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摘要：科学技术的快速发展带动我国整体经济建设发展迅速，尤其是城市建设的快速发展。随着科技的不断进步发展，数字城市已经是未来城市信息化的一个发展趋势，也是所有城市信息化建设的主要目标。为了顺应未来的发展趋势，在进行城市信息化建设的时候，可以结合目前的发展需要，合理地运用BIM与GIS技术。
关键词：BIM与GIS技术；数字城市建设；应用
引言
我国城市建设随着我国整体经济的快速发展而发展迅速，为我国基础设施建设作出非常杰出的贡献。随着科学技术不断提高，国家城市化水平进程加快的现实需要下，城市建设对信息化建设提出了更高的需求，为此国家提出智慧城市理念，如何更好地实现智慧城市建设及推动智慧城市发展成为城市建设中的重点问题。
1GIS与BIM概述
地理空间信息可以定义为一种使用特定地理参考系统，与现有地形和地形相关的信息。GIS（地理信息系统）被开发用于管理和分析基于地理信息技术的空间数据，是地理空间的三维表达，提供了一种使用特定位置访问详细空间信息的方法。GIS在计算机硬、软件系统支持下能够在大空间尺度上基于室外环境的功能和物理空间关系实现空间分析，数据的采集、管理、运算等功能，在资源和环境领域发挥着技术先导的作用。BIM（建筑信息模型）是目前建筑行业兴起的技术，侧重于单体建筑的精细化表达，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计至运营全过程管理，各种信息始终整合到一个三维模型中，各参与建设的单位人员均可从模型中输入或者调取自己所需信息（几何信息、专业属性、状态信息等），即协同工作。BIM的数据库是动态变化的，在应用中不断修改、更新、完善。此技术能有效提高工作效率，降低工程成本，实现建筑的可持续发展。基于GIS的传统三维模型，没有参数化的建模，而仅仅用于展示，缺乏详细而全面的建筑信息数据库，例如城市规划部门不仅对建筑规划信息和建筑环境感兴趣，而且还对建筑单体信息感兴趣，这在传统地理空间数据库中不可用，但存储在BIM中。而BIM专注于建筑相关信息的表达，包括来自几何、视图等非常丰富和详细的构造信息。但BIM相比于GIS也有其软肋，即它不包括周围的信息，在建筑空间规划上有其局限性，BIM系统有时需要空间信息进行环境评估、资源安排和安全分析，只能在GIS中访问。而GIS强项恰恰在于此。因此将GIS与BIM技术融合，利用GIS的地理宏观空间表现与BIM的微观精细室内布局相结合，充分发挥管理与分析结合的功能优势，非常适合城市管理任务的需要和建筑的各种生命周期。
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2数字城市的作用
城市的三维仿真模型包括对于城市地形及地面情况的描述，还包括城市内部的建筑物和城市立体交通等城市描述。城市三维仿真模型是数据城市构建的基础，是一种脱离了传统的二维图纸与三维图纸结合的城市规划设计方式，直接通过三维建模、数字虚拟技术、测控技术等技术的综合应用，形成一个直观、立体的三维立体城市模型。这种技术的出现直接方便了城市规划师和设计师对城市的加深认识，不用再通过实地考察来确认城市内部的具体情况，提高了工作效率的同时，还为城市规划实施与配套设施的管理提供了很多帮助。
3BIM与GIS技术在数字城市建设中的应用
3.1数字城市建设成果
