خلاصه
ادغام مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به عنوان یک موضوع امیدوارکننده اما چالش برانگیز برای تبدیل اطلاعات به سمت تولید دانش و هوش شناسایی شده است. دستیابی به ادغام این دو مفهوم و فناوریهای توانمند تأثیر بسزایی در حل مشکلات در بخشهای عمران، ساختمان و زیرساخت خواهد داشت. با این حال، از آنجایی که GIS و BIM در ابتدا برای اهداف مختلف توسعه داده شدند، چالشهای متعددی برای یکپارچهسازی با آن مواجه میشوند. برای درک بهتر این دو حوزه مختلف، این مقاله توسعه و تفاوتهای GIS و BIM، روشهای یکپارچهسازی موجود را بررسی میکند و پتانسیل آنها را در کاربردهای مختلف بررسی میکند. این مطالعه نشان میدهد که روشهای ادغام به دلایل مختلفی توسعه داده شدهاند و هدف آنها حل مشکلات مختلف است. پارامترهای مؤثر بر انتخاب را می توان خلاصه کرد و به عنوان معیارهای “EEEF” نام برد: اثربخشی، توسعه پذیری، تلاش و انعطاف پذیری. در مقایسه با روشهای دیگر، فناوریهای وب معنایی راهحل یکپارچهسازی امیدبخش و تعمیمیافته را ارائه میکنند. با این حال، بزرگترین چالش های این روش، تلاش های زیاد مورد نیاز در مراحل اولیه و توسعه مجزای هستی شناسی ها در یک حوزه خاص است. مشکل جداسازی در روش های دیگر نیز صدق می کند. بنابراین، باز بودن کلید موفقیت یکپارچه سازی BIM و GIS است. در مقایسه با روشهای دیگر، فناوریهای وب معنایی راهحل یکپارچهسازی امیدبخش و تعمیمیافته را ارائه میکنند. با این حال، بزرگترین چالش های این روش، تلاش های زیاد مورد نیاز در مراحل اولیه و توسعه مجزای هستی شناسی ها در یک حوزه خاص است. مشکل جداسازی در روش های دیگر نیز صدق می کند. بنابراین، باز بودن کلید موفقیت یکپارچه سازی BIM و GIS است. در مقایسه با روشهای دیگر، فناوریهای وب معنایی راهحل یکپارچهسازی امیدبخش و تعمیمیافته را ارائه میکنند. با این حال، بزرگترین چالش های این روش، تلاش های زیاد مورد نیاز در مراحل اولیه و توسعه مجزای هستی شناسی ها در یک حوزه خاص است. مشکل جداسازی در روش های دیگر نیز صدق می کند. بنابراین، باز بودن کلید موفقیت یکپارچه سازی BIM و GIS است.
کلید واژه ها:
سیستم اطلاعات جغرافیایی ; مدل سازی اطلاعات ساختمان ; زبان نشانه گذاری جغرافیای شهر ; کلاس های پایه صنعت ; وب معنایی ; استخراج بار تبدیل
1. معرفی
مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) یک نمایش دیجیتالی از خصوصیات فیزیکی و عملکردی یک تأسیسات است [ 1 ]. این مبتنی بر فناوری ترکیب اطلاعات در سه بعدی (3D) است و اطلاعات لازم مورد نیاز معماری، مهندسی، ساخت و ساز و مدیریت تسهیلات (AEC/FM) را ادغام می کند.
در مقابل، علم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای مدیریت و تجزیه و تحلیل دادههای مکانی توسعه یافته است که مبتنی بر فناوریهای ژئوماتیک است. GIS به عنوان یک فناوری/سیستم امکان ذخیره سازی اطلاعات مکانی را در پایگاه داده رابطه ای فراهم می کند و به عنوان یک علم نیز فراتر از سیستم ذخیره سازی داده ها است. اطلاعات ویژگی مرتبط با ویژگی های فضایی ذخیره شده در پایگاه داده امکان تجزیه و تحلیل فضایی بیشتر را با استفاده از ویژگی های مکانی و غیر مکانی فراهم می کند.
