BIM on GIS for smart city
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來源：筑龙网
1.什麼是智慧城市?
依據城市化的水平，城市被劃分為五代：第一代是原始城市，第二代是市區化城市，第三代是郊區化城市，第四代是網格化城市，第五代是智慧網格化城市，也稱作智慧城市。
智慧城市是城市發展的新階段，其以網格化的傳感器網路作為其神經末梢，形成自組織，自適應並具有進化能力的智慧生命體。現階段智慧城市的初級階段即數位城市，是城市在資訊化發展階段的重要目標。
可以簡單理解為，運用資訊管理和通信技術等手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵資訊，透過軟、硬體設備用於實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續發展。
可以簡單理解為，運用資訊管理和通信技術等手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵資訊，透過軟、硬體設備用於實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續發展。
2.BIM與GIS
BIM 是一個設施( 建設項目) 物理和功能特性的數位表達，它是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的資訊，為該設施從建設到拆除的，全生命週期中的所有決策，提供可靠依據的過程，在項目的不同階段，不同利益相關方，透過在 BIM 中插入、提取、更新和修改資訊，以支持和反映其各自職責的協同作業。
BIM技術就是以建築工程項目的，各項相關資訊數據作為模型的，基礎進行建築模型的建立。它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖五大特點。
簡單來說BIM就是建築物的數位化信息模型，而BIM技術便是以這資訊為基礎，開發數位模型，並對項目進行設計、建造及營運管理的一項技術。
BIM技術就是以建築工程項目的，各項相關資訊數據作為模型的，基礎進行建築模型的建立。它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖五大特點。
簡單來說BIM就是建築物的數位化信息模型，而BIM技術便是以這資訊為基礎，開發數位模型，並對項目進行設計、建造及營運管理的一項技術。
地理資訊系統(Geographic Information System)是一種特定的十分重要的空間資訊系統。它是在電腦硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的，有關地理分布數據，進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示，和描述的技術系統地理資訊系統(GIS)技術，是近些年迅速發展起來的一門空間資訊分析技術，在資源與環境應用領域中，它發揮著技術先導的作用。
GIS技術不僅可以有效地管理，具有空間屬性的各種資源環境資訊，對資源環境管理和實踐模式，進行快速和重複的分析測試，便於制定決策、進行科學和政策的標準評價，而且可以有效地對多時期的資源環境狀況，及生產活動變化，進行動態監測和分析比較，明顯地提高工作效率和經濟效益，為解決資源環境問題，及保障可持續發展提供技術支持。
GIS是一種透過使用電腦，獲取大量地理資訊，並對其進行多樣性處理的系統，而GIS技術則是透過這一系統的處理結果，來解決實際問題的一種技術。
3.BIM與GIS的融合
BIM與GIS之間並無可替代性，而是更傾向於一種互補關係。GIS的出現為城市的智慧化發展奠定了基礎，BIM的出現附著了城市建築物的整體資訊，兩者的結合創建了一個，附著了大量城市資訊的虛擬城市模型，而這正是智慧城市的基礎。
總體來說，BIM是用來整合和管理，建築物本身所有階段資訊，GIS則是整合及管理建築外部環境資訊。把微觀領域的BIM資訊和宏觀領域的GIS資訊，進行交換和結合，對實現智慧城市建設，發揮了不可替代的作用。
基於GIS和BIM的整合和融合，能給人類帶來的價值，將是巨大的，方向也是明確的。在國際範圍內，各國的專家學者對智慧城市多持有樂觀態度，大力倡導建設。
基於BIM和GIS結合的智慧城市，將是一個成熟技術的融合，它還包含精準的城市三維建模，發達的城市傳感網路，即時的城市人流監控，使城市中的人們的生活更加智慧和便捷。
從衛星遙感到地理資訊，接著又從數位城市到智慧城市，隨著科學技術的進步，我們的城市將越來越智慧。
基於BIM和GIS結合的智慧城市，將是一個成熟技術的融合，它還包含精準的城市三維建模，發達的城市傳感網路，即時的城市人流監控，使城市中的人們的生活更加智慧和便捷。
從衛星遙感到地理資訊，接著又從數位城市到智慧城市，隨著科學技術的進步，我們的城市將越來越智慧。
4.基於 BIM 和 GIS 結合的智慧城市
在基於GIS和BIM的融合以後的應用領域非常廣闊，包含一下幾大方面：城市和景觀規劃、建築設計和管理、旅遊和休閒活動、環境模擬、熱能傳導模擬、災害管理、三維導航等。