根据国家信息化发展战略，数字城市已初步建设完成，数字城市为智慧城市提供包括：“一库一平台五应用”，“一库”代表基础地理信息数据库，“一平台”代表与各市县互联互通的地理信息公共服务平台，“五应用”代表相关政府部门五个地理信息应用系统，三者有机结合，共同组成数字城市的整体框架，在此基础上结合各部门实际的需要开展适合部门业务需要的地理信息应用服务。数字城市实现了各市县地理信息资源、技术和知识的交换与共享，充分发挥地理信息在各行各业的应用价值，各市县立足现有的数据资源，根据统一基础地理信息数据标准体系，构建数字城市地理空间框架数据基础，同时为智慧城市建设提供了强而有力的数据支撑与应用服务支持。数字城市作为智慧城市的先驱，数字城市成功建设为智慧城市开辟了一条现实可行的发展道路，智慧城市是数字城市的进一步提升，为城市建设提供科学性的规划和辅助政务决策，同时也可服务于大众，将城市信息化硕果服务于大众，做到“取之于民，用之于民”的目标。
3.2GIS技术数字城市建设中的应用
1.消防规划应用，消防建设作为保障一个城市内部的所有广大群众生命和财产安全的重要建设工程，其重要性不言而喻。GIS技术可以客观地评价一个城市的消防现状，而且在监测和作出反应方面，GIS也非常有优势，与传统的消防反应模式相比，更加灵活、准确，反应也更加迅速，能让人民群众的财产损失降到最低。2.城市公共场所的位置选择，城市公共场所的建设关乎每一个人民群众的日常生活，其位置的安排至关重要，既要能满足和方便民众的日常生活需要，还要尽可能地降低建设成本。利用GIS技术就可以完美地实现这一点，利用GIS技术的空间分析能力，并综合该地区的人口密度、人流量、交通状况、经济发展等数据，可以分析并确定一个最佳的公共场所的建设位置。
3.3BIM在数字城市建设中的应用
1.场地选择与布置，项目规划人员运用BIM技术可以沉浸在施工现场的真实视图中，并通过使用BIM三维模型信息来评估潜在的危险，以此帮助规划人员在场地规划阶段做出决策。相比之下，GIS能提供环境影响的定量评估与场地的空间背景视图，以及支持建筑工地材料布局的时空冲突检测与现场材料的可达性评估。2.间接应用，BIM在数字城市中也有着间接的应用。在间接应用中，BIM技术所起到的作用是利用城市地理标记管理形式，建立专门的数据传输模型。在对地理信息领域进行分析的基础上，利用数据储存与交互等方式，构建出一个虚拟的三维城市模型机制，再加上现代化的科学管理手段，能够最快速地应对各种突发问题。还能够从城市细节处详细分析各类数据的情况，然后从细节处进行描述，加强对城市内部细节部分的掌控，进而有效地提高城市工作效率和工作可靠性、准确性，建设出一个更加科学的现代化城市管理体系。3.BIM4D模型建立研究，在BIM模型空间维度信息的基础上，通过借助施工进度模拟软件可以实现模型与进度的关联、并赋予BIM模型时间维度的信息，也就是我们所说的BIM4D。借助BIM4D模型，配合平台软件的开发我们便可以直观展现出一个新城镇所有项目的建设过程形态。通过研究发现，城市的建设进度管理关注点的颗粒级度要远大于单一的项目管理，决策者们关注不在是每一天项目的完成情况，而是几个固定节点上所有项目的建设计划完成情况。因此我们创新的提出了BIM4D模型的节点轻量化导出方法，以施工进度信息为主体，在最大限度保留建筑信息的前提下，在不同的时间节点对BIM4D模型进行轻量化处理，使城市级别的可视化模拟成为了可能。
结语
数字城市已经是城市发展的必然趋势，BIM与GIS两种技术作为数据城市建设的基石，在今后将会得到更多的应用，相关研究人员还要尽可能完善两种技术的集成应用，为建设数字城市打下完美的基础。
参考文献
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[2]鲍文东.基于GIS的土地利用动态变化研究[D].济南：山东科技大学，2007.
[3]胡章杰，张艺.BIM在三维数字城市中的集成与应用研究[J].北京测绘，2015（6）：21-25.
论文作者:钟鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签：城市论文; 数字论文; 模型论文; 技术论文; 信息论文; 建筑论文; 城市建设论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;