BIM شامل اطلاعات ساخت و ساز بسیار غنی و دقیق از هر دو نمای هندسی و معنایی است، با این حال، اطلاعات اطراف را شامل نمی شود [ 2 ]. بانسال [ 3 ] محدودیت های BIM را در برنامه ریزی فضایی برای ساخت و ساز نشان داد. گاهی اوقات اطلاعات مکانی توسط یک سیستم BIM برای ارزیابی محیطی، ترتیب منابع و تجزیه و تحلیل ایمنی ضروری است [ 4 ]. به عنوان مثال، اطلاعات توپوگرافی، که برای برنامه ریزی فضایی ساخت سد ثقلی ضروری است، فقط در GIS قابل دسترسی است. بهینه سازی موقعیت تاور کرین ها در محل ساخت و ساز نمونه کلاسیک دیگری است که BIM به اطلاعات مکانی نیاز دارد [ 5 ].
GIS قادر به پیاده سازی تحلیل فضایی بر اساس رابطه فضایی عملکردی و فیزیکی محیط بیرون در مقیاس فضایی بزرگ است. با این حال، فاقد مخزن دیجیتالی دقیق و جامع از اطلاعات ساختمان است [ 6]. برای مثال، مقامات راه نه تنها به اطلاعات برنامهریزی راه و بافت جاده علاقهمند هستند، بلکه روی اطلاعات جاده استاندارد شده «همانطور طراحیشده» کار میکنند، که در یک پایگاه داده سنتی جغرافیایی موجود نیست، اما در یک BIM ذخیره میشود. سیستم. علاوه بر این، BIM می تواند طراحی دقیق شبکه خط لوله و اطلاعات دقیق تامین کننده هر آیتم در یک ساختمان را ارائه دهد. چنین اطلاعاتی به شدت به مدیریت سنتی GIS و تجزیه و تحلیل شبکه خط لوله، مانند طراحی بهینه شبکه انتقال گاز و مدیریت زنجیره تامین کمک خواهد کرد [ 7 ]. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل نویز سنتی به طور جداگانه در داخل یا خارج از خانه انجام می شود، ادغام سیستم BIM و GIS می تواند نقشه برداری یکپارچه نویز را در هر مقیاس مکانی توسعه دهد [ 8]].
سیستم یکپارچه سازی BIM و GIS امکان مدیریت موثر اطلاعات را در مراحل مختلف چرخه عمر پروژه، یعنی برنامه ریزی، طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری را فراهم می کند. اطلاعات در هر مقیاس مکانی و زمانی می تواند در چنین سیستمی برای کاربردهای مختلف در دسترس باشد. مدیریت مؤثر اطلاعات ناهمگن از منابع مختلف نیز می تواند پشتیبانی های اساسی برای تصمیم گیری فراهم کند.
در گذشته، چالشهای متعددی مانند توسعه با دو استاندارد متفاوت و روشهای متفاوت تفکر در مورد سؤالات تحقیق [ 9 ] برای ادغام GIS و BIM با آن مواجه بود و تلاشهای اولیه انجام شده است. در حالی که در روزهای اولیه ادغام BIM و GIS، همه کاربران سعی کردند مشکل خود را در حوزه های خود حل کنند [ 10 ]. کاربران GIS سعی کردند داده های BIM یا داده های CAD را در یک سیستم GIS ادغام کنند، در حالی که کاربران BIM از اطلاعات مکانی در سیستم BIM استفاده کردند. این تلاش ها را می توان به عنوان استفاده از “چسب” برای چسباندن این دو مشاهده کرد [ 11]. در حال حاضر، راهحلهای یکپارچهسازی بیشتر به خطر میافتند و میتوان آنها را در سه سطح طبقهبندی کرد: سطح داده، سطح فرآیند و سطح برنامه. این موارد در بخش 5 بیشتر مورد بررسی قرار خواهند گرفت .
این بخش با ارائه یک نمای کلی از تحقیقات و ابتکارات موجود در مورد ادغام GIS و BIM صحنه را تنظیم می کند. بخش 2 توسعه GIS را مورد بحث قرار می دهد و بخش 3 بر مفهوم سازی و عملکردهای BIM تمرکز دارد. بخش 4 نشان می دهد که در حالی که GIS و BIM برای اهداف مختلف در دو حوزه مختلف توسعه یافته اند، آنها برخی از اجزای مشترک را به اشتراک می گذارند و لازم است آنها در برنامه های خاص یکپارچه شوند. بخش 5 سه سطح مختلف از روش های یکپارچه سازی GIS و BIM را شرح می دهد. بررسی بخش 6منجر به بحث بیشتر در مورد کاربردهای موجود GIS و ادغام BIM می شود. بخش نتیجهگیری تمام این تحلیلها را گرد هم میآورد و جهتهای جدید و نقاط تمرکز آینده را پیشنهاد میکند.
