5 mitov in 5 realnosti integracije BIM - GIS

Chris Andrews je napisal dragocen članek v zanimivem času, ko ESRI in AutoDesk iščeta načine, kako bi preprostost GIS-a vnesla v strukturo oblikovanja, ki si prizadeva uresničiti BIM kot standard v inženirskih, arhitekturnih in gradbenih procesih. Čeprav prispevek zavzema stališče teh dveh podjetij, je zanimivo stališče, čeprav ni nujno, da sovpada s strategijami drugih govorcev na trgu, kot so Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) in Imodel. js (Bentley). Vemo, da so bili nekateri položaji pred BIM "CAD, ki dela GIS" ali "GIS, ki se prilagaja CAD".

Malo zgodovine ...

V 80. in 90. letih sta se tehnologiji CAD in GIS pojavili kot konkurenčni alternativi za strokovnjake, ki so morali delati s prostorskimi informacijami, ki so bile v glavnem obdelane s papirjem. V tistem obdobju sta izpopolnjenost programske opreme in zmogljivost strojne opreme omejila obseg tega, kar bi lahko storili z računalniško podprto tehnologijo, tako za pripravo osnutkov kot za analizo zemljevidov. Zdi se, da CAD in GIS prekrivata različici računalniških orodij za delo z geometrijami in podatki, ki bi ustvarili papirno dokumentacijo.

Ker sta programska in strojna oprema postala naprednejša in izpopolnjena, smo videli specializacijo vseh tehnologij okoli nas, vključno s CAD in GIS, ter pot do popolnoma digitalnih (imenovanih tudi »digitaliziranih«) delovnih tokov. CAD tehnologija se je sprva osredotočala na avtomatizacijo nalog iz ročnega risanja. Informacijsko modeliranje zgradb (BIM), proces za doseganje boljše učinkovitosti med načrtovanjem in gradnjo, je postopoma potisnilo orodja za načrtovanje BIM in CAD od ustvarjanja risb k inteligentnim digitalnim modelom resničnih sredstev. Modeli, ustvarjeni v sodobnih procesih načrtovanja BIM, so dovolj izpopolnjeni, da simulirajo gradnjo, odkrijejo napake zgodaj pri načrtovanju in ustvarijo zelo natančne ocene – na primer za skladnost s proračunom pri dinamično spreminjajočih se projektih.

GIS je prav tako diferenciral in poglobil svoje zmožnosti skozi čas. Zdaj lahko GIS obvladuje milijarde dogodkov, od živih senzorjev, vizualizacijo od petabajtov modelov 3D in slik do brskalnika ali mobilnega telefona ter izvaja napovedne, kompleksne in skalirane analize na več predelovalnih vozliščih, razpršenih po vsem oblak Zemljevid, ki se je začel kot analitično orodje na papirju, se je preoblikoval v nadzorno ploščo ali komunikacijski portal za sintezo kompleksnih analiz na način, ki ga je mogoče interpretirati po človeku.

Da bi izkoristili celoten potencial integriranih delovnih tokov med BIM in GIS, ki so ključni za domene, kot so pametna mesta in digitalizirana strojna oprema, moramo preučiti, kako lahko ta dva sveta presegata konkurenco industrije in se premikata k delovnim procesom. popolno digitalizirano, kar nam bo omogočilo, da se ločimo od papirnih procesov zadnjih sto let.

Mit: BIM je namenjen ...

V skupnosti GIS je ena najpogostejših stvari, ki jih vidim in slišim, definicije BIM, ki temeljijo na zunanjem razumevanju BIM sveta. Pogosto slišim, da je BIM za administracijo, vizualizacijo, modeliranje 3D ali da je na primer samo za zgradbe. Žal nihče od teh ni zares uporabljen za BIM, čeprav lahko razširi ali omogoči nekatere od teh zmogljivosti ali funkcij.

V bistvu je BIM postopek za prihranek časa in denarja ter doseganje visoko zanesljivih rezultatov med načrtovanjem in gradnjo. 3D model, ustvarjen med postopki načrtovanja BIM, je stranski produkt potrebe po usklajevanju določenega načrta, zajemu takšne strukture, kot je, ocenjevanju stroškov rušenja ali zagotavljanju pravnega ali pogodbenega zapisa sprememb fizičnega sredstva. . Vizualizacija je lahko del postopka, saj ljudem pomaga razumeti dinamiko, značilnosti in estetiko predlagane zasnove.

