面向建设工程全生命周期应用的CAD_GIS_BIM在线集成框架.pdf

在目前的建设领域和地理信息领域，存在多源异构的城市空间信息，这给跨领域的空间信息集成与应用带来了挑战。本文提出了一种基于服务架构的CAD／GIS／BIM在线集成框架，目的是实现建设工程全生命周期应用中不同类型数据的集成。下面将详细介绍这一框架的知识点。 我们需要了解CAD、GIS和BIM各自的概念和作用。CAD，即计算机辅助设计，是一种利用计算机技术进行设计工作的技术，广泛应用于工程设计领域。GIS，即地理信息系统，是用于捕捉、存储、分析和显示地理信息的工具，已经在城市规划和公共服务领域实现大范围地理空间信息的集成和应用。BIM，即建筑信息模型，是一种以三维数字技术为基础，集成建筑项目全生命周期信息的工具，它支持更高效的设计和施工过程。 CAD、GIS和BIM虽然在核心概念上都涉及城市空间对象，但它们在术语、信息标准、建模尺度以及技术本质上存在差异。比如BIM和GIS在数据组织、应用模型上存在不同，这些差异为跨领域的信息集成带来了挑战。为了解决这一问题，国际标准化组织OGC提出了扩展的三维数据标准CityGML和网络要素服务WFS，以支持CAD／BIM和GIS信息集成的标准化方向。本文提出的框架基于此背景，利用CityGML扩展的建设工程信息模型定义建筑、管线、道路建设工程的空间及语义结构信息。 CAD／BIM要素服务是一个重要的组成部分，它实现了对建设工程信息模型的在线访问与编辑，并提供了标准化接口。本文提出的框架还包括自主研发的客户端，它能够在三维GIS场景中访问CAD／BIM要素服务，并提供全生命周期集成应用的功能。这样的客户端软件可实现建设工程信息模型在三维场景中的模拟展示。 在建设工程全生命周期管理中，设计、施工、运营等各个阶段都会产生和需要不同类型和格式的数据和信息。通过在线集成CAD／GIS／BIM，可以实现这些阶段信息的实时集成和共享，从而提高建设工程管理的效率和科学性。框架的总体思路是基于OGC推荐的服务发布、发现、绑定模式，实现多源网络异构数据的集成。 在实际应用中，这种在线集成框架能有效实现CAD／BIM信息在大范围三维地理场景中的集成、可视化模拟和分析。这对于建设工程设计、施工、运营期的智慧应用提供了重要支撑。比如，可以更高效地进行施工过程模拟、项目管理和规划决策，从而优化建设工程的全生命周期管理。 此外，文章中提到的“空间信息集成与应用”、“服务架构”、“语义空间信息存储”、“三维数字城市和地理设计”等概念也是构建框架时考虑的关键要素。空间信息集成强调的是多种数据源的有效整合，而服务架构为集成框架提供了基础架构的支撑。语义空间信息存储是框架中实现信息共享和交换的基础，而三维数字城市和地理设计则强调了框架在实际应用中的广泛适用性。 CAD／GIS／BIM在线集成框架可以看作是建设领域信息化的关键技术之一，它促进了建设工程领域与地理信息领域的深度融合。通过在线集成和全生命周期应用，该框架不仅能实现建设工程中多源异构数据的集成，还能够支持从项目初期到拆除各个阶段的智慧管理和服务，大大提升了建设工程的效率和质量。这种技术框架在未来的智慧城市建设中有着广阔的应用前景。