2. معرفی و توسعه سیستم اطلاعات جغرافیایی
GIS یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری است که تمامی ویژگی های یک سیستم اطلاعاتی را داراست. تفاوت عمده بین GIS و سایر سیستم های اطلاعاتی در این است که داده های GIS دارای ارجاع جغرافیایی هستند [ 12 ]. اطلاعات مکان یا اطلاعات مکانی و سایر خصوصیات مربوط به این مکان از اجزای مهم GIS هستند. چنین اطلاعاتی برای تحلیل مکانی و زمانی بیشتر مهم است [ 13 ]. به طور معمول، اطلاعات مکانی واقعیت را از طریق یک مدل انتزاعی نشان می دهد [ 14 ]، و شامل مختصات، رابطه فضایی بین ویژگی ها و ویژگی های غیر مکانی اضافی است. موضوعات کلیدی تحقیق GIS را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: مکان ها، شرایط، روندها، الگوها و مدل ها [ 15] .].
GIS واقعا سه بعدی با توسعه مباحث فوق کاربردی تر شده است. اگرچه در بسیاری از موارد GIS دوبعدی کافی است، نیاز به مدیریت ساختارهای داخلی پیچیده سایتهای معدن، ساختمانها و مجتمعهای خردهفروشی، توسعه یک مدل سهبعدی دقیقتر را هدایت میکند [ 16 ، 17 ]. برای غنی سازی جزئیات بیشتر در یک مدل سه بعدی، روابط فضایی سه بعدی بین اشیاء مختلف در مدل باید شناسایی شود [ 18 ].
در میان تمام تلاشها، زبان نشانهگذاری جغرافیای شهر (CityGML) در حال حاضر جامعترین استاندارد تبادل اطلاعات شهری در حوزه جغرافیایی است [ 19 ]. CityGML همچنین یکی از برجستهترین قالبهای مدلسازی سه بعدی معنایی است و گامی مهم به سوی یکپارچهسازی BIM و GIS است [ 20 ، 21 ، 22 ].
CityGML به عنوان یک مدل اطلاعات معنایی رایج تعریف شده است که اشیاء سه بعدی را در زمینه جغرافیایی نشان می دهد و می تواند توسط برنامه های مختلف به اشتراک گذاشته شود [ 23 ]. هدف آن ایجاد ساختار اطلاعات در مورد شهرها و ویژگی های بافتی به عنوان یک کل است [ 22 ]. با این حال، CityGML به طور خاص با فرآیند طراحی تسهیلات سازگار نیست.
یکی از راه های مدیریت اشیا و داده ها توسط CityGML معرفی مفهوم Level Of Detail (LOD) است. شامل LOD0 (منطقه و منظر)، LOD1 (شهر و منطقه)، LOD2 (شهر، منطقه شهر و پروژه)، LOD3 (منطقه شهر، مدل معماری بیرونی و نقطه عطف) و LOD4 (مدل معماری شاخص و داخلی) [24 ] ، و سطوح بالاتر از افزایش پیچیدگی و دقت ساختاری [ 25 ، 26 ]، درجه تفکیک [ 23 ]، و دقت و حداقل ابعاد اشیا [ 24 ] استفاده می کنند.
در مقایسه با نسل اول CityGML [ 22 ]، نسل دوم [ 23 ] ساختارهای مدل سازی سه بعدی غنی تری را نه تنها برای ساختمان ها، بلکه برای تونل ها و پل ها ارائه می دهد که به زیرساخت BIM نزدیک تر است. سایر ویژگی های جدید عبارتند از: نمایش سطح جزئیات 0 (LOD0) برای ساختمان، ویژگی های جدید، مکانیسم جدید، و مکانیسم گروه بندی برای ویژگی های عمومی [ 19 ].
3. مدل سازی اطلاعات ساختمان
BIM شامل مجموعهای از سیاستها، فرآیندها و فنآوریهای متقابل با هدف توسعه «روششناسی برای مدیریت طراحی تأسیسات ضروری و دادههای پروژه در قالب دیجیتال در طول چرخه عمر تأسیسات» است [27 ] . به عنوان مثال، می تواند رابطه موجود بین معماری، چیدمان سازه و خدمات مکانیکی، الکتریکی و هیدرولیک را با جفت کردن سیستماتیک اجزای پروژه با هم شناسایی و روشن کند [ 28 ].
