel jár
• Az adatok kiosztása a tartalmak hiányos átfedését jelenti a rendszerekben
• Az adatok leképezése gyakran egyirányú
• A technológia, az adatgyűjtés és a felhasználói munkafolyamatok olyan gyorsan változnak, hogy garantált, hogy a mai interfészek kevesebbek lesznek, mint a holnapra

A valódi digitalizálás elérése érdekében az eszköz digitális ábrázolásának gyorsan hozzáférhetőnek kell lennie egy elosztott környezetben, amely korszerűsíthető és frissíthető az összetettebb lekérdezésekhez, elemzésekhez és ellenőrzésekhez az idő és a folyamat során. az eszköz hasznos élettartama.

Egy adatmodell nem foglalhat magában mindent, ami a BIM-be és a GIS-be beilleszthető lenne a különféle iparágakban és az ügyfelek igényein keresztül, ezért nincs egyetlen olyan formátum, amely képes megragadni ennek a folyamatnak az egészét. gyorsan elérhető és kétirányú. Remélem, hogy az integrációs technológiák az idő múlásával tovább fognak érlelődni, mivel a BIM tartalomgazdagabbá válik, és szükség van a BIM-adatok felhasználására a térinformatika összefüggésében az életciklus eszközkezeléséhez, ez egyre kritikusabbá válik. az emberek fenntartható lakhelyéért.

A BIM-GIS integráció célja, hogy a munkafolyamatok lehetővé tegyék az eszközök létrehozását és kezelését. E két munkafolyamat között nincsenek külön, jól definiált átvitelek.

Mítosz: Nem használhatja közvetlenül a BIM-tartalmat a GIS-ben

A BIS-adatokban a GIS-funkciók megtalálásának vitájával ellentétben gyakran hallhatjuk, hogy sem a BIS-tartalom, sem a szemantikai bonyolultságtól, az eszköz sűrűségétől a eszközskála. A BIM-GIS integrációról folytatott vita általában a fájlformátumok és az Extract, Transform and Load (ETL) munkafolyamatok felé irányul.

Valójában már közvetlenül használjuk a BIM-tartalmakat a GIS-ben. Tavaly nyáron bevezettük a Revit fájl közvetlen olvasásának lehetőségét az ArcGIS Pro alkalmazásban. Ekkor a modell úgy léphetett kapcsolatba az ArcGIS Pro-val, mintha GIS-funkciókból állna, majd kézi erőfeszítéssel átalakulna más szabványos GIS-formátumokká kívánatos. Az ArcGIS Pro 2.3 segítségével felszabadítjuk az új típusú rétegek közzétételének lehetőségét, egy réteg építési jelenet , amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a Revis modell szemantikáját, geometriáját és attribútum-részleteit GIS-tapasztalatokra épített, rendkívül skálázható formátumba foglalja. Az építési jelenetréteg, amelyet a nyílt I3S specifikáció ismertet, Revit modellnek érzi magát a felhasználó számára, és lehetővé teszi az interakciót a szokásos térinformatikai eszközök és gyakorlatok segítségével.

Lenyűgözve tapasztaltam, hogy a nagyobb sávszélesség, az olcsóbb tárolás és az olcsóbb feldolgozás miatt az „ETL” -ről az „ELT” -re vagy a munkafolyamatokra lépünk. Ebben a modellben az adatok lényegében minden olyan rendszerbe feltöltésre kerülnek, amelynek natív formában szüksége van rájuk, majd hozzáférhetővé válnak fordítás céljából egy távoli rendszerbe vagy adattárházba, ahol az elemzést végzik. Ez csökkenti a forrás-feldolgozástól való függőséget, és megőrzi az eredeti tartalmat a jobb vagy mélyebb átalakítás érdekében, ahogy a technológia fejlődik. Az ELT-n dolgozunk az Esriben, és úgy tűnik, elértük ennek a változásnak az alapvető értékét, amikor egy tavalyi konferencián utaltam az „E és T eltávolítására az ETL-ből”. Az ELT a beszélgetést radikálisan megváltoztatja ahhoz a forgatókönyvhöz képest, amikor a felhasználót mindig a GIS-élményen kívül kell összekapcsolni a modell teljes kereséséhez vagy lekérdezéséhez. Amikor az adatokat közvetlenül betölti az ELT mintába,