Kot sem se že zdavnaj naučil v Autodesku, 'B' v BIM pomeni 'Build, glagol' ne 'Building, samostalnik'. Autodesk, Bentley in drugi prodajalci so sodelovali z industrijo, da bi vnesli koncepte BIM procesa na področjih, kot so železnice, ceste in avtoceste, javne službe in telekomunikacije. Vsaka agencija ali organizacija, ki upravlja in gradi osnovna sredstva, ima vzajemni interes, da njihovi izvajalci projektiranja in inženiringa uporabljajo BIM procese.

Podatke BIM lahko potencialno uporabimo v operativnih potekih dela za upravljanje sredstev. To je bilo opaženo na primer pri novem ISO standardi za BIM, ki so bili obveščeni s postopkom standardizacije v Združenem kraljestvu, vzpostavljenim v zadnjih 10 letih. Čeprav se ti novi predlogi osredotočajo na uporabo podatkov BIM, je v celotnem življenjskem ciklu sredstva še vedno jasno, da so prihranki pri gradnji, kot je navedeno v članku, glavno gonilo sprejetje BIM.

Če pogledamo kot proces, postane integracija GIS tehnologije z BIM veliko bolj zapletena kot samo branje grafik in atributov iz 3D modela ter njihovo prikazovanje v GIS. Da bi resnično razumeli, kako je mogoče informacije uporabiti v sistemih BIM in GIS, pogosto ugotovimo, da moramo na novo opredeliti svoj koncept gradnje ali ceste, in razumeti, kako morajo stranke v geoprostorskem kontekstu uporabljati širok spekter projektnih podatkov. Ugotovili smo tudi, da osredotočanje na model včasih pomeni, da smo spregledali enostavnejše, bolj osnovne tokove dela, ki so bistvenega pomena za celoten postopek, na primer natančno uporabo podatkov, zbranih na terenu na gradbišču, povezati lokacijo s podatki modela za pregled, popis in pregled.

Navsezadnje bomo skupno razumevanje in rezultate dosegli le, če bomo »prestopili vrzel« in delali v združenih skupinah, ki lahko prinesejo raznolikost pri reševanju problemov. Zato sodelujemo z Autodeskom in drugimi partnerji v tem prostoru.
Partnerstvo med Esrijem in Autodeskom, ki je bilo prvič napovedano v podjetju 2017, je bil velik korak za združitev multidisciplinarne skupine za reševanje nekaterih vprašanj integracije BIM-GIS.

Mit: BIM samodejno zagotavlja funkcije GIS

Eden od najtežjih konceptov, ki jih je treba posredovati uporabniku, ki ni specializiran za BIM-GIS, je, da čeprav model BIM izgleda popolnoma kot most ali zgradba, nima nujno značilnosti, ki sestavljajo opredelitev zgradbe ali mosta za kartografske namene ali prostorske analize.
V podjetju Esri se ukvarjamo z novimi izkušnjami za vgrajeno navigacijo in upravljanje virov, kot je ArcGIS Indoors. Številni uporabniki so pričakovali, da bomo lahko z našim delom s podatki Autodesk Revit samodejno izvlekli običajne geometrije, kot so prostori, prostori, tlorisi, odtis stavbe in struktura stavbe. Še bolje, izvlekli smo navigacijsko mrežo, da bi videli, kako bi človek prehodil strukturo.

Vse te geometrije bi bile zelo koristne za aplikacije GIS in za potek upravljanja s sredstvi. Kljub temu nobena od teh geometrij ni potrebna za gradnjo stavbe in na splošno ne obstaja v modelu Revit.
Preučujemo tehnologije za izračun teh geometrij, nekateri pa ponujajo zapletene izzive na področju raziskav in delovnega toka, ki že vrsto let ovirajo panogo. Kaj je vodotesno? Kaj je folija za krčenje stavb? Ali vključuje temelje? Kaj pa balkoni? Kakšen je odtis stavbe? Ali vključuje previse? Ali gre zgolj za presečišče konstrukcije s tlemi?

Da bi zagotovili, da modeli BIM vsebujejo funkcije, potrebne za potek dela GIS, bodo morali lastniki operaterjev pred začetkom načrtovanja in gradnje določiti specifikacije za te informacije. Podobno kot pri klasičnih potekih pretvorbe CAD-GIS, pri katerih se podatki CAD potrdijo pred pretvorbo v GIS, mora BIM postopek in pridobljeni podatki navesti in vključevati značilnosti, ki bi se uporabljale med upravljanje življenjskega cikla strukture, če je to cilj ustvarjanja podatkov BIM.