یکی از ویژگی های مهم BIM این است که به اشتراک گذاری اطلاعات شفاف و مدیریت امکانات [ 29 ، 30 ] و عملیات تعاملی برای مشتریان یا کاربران در طول کل چرخه عمر پروژه را امکان پذیر می کند [ 1 ]. چنین اطلاعاتی شامل نمایش دیجیتالی اجزای فیزیکی و عملکردی یک تأسیسات است.
BIM میتواند مانند فناوریهای 3D CAD بدون پیچیدگی باشد که نه تنها قادر به طراحی و نمایش یک تسهیلات است، بلکه میتواند با ارائه ابعاد اضافی مانند هزینه، زمانبندی، دسترسی، ایمنی، لجستیک، امنیت، پایداری، قابلیت نگهداری، آکوستیک غنی شود. و شبیه سازی انرژی [ 31 ، 32 ]. با ترکیب این توابع کسب و کار ساخت و ساز، تجزیه و تحلیل مهندسی را می توان در هر مرحله از چرخه عمر تاسیسات ساخته شده پیاده سازی کرد. بنابراین، واضح است که BIM فقط یک نرم افزار نیست، بلکه فرآیندی است که به گردش کار و فرآیند تحویل پروژه کمک می کند [ 33]]. با این حال، علیرغم سیستم پیچیده ای که BIM در آن توسعه یافته است، به معنای واقعی، یک ساختمان به عنوان یک آیتم در مقیاس خرد جدا شده مستقل از محیط ساخته شده در مقیاس کلان طراحی نشده است [34 ] . علاوه بر این، توانایی محدود برای کاوش فضایی و مکان یابی اشیا در مقیاس بزرگ دو محدودیت دیگر BIM است [ 35 ]. بنابراین، یک نمای محیط ساخته شده گسترده تر برای مدیریت داده ها در مدیریت ساخت و ساز مدرن ضروری است.
کلاس بنیاد صنعتی buildingSmart (IFC)، به عنوان جامع ترین و محبوب ترین قالب مبادله برای BIM در صنعت، برای ارائه زمینه ساختمان طراحی شده است [ 36 ]. این یک استاندارد تبادل اطلاعات عمومی برای BIM است و توسط اکثر نرم افزارهای BIM در صنعت AEC پشتیبانی می شود [ 23 ]. در مقایسه با CityGML، که به عنوان زبان نشانه گذاری توسعه پذیر (XML) مشخص می شود، IFC به عنوان زبان مدل سازی داده EXPRESS [ 37] تعریف می شود.]، و نهادها در IFC با شماره خط ارجاع داده می شوند. IFC همچنین دارای یک نسخه XML به نام IfcXML است که مبتنی بر XML است و می تواند از طریق اینترنت با استفاده از خدمات وب مبادله شود، اما به اندازه IFC مبتنی بر EXPRESS به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد. IFC یک طرح داده شی گرا است و عمدتاً مبتنی بر فناوری STEP (تبادل داده های مدل محصول) است. STEP به بازنمایی و تبادل داده های محصول بین حوزه های مختلف، مانند تولید، نفت و گاز، ساخت و ساز ساختمان، طراحی مکانیکی و غیره می پردازد. با این حال، پشتیبانی و ابزار برای توسعه اشیاء جاده استاندارد شده جدید در دسترس است [ 38 ]. اخیراً در آخرین نسخه IFC 4 [ 39]، با گنجاندن عناصر جدید جغرافیایی، مانند «IfcGeographicElement» و «IfcGeographicElementType»، گامهای بیشتری در راستای قابلیت همکاری با GIS برداشته شده است.
همانطور که توسط Tolmer، Castaing، Diab و Morand [ 24 ] نشان داده شده است، مفهوم LOD در IFC با آنچه در CityGML، به عنوان مثال، سطح توسعه (LODt) متفاوت است، و برای نظارت بر پیشرفت طراحی، بدون نرمال سازی ISO استفاده می شود. در CityGML. به طور کلی، شرح تعریف LODt را می توان به صورت زیر ارائه کرد: (1) LODt 100: فقط یک نماد یا سایر نمایش های عمومی. (2) LODt 200: یک سیستم عمومی، شی یا با اطلاعات مونتاژ تقریبی. (3) LODt 300: یک سیستم خاص، شی یا با اطلاعات مونتاژ دقیق. (4) LODt 400: یک سیستم خاص، شی یا با اطلاعات دقیق مونتاژ با اطلاعات ساخت و نصب. و (5) LODt 500: نمایش تایید شده میدانی با تمام اطلاعات در LODt 400 [ 40]. با این حال، از منظرهای خاص، LOD و LODt همبستگی قوی دارند و همان چیزی را در BIM نشان میدهند. یک نمونه از تغییرات LODt از 100 تا 400 در شکل 1 نشان داده شده است .