Mítosz: A GIS a BIM információk tökéletes tárolója

Két szavam van: „jogi nyilvántartás”. A BIM-dokumentáció gyakran az üzleti döntések és a megfelelőségi információk jogi nyilvántartása, amelyet építési hibák elemzéséhez és perekhez, adó- és kódértékeléshez, valamint a szállítás igazolásaként rögzítenek. Az építészeknek és mérnököknek sok esetben le kell bélyegezniük vagy igazolniuk kell, hogy munkájuk érvényes, és megfelel a szakterületük és a vonatkozó törvényeik vagy kódexük követelményeinek.

Valamikor elképzelhető, hogy a térinformatika a BIM-modellek nyilvántartási rendszere lehet, de ezen a ponton, azt hiszem, erre évek vagy évtizedek vannak hátra, amelyeket a jogi rendszerek rögzítenek, amelyek még mindig a papíros folyamatok számítógépes változatai. Munkafolyamatokat keresünk, hogy a GIS-ben lévő eszközöket összekapcsoljuk a BIM-adattárak eszközeivel, hogy az ügyfelek kihasználhassák a BIM-világban szükséges verziókezelést és dokumentációt, valamint a térkép képességét, az eszköz-információkat elhelyezhessék egy gazdag földrajzi környezet az elemzéshez, a megértéshez és a kommunikációhoz.

A vita „GIS jellemzői” részéhez hasonlóan a BIM és GIS adattárak közötti információintegrációt nagyban segítik a GIS és BIM szabványosított információs modelljei, amelyek lehetővé teszik az alkalmazások számára, hogy megbízhatóan összekapcsolják az információkat a két tartomány között. Ez nem jelenti azt, hogy egyetlen információs modell lesz a GIS és a BIM információk rögzítésére. Túl sok különbség van az adatok felhasználásában. Gondoskodnunk kell azonban arról, hogy rugalmas technológiát és szabványokat építsünk ki, amelyek mindkét platformon nagy pontossággal és az adattartalom megőrzésével képesek az adathasználatra.

A Kentuckyi Egyetem az első olyan ügyfelek között, akik hozzáférést biztosítottak számukra a Revit tartalomhoz. Az UKy szigorú rajzellenőrzéssel győződik meg arról, hogy a BIM-adatokban a helyes adatok szerepelnek a teljes életciklusú O&M támogatása érdekében.

Összegzés

A hardver- és szoftverkapacitás változása, valamint a digitalizált, adatközpontú társadalom felé való elmozdulás lehetőséget teremt a különféle technológiák és területek integrálására, amelyek még soha nem voltak. Az adatok és a munkafolyamatok GIS-en és BIM-en keresztüli integrálása lehetővé teszi számunkra, hogy nagyobb hatékonyságot, fenntarthatóságot és élhetőséget érjünk el a minket körülvevő városokban, campusokban és munkahelyeken.

A technológiai fejlődés kiaknázásához integrált csapatokat és partnerségeket kell létrehoznunk, hogy megoldásokat javasoljunk olyan összetett problémákra, amelyek egész rendszereket érintenek, nem pedig különálló, statikus munkafolyamatokat. Alapvetően át kell térnünk az új technológiai mintákra is, amelyek robusztusabban és rugalmasabban kezelhetik az integrációs problémákat. A ma elfogadott GIS és BIM integrációs mintáknak „jövőbiztosnak” kell lenniük, hogy együtt dolgozhassunk egy fenntarthatóbb jövő felé.