Po vsem svetu obstajajo organizacije, običajno vlade in upravljavci nadzorovanih kampusov ali sistemov premoženja, ki so začele zahtevati, da se značilnosti in lastnosti življenjskega cikla vključijo v vsebino BIM. V ZDA uprava vladnih služb spodbuja novogradnjo v skladu z zahtevami BIM, agencije, kot je uprava za veterane, pa so si zelo prizadevale podrobno opredeliti elemente BIM, kot so sobe in prostori, ki bodo koristni pri upravljanje objektov po zgrajeni zgradbi. Ugotovili smo, da imajo letališča, kot so Denver, Houston in Nashville, strog nadzor nad svojimi BIM podatki in imajo pogosto zelo dosledne podatke. Videl sem nekaj odličnih pogovorov iz SNCF AREP, ki je zgradil celoten program BIM za železniške postaje, ki temelji na konceptu, da se bodo podatki BIM uporabljali v operacijah in potekih upravljanja premoženja. Upam, da bom v prihodnosti videl še več tega.

Podatki, ki jih z nami delijo z mednarodnega letališča George HW Bush Houston (prikazani tukaj v Web AppBuilder), kažejo, da če so podatki BIM standardizirani, običajno z orodji za preverjanje risb, jih je mogoče sistematično vključiti v GIS. . Običajno v modelih BIM vidimo podatke o gradnji, preden si ogledamo informacije, povezane z FM

Mit: obstaja oblika zapisa datotek, ki omogoča integracijo BIM-GIS

V klasičnih delovnih potekih poslovne integracije bi lahko eno tabelo ali obliko preslikali v drugo tabelo ali format, da bi zanesljivo omogočili prenos informacij med različnimi tehnologijami. Iz različnih razlogov je ta vzorec vse bolj neustrezen za zadovoljevanje potreb EU ^tInformacijski tokovi stoletja 21:

• Informacije, shranjene v datotekah, je težko prenašati
• Razdelitev podatkov prek kompleksnih domen ima izgube
• Dodeljevanje podatkov pomeni nepopolno podvajanje vsebin v sistemih
• Preslikava podatkov je pogosto enosmerna
• Tehnologija, zbiranje podatkov in uporabniški tokovi se tako hitro spreminjajo, da je zagotovljeno, da bodo današnji vmesniki manjši od tistega, kar bo jutri zahtevalo

Da bi dosegli resnično digitalizacijo, mora biti digitalna predstavitev sredstva hitro dostopna v porazdeljenem okolju, ki ga je mogoče posodobiti in posodobiti, da se prilagodi zahtevnejšim poizvedbam, analizam in pregledom skozi čas in skozi celoten proces. življenjsko dobo sredstva.

En podatkovni model ne more zajemati vsega, kar bi bilo mogoče integrirati v BIM in GIS v zelo raznolikih panogah in potrebah strank, zato ni nobene enotne oblike, ki bi lahko zajela celoten postopek na način, ki bi lahko hitro dostopate in je dvosmerna. Pričakujem, da bodo integracijske tehnologije sčasoma še naprej dozorevale, saj BIM postaja vsebinsko bogatejši in je treba podatke BIM uporabljati v okviru GIS za upravljanje premoženja v življenjskem ciklu, zato bodo postali bolj kritični. za trajnostno bivanje ljudi.

Cilj integracije BIM-GIS je omogočiti delovnim procesom ustvarjanje in upravljanje sredstev. Med tema dvema delovnima potekom ni diskretnih, natančno opredeljenih prenosov.

Mit: V GIS-u ne morete neposredno uporabljati vsebine BIM

V nasprotju z razpravo o tem, kako najti funkcije GIS v podatkih BIM, pogosto slišimo, da ni niti smiselno niti mogoče neposredno uporabljati vsebine BIM v GIS iz razlogov od semantične zapletenosti, gostote sredstev do obseg premoženja. Razprava o integraciji BIM-GIS je na splošno usmerjena v formate datotek in poteke dela Extract, Transform and Load (ETL).

Pravzaprav že uporabljamo vsebino BIM v GIS. Lansko poletje smo v ArcGIS Pro uvedli možnost neposrednega branja datoteke Revit. Takrat bi lahko model sodeloval z ArcGIS Pro, kot da bi bil sestavljen iz funkcij GIS, nato pa bi se z ročnimi napori pretvoril v druge standardne formate GIS, če je zaželena. Z ArcGIS Pro 2.3 izdajamo možnost objave nove vrste sloja, plast gradbenega prizorišča , ki uporabniku omogoča vključitev semantike, geometrije in podrobnosti atributov modela Revit v zelo razširljivi obliki, izdelani za izkušnje z GIS. Sloj gradbene scene, ki bo opisan v odprti specifikaciji I3S, se zdi uporabniku kot model Revit in omogoča interakcijo s standardnimi orodji in praksami GIS.