به عنوان یک فرمت باز، IFC به یکی از موفق ترین ابزارهای تعاملی برای تبادل اطلاعات در بسترهای مختلف تبدیل شده است. با این حال، محدودیتهایی از نظر محدوده بیان، پارتیشن اطلاعات و درونیابی چندگانه در همان اطلاعات شناسایی شدند [ 41 ]. Pauwels، Van Deursen، Verstraeten، De Roo، De Meyer، Van de Walle و Van Campenhout [ 41 ] همچنین نشان دادند که فناوری وب معنایی راهی برای حل این محدودیتها فراهم میکند که در بخش 5.2 بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت .
CityGML و IFC شباهت هایی دارند. به عنوان مثال، هر دو مبتنی بر شی هستند و موجودیت های مشابهی را تعریف می کنند. Donkers [ 42 ] بیان کرد که برخی از مدلهایی که به CityGML پایبند هستند تا حد زیادی از نظر هندسی با مدلهای IFC سازگار هستند. با این حال، علاوه بر زبانهای مدلسازی متفاوتی که استفاده میکنند و مقدار اطلاعات شامل، تفاوتهای زیادی بین این دو استاندارد نیز وجود دارد. به عنوان مثال، شی در IFC با یک یا چند مورد زیر تعریف می شود: نمایش مرزی (BRep)، جامد جابجا شده، و هندسه جامد سازنده (CSG). در مقابل، همه اشیا با BRep نشان داده می شوند [ 36]. علاوه بر این، LOD در IFC و CityGML متفاوت تعریف شده است و تبدیل IFC به CityGML به تطابق کامل LODها در CityGML نیاز دارد. علاوه بر این، IFC حاوی اطلاعات بسیار دقیق تری نسبت به CityGML است. بنابراین، نقشه برداری کامل بین IFC و CityGML آسان نیست. به عنوان بخشی از خانواده های BIM و GIS، آنها همچنین سایر تفاوت ها و ناهماهنگی های مشترک BIM و GIS را به اشتراک می گذارند.
4. BIM-GIS تفاوت ها و عدم تطابق
BIM و GIS مدلسازی سه بعدی را از دو دیدگاه متفاوت تفسیر میکنند: GIS بیشتر بر مدلسازی دنیای واقعی تمرکز دارد، در حالی که BIM بیشتر بر فرآیند طراحی متمرکز است. بنابراین، در CityGML، برای مثال، یک دیوار به عنوان سطح برای هر اتاق به طور جداگانه نشان داده می شود، در حالی که، در IFC، یک دیوار یک جسم حجمی است که بین اتاق ها و پوسته بیرونی مشترک است [43 ] . مدلسازی دنیای واقعی GIS توسط الزامات وظایف نقشهبرداری هدایت میشود، در حالی که مدلسازی طراحی BIM مبتنی بر نمایش جزئیات طراحی هندسی و ساختوساز است [ 44] .]. GIS اغلب بر روی اطلاعات جغرافیایی و شکل ساختمان ها و اجزای ساختمان از منظر جغرافیایی تمرکز می کند. در مقابل، BIM اغلب بر اجزای ساختمانی دقیق و اطلاعات پروژه، مانند هزینه و زمان بندی از دیدگاه معماری و ساخت و ساز تمرکز می کند [ 45 ].
علاوه بر این، اگرچه کارهای قابل توجهی برای بازسازی مدل ساخته شده وجود دارد [ 46 ]، BIM هنوز عمدتاً برای نمایش اشیایی که قبل از تولید مدل وجود نداشتند توسعه یافته است. در قرارداد، GIS به دنبال مدل سازی اشیایی است که از قبل در اطراف ما وجود دارد و مدل ها باید تا حد امکان به راحتی شناسایی شوند. عدم تطابق اطلاعات یکی از چالش های یکپارچه سازی BIM و GIS است.
