BIM与GIS集成的三维建模讲解

一、三维GIS 良好的表面模型分析能力

三维GIS 良好的表面模型分析能力与几何语义信息丰富的BIM 数据集成是实现从外部环境走向内部部署的必经步骤。本文概述了多种集成方法，主要介绍了基于SuperMap 软件平台实现两者集成的方法应用，其中，精细模型数据由Revit 软件构建，使用JavaScript 语言进行开发，并通过iServer 向网络发布三维地图服务。

二、维GIS 技术

随着三维GIS 技术的不断进步与发展，更精细化的系统设计要求被提出以适应详尽的空间管理。无论是组件GIS 还是WebGIS，为了提供更多的属性信息与更逼真的实物展现，都需要提升三维建模技术。目前，已有数字模型的建立大多是基于三维GIS 和Sketchup、3DsMax、Auto-CAD 等软件，生成的建筑模型只能实现外观上的可视化，没有工程属性，不能抽取施工图纸，也不能导出材料报表等信息 。建筑信息模型( Building Information Modeling，BIM) 能够将建筑物三维数字化模拟还原。

同时，具备详细的内部空间几何及功能语义信息，是信息技术在建筑行业应用发展的必然结果 。BIM 与GIS 的集成对未来智慧城市的发展起到关键作用，填补了建筑物室内外一体化应用的空白。在软件平台的选取上，SuperMap 软件可以满足多元数据集成的需要，并具有强大的开发功能以完成不同层次的GIS 应用延伸。

三、BIM 与GIS 集成的方法

为了实现BIM 与GIS 的无缝衔接，国内外学者在不同方面进行研究。IFC ( Industry Foundation Classes) 是BIM 数据的一种标准，作为一个建筑数据模型标准，其他的软件都把自己的数据按照IFC 标准进行生产，这样形成同一数据模型的建筑产品，以IFC 标准格式的数据流通[3] 。CityGML( City Geography Markup Language，城市地理标记语言) 是一种3DGIS 领域通用的数据模型标准。

两者的整合应该从数据层、语义层、拓扑层以及可视化层4 个层面进行。薛梅根据IFC 标准基础，结合数字城市应用特点设计了具有空间语义一致性的建筑构件信息模型BCM( Building Component Model) ，在此基础上提出建筑信息模型和三维数字城市集成方案等利用Extract Transform Load( ETL) 程序将IFC 格式的BIM 数据转换为矢量地理格式，用ID 值相互连接，在此基础上进行房屋的视角分析和阴影分析; 赵霞等提出语义约束的RVT 模型到CityGML 模型的转换方法。

以BIM 模型丰富的语义信息为约束实现几何简化及转换 ; 彭雷等通过数据解析的方式提取BIM 模型关键要素，转化为可被三维GIS 平台Skyline 软件接受的DirectX 格式，各部件的语义信息靠ID 值一一对应，然后对Skyline 进行二次开发，实现建筑物间距自动审批功能 ; 范登科以铁路车站三维信息模型为数据基础，采用数据格式转换软件FME，按照特征集中要素ID 的区分方式，调整配置合理的参数，转换到Skyline 平台中，利erraExplorer 软件实现数据集成 。

虽然BIM 与GIS 跨平台的数据融合还在初步探索中，但由以上已经取得的进展可以看出两者的衔接方法多是基于空间转换算法的不断优化。SuperMap 软件具有多元数据无缝集成的优势，SuperMap 8c 系列在已有的基础上集成了相关算法，不断进行功能升级，对于BIM 数据格式，如IFC、FBX、OBJ、OSGB 等格式予以支持，真正实现了向三维GIS 表面模型中加载BIM 实体模型。