Bil sem navdušen nad odkritjem, da se zaradi razpoložljivosti večje pasovne širine, cenejšega pomnilnika in cenejše obdelave preusmerjamo z 'ETL' na 'ELT' ali delovnih tokov. V tem modelu se podatki v bistvu naložijo v kateri koli sistem, ki jih potrebuje v izvorni obliki, nato pa so dostopni za prevod v oddaljeni sistem ali podatkovno skladišče, kjer bo izvedena analiza. To zmanjšuje odvisnost od obdelave virov in ohranja izvirno vsebino za boljše ali globlje preoblikovanje, ko se tehnologija izboljšuje. Delamo na ELT v Esriju in zdi se, da smo dosegli bistveno vrednost te spremembe, ko sem lani na konferenci omenil "odstranjevanje E in T iz ETL". ELT omogoča, da se pogovor korenito spremeni iz scenarija, v katerem mora biti uporabnik vedno povezan zunaj izkušnje z GIS, da v celoti išče ali poizveduje po modelu. Pri neposrednem nalaganju podatkov v vzorec ELT,

Mit: GIS je popoln repozitorij informacij BIM

Imam dve besedi: "pravni zapis". Dokumentacija BIM je pogosto pravna evidenca poslovnih odločitev in informacij o skladnosti, zabeležena za analizo gradbenih napak in tožbe, oceno davkov in kodeksov ter kot dokazilo o dostavi. V mnogih primerih morajo arhitekti in inženirji žigosati ali potrditi, da je njihovo delo veljavno in izpolnjuje zahteve njihove specialnosti ter veljavne zakone ali kodekse.

Na neki točki si je mogoče predstavljati, da bi GIS lahko bil sistem zapisov za modele BIM, toda na tej točki mislim, da je to oddaljeno leta ali desetletja, zasidrano s pravnimi sistemi, ki so še vedno računalniške različice papirnih procesov. Iščemo delovne tokove, da sredstva v GIS povežemo s sredstvi v repozitorijih BIM, tako da lahko stranke izkoristijo nadzor nad različicami in dokumentacijo, potrebno v BIM svetu, skupaj z zmožnostjo zemljevida, da informacije o sredstvih postavijo v bogat geoprostorski kontekst za analizo in razumevanje ter komunikacijo.

Podobno kot pri delu razprave o »funkcijah GIS« bodo pri integraciji informacij v odlagališčih BIM in GIS močno pomagali standardizirani informacijski modeli v GIS in BIM, ki aplikacijam omogočajo zanesljivo povezavo informacij med obema domenama. To ne pomeni, da bo obstajal en sam informacijski model, ki bo zajemal informacije GIS in BIM. Preveč je razlik v načinu uporabe podatkov. Vendar moramo zagotoviti, da gradimo prilagodljivo tehnologijo in standarde, ki lahko prilagodijo uporabo podatkov na obeh platformah z visoko zvestobo in ohranjanjem podatkovne vsebine.

Univerza v Kentuckyju je bila ena prvih strank, ki nam je omogočila dostop do njihovih vsebin Revit. UKy uporablja strogo preverjanje veljavnosti risb, da se prepriča, ali so v podatkih BIM pravilni podatki, ki podpirajo celoten življenjski cikel O&M.

Povzetek

Spremembe v zmogljivosti strojne in programske opreme ter prehod v digitalizirano družbo, ki temelji na podatkih, ustvarjajo priložnosti za vključevanje različnih tehnologij in domen, ki še nikoli niso obstajale. Vključevanje podatkov in delovnih tokov prek GIS in BIM nam omogoča, da dosežemo večjo učinkovitost, trajnost in bivalnost mest, kampusov in delovnih mest, ki nas obkrožajo.

Da bi izkoristili tehnološki napredek, moramo ustvariti integrirane ekipe in partnerstva za predlaganje rešitev za kompleksne probleme, ki vplivajo na celotne sisteme, ne na diskretne, statične delovne tokove. Prav tako se moramo temeljito preusmeriti na nove vzorce tehnologije, ki lahko bolj robustno in fleksibilneje obravnavajo vprašanja integracije. Integracijski vzorci GIS in BIM, ki jih sprejemamo danes, morajo biti »prihodnji«, da lahko skupaj delamo v smeri bolj trajnostne prihodnosti.