GIS مبتنی بر کامپیوتر از اواخر دهه 1960 توسعه یافته است، در حالی که مفهوم GIS و کاربرد دستی آن حدود 100 سال قبل از آن مورد استفاده قرار گرفت [ 47 ]. در طول چند دهه گذشته، GIS از یک فناوری مبتنی بر کاربرد به علم حل مسئله، که شامل اصول، تکنیک ها و روش های تجزیه و تحلیل است، توسعه یافته است [ 48 ]. در مقابل، BIM بسیار جوانتر از GIS است. اولین بحث رسمی در مورد پتانسیل BIM در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 مطرح شد [ 49 ]. در چند سال اخیر، اگرچه تعداد مطالعات BIM در مورد روش های تجزیه و تحلیل افزایش یافته است، BIM هنوز هم تنها به عنوان یک فناوری مبتنی بر کاربرد قابل مشاهده است.
به طور کلی، تفاوت ها و عدم تطابق آنها را می توان در موارد زیر خلاصه کرد: کاربران مختلف، تمرکز برنامه های مختلف، مراحل مختلف توسعه، مقیاس های فضایی مختلف، سیستم مختصات مختلف، نمایش های معنایی و هندسی مختلف، سطوح مختلف دانه بندی، و روش های مختلف ذخیره سازی و دسترسی به اطلاعات. اگرچه این دو مفهوم/فناوری به طرق مختلف رشد کردهاند، اخیراً همپوشانی بین آنها بیشتر شده است ( شکل 2).). با تقاضای اخیر برای ادغام برنامه های کاربردی در فضای باز و داخلی برای اهداف مختلف، تلاش هایی برای طراحی روش ها و ابزارهایی برای ادغام مدل های ساختمان در یک زمینه جغرافیایی صورت گرفته است. با این حال، موانع ناشی از این تفاوت ها و عدم تطابق برای ادغام بین دو مفهوم مختلف و سیستم های توانمند مربوطه آنها وجود دارد.
برای غلبه بر موانع و چالش ها، نگرش و کار باز و مشارکتی در میان همه کاربران GIS و BIM حیاتی است. از تجربیات قبلی، باز بودن و همکاری را می توان با موارد زیر به دست آورد: (1) تقاضا برای مثال، توسعه شهر هوشمند [ 50 ]. (2) ارتباطات مکرر [ 51 ]; و (3) ابتکارات دولت [ 9 ].
5. یکپارچه سازی مدل های ساختمان با زمینه جغرافیایی
روش های ادغام قبلی را می توان به روش های مختلف طبقه بندی کرد: سطح معنایی یا هندسی. روش های یک طرفه یا دو طرفه؛ و نرم افزارهای تجاری یا متن باز. امیرابراهیمی، رجبی فرد، مندیس و نگو [ 6 ] همچنین به طور خلاصه بیان کردند که کارهای قبلی در مورد ادغام GIS و BIM را می توان در سه سطح طبقه بندی کرد: سطح داده، سطح فرآیند و سطح کاربرد. با این حال، تصویر کافی و دقیق از آثار قبلی در این سه سطح وجود نداشت. این مطالعه این روش طبقهبندی را اتخاذ میکند و کارهای قبلی BIM و GIS را از این سه سطح مختلف مورد بحث قرار میدهد.
5.1. ادغام BIM و GIS در سطح داده
ادغام BIM و GIS در سطح داده معمولاً شامل معرفی استانداردهای جدید، بازنگری استانداردهای قدیمی یا تبدیل/ترجمه فرمت داده می شود.
5.1.1. استانداردها و مدل های جدید
گروه کاری زمین و زیرساخت کنسرسیوم زمین فضایی باز (OGC) (LandInfraDWG) در سال 2013 برای کار بر روی ادغام اطلاعات زمین مبتنی بر LandXML و CAD با سایر استانداردهای OGC با درک بهتر ماهیت LandXML [52] منشور شد . در طی این فرآیند، InfraGML به عنوان جانشین LandXML پیشنهاد شد. گروه OGC LandInfra SWG اگرچه اصالتاً از دنیای فضایی است، همکاری نزدیک با buildingSMART International و IFC آن برای قابلیت همکاری BIM را آغاز کرده است. این استاندارد جدید به راحتی با CityGML ادغام می شود و در نتیجه می تواند به عنوان پلی بین BIM و GIS عمل کند.
InfraGML زمینه های توسعه زمین و تاسیسات زیرساختی مهندسی عمران را با پتانسیل شامل شبکه های حمل و نقل، زمین، قطعات زمین، زهکشی، فاضلاب و سیستم های توزیع آب در آینده پوشش می دهد [53 ] .