5.城市景觀規劃
運用GIS和BIM， 我們可以建立一個區域完整的城市系統模型， 模型中附著建築和道路的詳細資訊，如設計單位、施工單位、建設時間、使用時間、使用年限、建築現狀、建造材料、道路連接等。
當道路出現損壞時， 我們可以快速從模型中，找出這條路的資訊，聯繫施工單位、材料供應商、相連通的道路，以便合理疏導交通流、盡快修好損壞路段，恢復交通。
當道路出現損壞時， 我們可以快速從模型中，找出這條路的資訊，聯繫施工單位、材料供應商、相連通的道路，以便合理疏導交通流、盡快修好損壞路段，恢復交通。
在規劃設計城市時，可以給設計好的規劃建立模型，置入現狀系統模型中，模擬城市車流、檢測規劃設計的合理性，根據模擬的結果優化規劃設計。
目前BIM技術在城市規劃領域中，已有廣泛應用， 尤其是在軌道交通和橋梁方面，從設計到投入使用，BIM 貫穿項目的全生命週期，已取得良好的成效。
目前BIM技術在城市規劃領域中，已有廣泛應用， 尤其是在軌道交通和橋梁方面，從設計到投入使用，BIM 貫穿項目的全生命週期，已取得良好的成效。
6.三維導航
現在行業中都想解決室內定位這一難題，但是大多關注的都是定位的手段，例如到底是WiFi還是藍牙，是LFC還是NFC等等，但是室內定位的地圖，卻一般都是建築的二維電子圖來生成的，甚至只是示意圖； 室外的地圖導航都開始真三維化了，室內導航還用二維線條。
但是如果有BIM，那這一問題就能迎刃而解：透過BIM提供的建築內部模型配合定位技術，可以進行三維導航。
但是如果有BIM，那這一問題就能迎刃而解：透過BIM提供的建築內部模型配合定位技術，可以進行三維導航。
隨著建築設計和施工技術的發展，建築造型各異，體量越來越大，建築內部結構越來越複雜，人們的活動不是在室內就是在室外，在高層建築、室內面積大的建築中，特別是標識不夠清晰明確的情況下，人們也比較容易迷失方向，尤其是在商場、活動中心、醫院等地方，就算方向感很好的人，想一下子搞清楚東南西北，也是很不容易的，因此人們對於室內導航的需求，不亞於室外導航。
然而現在為數不多的室內導航圖，也只是二維電子圖，甚至只是示意圖，用起來同樣不是很方便， 而BIM與GIS結合，剛好能解決這個問題。
成熟的三維 GIS 平台，已經支持物聯網數據的接入，結合 BIM 建築模型特點，可以輕鬆做到模擬真實情景定位，應用方面當然也很廣，比如博物館裡尋找展廳、商場裡尋找店面、醫院裡尋找科室、學校裡尋找教室等。
成熟的三維 GIS 平台，已經支持物聯網數據的接入，結合 BIM 建築模型特點，可以輕鬆做到模擬真實情景定位，應用方面當然也很廣，比如博物館裡尋找展廳、商場裡尋找店面、醫院裡尋找科室、學校裡尋找教室等。
7.消防管理
與傳統的建築消防安全管理相比，由於BIM模型的三維特性，可以直觀顯示建築內部結構、消防位置佈局和消防通道狀態等，透過碰撞檢查解決軟衝突和硬衝突，促進不同專業的協同，透過火災模擬和人員疏散模擬，為新型的建築工程消防設計提供依據。
BIM模型包含項目全生命週期中，各專業和各階段的全部資訊，不僅包括建築構件，還包括豐富的族庫，以及自建築文件功能，可建立滅火器、火災探測器、消防栓等消防設備，並且可提供該消防設備的各種參數資訊，將消防資訊整合到BIM模型中，可以制定相應的消防預案， 指導消防救援工作。
在運維階段，透過將 BIM 數據庫，整合到智慧消防系統設計，與自動控制、傳感器、電腦網絡等技術相結合，透過系統平台，實現主動防火功能和被動防火功能，以達到最佳的防火保護。
8.環境模擬
各種災害安全工程的不斷進步，已經極大地減少了火災事故和人員傷亡。儘管這是一個好消息，但是這種發展也導致了未曾遇見的問題：由於災害事故不很頻繁，消防官兵獲得的實戰經驗正在減少。這導致了消防人員實戰經驗，和火場指揮技能的降低。災害環境模擬，是解決技能退步的有效方法。
透過BIM和GIS的技術結合，綜合運用計算3D建模技術、人工智慧、聲熱光電等增強體感技術，構建出精確真實的VR全景的災害場景，並透過VR眼鏡、手柄及語音對話模式，進行沈浸式人機交互演練，培養和鍛鍊消防官兵的安全意識和消防能力。同時，VR演練系統還結合當前互聯網技術，實現多人團隊演練，以場景式教學的模式，提升消防群體，應對突發性災害的處置能力和安全素質。
9.建築設計和管理
傳統的施工現場安全監控，主要是施工方單方面進行，安全事務的處理受管理者的經驗影響較多，具有較大的片面性和局限性，不利於安全事務的處理。
系統透過BIM技術、GIS技術、行動計算、物聯網等手段，實現對建築工程的精細化管理，和對施工現場進度、安全、品質的監控。
系統透過BIM技術、GIS技術、行動計算、物聯網等手段，實現對建築工程的精細化管理，和對施工現場進度、安全、品質的監控。
進度滯後時，查看項管和總包的周報，和進度情況分析，透過決策端的BIM模型查看進度情況，從設計階段開始就整合業主、設計、施工等參與項目的多方，進行協同安全分析、監控和處理，整合各方的管理資源，即時解決項目中，出現的安全問題。各參與方都能透過BIM即時"查看"系統， 安全狀態數據資訊，自動更新一覽無遺。
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