BIM与GIS可视化平台的三维城市应用

BIM与GIS的跨界融合，使微观领域的BIM信息与宏观领域的GIS信息实现交换和互操作，提升了BIM应用深度，将BIM的应用从单体延伸到建筑群甚至城市级，为GIS行业发展带来了新的契机。BIM建模软件注重的是单一体建筑，但GIS需要管理一个区域或整个城市的BIM数据，并且GIS终端可能是配置不高的PC，甚至是Pad或手机，因此GIS面对的数据量挑战更大。所以我们不仅要解决数据格式转换，更要进行适当的数据轻量化和优化，中维空间的三维GIS平台服务已经具备智能轻量化的能力。

在GIS平台中加载立交桥的BIM数据（左），并叠加在影像数据上（右）

   智慧城市的内容涵盖广泛，在其总体框架中“数据及服务融合”是其应用支撑中的一个重要的基础，而三维数据建模则是“数据及服务融合”中的一项基础工作。智慧城市中的三维地理信息模型，对整个城市的地理信息数据进行集成表达，构成一个三维的空间地理信息数据框架，这是支撑整个智慧城市系统的数据基础。

基于BIM+GIS的三维城市应用场景及智慧规划建设实践案例：

    三维实景建模及规划信息平台项目作为智慧新型城市一期工程的子项，其建设内容包括三维实景建模、地理信息共享服务平台、智慧规划信息平台、运维管理系统以及配套的标准规范、运行管理机制，融合了二三维基础空间数据、自然资源局的业务管理数据，奠定了数据共享基础；运用BIM+GIS技术，实现微观与宏观的统一，为管理者提供更为直观、清晰的决策依据；依托平台，促进跨部门数据成果纵横互联互通、重大项目落地实施，促进新型智慧城市发展。

  图1系统总体框架

    三维实景建模

    根据三维实景建设范围，采用IMU/DGPS辅助数码倾斜航空摄影技术进行航摄飞行，获取地面倾斜摄影影像，野外实测一定数量的地面控制点进行空中三角测量获取航空影像精确外方位元素，建立立体模型，利用影像匹配技术生成数字表面模型，对航空影像进行微分纠正和映射纹理，制作正射影像及真三维模型。

 

图2三维实景建模信息采集成果

    地理信息共享服务平台

    地理信息共享服务平台以二三维基础空间地理信息数据和自然资源局、住建局、发改局等各部门专题数据为基础，以服务共享为理念，通过三维模型数据生产以及基础地理信息数据和各类专题空间数据整合，提高空间数据资源的共享能力，并在此基础上为业务应用系统的建设和智慧城市建设的智慧政务、智慧城管、智慧交通等子项目提供地图数据支持，实现数据共享，全面提高城市信息化服务水平。

 

图3地理信息共享服务平台界面

    智慧规划信息平台

    在三维实景数据、基础地理数据和自然资源数据的基础上，通过地理信息共享服务平台提供的相关服务，针对规划业务应用，设计实现智慧规划的三维规划信息系统、移动三维规划系统、国土空间规划信息平台三个子系统，推动新型智慧城市建设的智慧规划建设。

    1、三维规划信息系统

    BIM以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础，记录了建筑物的属性信息，并以三维模型方式展示。GIS是对地表空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、分析等操作的技术系统。BIM与GIS的结合，可以形成良好的互补，将城市管理者的视角从宏观引领到微观，从室外切换到到室内，更为全面地了解整个城市的情况，实现对城市的智慧管理、规划。

    城市三维规划信息系统基于BIM+GIS的三维城市数据，通过全景一张图模块展示城市规划成果，从宏观上把控建筑物的空间位置，从微观上核查建筑物的属性信息，为规划方案评审提供直观、生动、全面的辅助决策支持信息服务，提高规划建设的管理水平和科学性。

图4三维规划信息系统界面

    2、移动三维规划系统

    移动三维规划系统不仅能够给用户提供一个随手可即的掌上虚拟三维城市，还能满足用户实地踏勘定位、随时随地查看总规、控规、城市设计等各类规划成果的应用需求。同时，平台也支持与PC端三维规划应用进行对接，用户可以对重点项目进行建设方案汇报和评审，更方便的预测建设方案与地块周边的环境适应性。

    3、国土空间规划信息平台

    国土空间规划信息平台，主要面向自然资源业务部门，集成现有自然资源数据，为业务部门提供全面的、覆盖全部业务的空间数据应用服务。

图6国土空间规划信息平台界面

    运维管理系统

    运维管理系统主要提供实现各类数据、服务和用户信息的管理；数据的更新与维护；平台快速、方便的安装和部署；用户权限、系统安全、日志等的配置；定期的数据备份。

    随着三维实景建模与规划信息平台的建设和完善，将会逐步实现“规建管”规划和管理一体化，解决各信息共享交换水平低造成信息孤岛的问题，丰富城市精细化管理手段，提高现有自然资源空间数据资源的管理和共享利用水平。