IndoorGML توسط گروه کاری استاندارد IndoorGML [ 54 ] در یک طرح کاربردی OGC GML 3.2 توسعه داده شد. هدف این گروه کاری معرفی یک برنامه کاربردی برای ناوبری داخلی است، اما استاندارد جدید همچنین میتواند به عنوان منبع داده برای توپولوژی داخلی ساختمانها کار کند و در نتیجه استانداردهای موجود مانند IFC و CityGML را تکمیل کند [54 ] . برخی از اطلاعات در IndoorGML را می توان مستقیماً از IFC یا CityGML LoD 4 مشتق کرد، در حالی که برخی از انواع ویژگی های تعریف شده در IndoorGML پتانسیل استفاده از IFC و CityGML در آینده را دارند [55 ] .
در این استاندارد اطلاعات هندسی، معنایی و توپولوژی فضاهای داخلی به خوبی تشریح شده است. بر اساس استاندارد IndoorGML، یک سیستم بالغ با توابع ویرایشگر و بیننده توسعه داده شد [ 56 ]. به ویژه، این سیستم می تواند داده های BIM را با پتانسیل پشتیبانی از اطلاعات مکانی پشتیبانی کند.
زبان مدلسازی یکپارچه (UML) همچنین برای توسعه یک مدل جدید-مدل ساختمان یکپارچه (UBM) مورد استفاده قرار گرفت، که در آن اکثر عناصر و اشیاء از هر دو IFC و CityGML مشتق شدهاند [44 ، 57 ] . UBM به عنوان یک مدل میانی برای ارتباط بین BIM و GIS عمل می کند. این مدل بر اساس IFC و CityGML ساخته شده است و برای کاربردهای مختلف قابل بازنگری است. هدفش کم است و انعطاف پذیر است. بنابراین، می تواند از دست دادن اطلاعات برای یک استفاده خاص جلوگیری کند.
پروژه QUASY (Quartierdaten-Managementssystem) با هدف توسعه یک مدل ساختمان معنایی سه بعدی جدید، که به توسعه شهری اختصاص دارد [ 58 ] است. دارای بسیاری از ویژگی های مشابه CityGML است، اما به دلیل استفاده از انواع (QuVariants) انعطاف پذیرتر می شود. انواع می توانند چیزهای مختلفی مانند حجم، سطح و هندسه منحنی را نشان دهند. اطلاعات معنایی دقیق در مورد اجزای ساختمان؛ و یک توصیف پارامتریک برای نمونه های آینده. بخشی از اشیاء در IFC با استفاده از IfcWallModificator به QUASY نگاشت می شدند.
معرفی استاندارد یا مدل جدید می تواند به طور اساسی و انقلابی مشکل ادغام را حل کند، زیرا از مانع بین دو حوزه جلوگیری می کند. با این حال، استانداردها و مدل های در حال ظهور تنها می توانند از یک دیدگاه خاص، به عنوان مثال، ساختمان، زیرساخت و فضای داخلی راه حل ارائه دهند. هیچ استاندارد واحدی وجود ندارد که بتواند تمام جنبه های یک منطقه را پوشش دهد. این تا حدی به این دلیل است که توسعه یک استاندارد یا مدل جدید فرآیندی بسیار زمان بر و هزینه بر است. علاوه بر این، به دلایل مختلف، از دست دادن اطلاعات (به صورت فعال یا غیرفعال) یک مشکل اجتناب ناپذیر در استاندارد یا مدل توسعه یافته جدید است، به ویژه برای آن دسته از استانداردها و مدل هایی که در حال بلوغ هستند و جاه طلبی زیادی برای گنجاندن همه چیز در یک منطقه دارند. کار بررسی نشان داد که پروژههای متمرکز آسانتر موفق میشوند،
5.1.2. تبدیل، ترجمه و بسط استانداردهای موجود
از آنجایی که IFC و CityGML به ترتیب محبوبترین و معرفترین استانداردها در حوزههای BIM و GIS هستند، تلاشهای زیادی برای تبدیل، ترجمه یا گسترش آنها برای سازگاری با یکدیگر انجام شد. با این حال، بر اساس توضیحات در بخش 3 ، استانداردهای فعلی CityGML و IFC هنوز برای پشتیبانی از اطلاعات ساختار کل چرخه حیات محیطی ساخته شده برای پروژههای شهری و زیربنایی کافی نیستند. بنابراین، اقدامات بیشتری برای ارائه راه حل برای مشکلات تبادل داده مورد نیاز است. روش های موجود را می توان در دو دسته خلاصه کرد: دستی و نیمه اتوماتیک و هیچ روشی نمی تواند فرآیند تبدیل را به طور کامل خودکار کند.
ادغام بین CityGML و IFC همیشه به عنوان یک راه مهم برای پیاده سازی تصویر کامل از مدل سازی سه بعدی در سطوح مختلف جزئیات در نظر گرفته شده است [ 59 ]. چندین پروژه قبلی برای دستیابی به این هدف انجام شده است [ 10 ، 43 ، 60 ، 61 ]، و بیشتر آنها با تمرکز بر تبادل هندسه هستند. تبدیل هندسه از IFC به CityGML معمولاً برای کاهش LOD ها در CityGML انجام می شود [ 10 ]. همچنین چند تلاش تحقیقاتی با تمرکز بر ادغام اطلاعات معنایی بین GIS و BIM با گسترش و نگاشت طرحواره های CityGML و IFC [ 37 , 45 , 62].
El-Mekawy، Östman و Hijazi [ 57 ] تفاوت های بین دو استاندارد و امکان تبدیل بین طبقات/مواد مختلف را فهرست کرده و مورد بحث قرار دادند. به طور مشابه، de Laat و van Berlo [ 10 ] کلاس هایی را در IFC فهرست کردند که می توانند در سیستم GIS مورد استفاده قرار گیرند و CityGML را به عنوان پسوند GeoBIM برای پشتیبانی از معناشناسی و هندسه IFC گسترش دادند. این در یک فایل طرحواره XML (XSD) و به عنوان یک نمودار کلاس UML نشان داده شد. این روی سرور BIM [ 63]. رابطه تعاملی بین مدل نظری و پیادهسازی نرمافزار در BIMserver، این پسوند نظری GeoBIM را برای استفاده عملی بسیار قوی میکند. چارچوب BIMserver امکان ذخیره سازی، نگهداری، پرس و جو و متمرکز کردن اطلاعات از منابع مختلف داده و تشویق همکاری بین شرکت کنندگان است [ 64 ]. این شامل یک مدل Eclipse Modeling Framework (EMF) [ 65 ] از IFC، یک پایگاه داده برکلی DB [ 66 ] و رابط ارتباطی با استفاده از فناوریهای وب، مانند انتقال حالت نمایشی (REST)، پروتکل دسترسی به شی ساده (SOAP) و رابط کاربری وب است. [ 10 ]. کتابخانه IFC Engine DLL [ 67 ] و کتابخانه جاوا CityGML4j [ 68]] به رابط EMF متصل می شوند و فایل های CityGML را می سازند [ 10 ]. با این حال، BIMserver فقط اجازه ترجمه یک جهته از IFC به CityGML را می دهد.
برای اینکه IFC و CityGML در یک سیستم سازگار باشند، Geiger و همکاران. [ 69 ] پیچیدگی مدل IFC را از نظر هندسه و معنایی ساده کرد. این مطالعه بر روی IFCExplorer که یک بسته نرمافزاری است که برای یکپارچهسازی، تجسم و تجزیه و تحلیل دادههای ارجاعشده فضایی در مؤسسه فناوری کارلسروهه توسعه یافته است، اجرا شد [ 70 ].
به طور کلی، تبدیل/ترجمه دستی بین IFC و CityGML معمولاً شامل مراحل زیر است: (1) فیلتر معنایی. (2) محاسبات پوسته خارجی. (3) ادغام نصب و راه اندازی ساختمان. (4) اصلاحات هندسی؛ و (5) اصلاحات معنایی [ 42 ]. این یکی از چارچوب های کلاسیک در IFC و تبدیل/ترجمه CityGML است.
زلاتانوا و همکاران [ 71 ] بیان کرد که یکی از محدودیتهای تبدیل بین IFC و CityGML، معنای گمشده است. حتی اگر اطلاعات معنایی پس از تبدیل کامل شود، معنای اصلی ویژگی ها حفظ نمی شود [ 72 ]. با این حال، این بدان معنا نیست که تبدیل هندسه همیشه آسان خواهد بود. انتقال از CityGML به IFC هم از نظر اطلاعات معنایی و هم از نظر هندسه ساختمان دشوارتر است [ 35 ]. دو تا از راه حل های ممکن عبارتند از یک نوع سطح تعریف شده بهتر در CityGML و بهبود “IfcSpaces” در IFC [ 42 ]. “IfcSpaces” و “IfcSlab” دو لایه کلیدی بین تبدیل CityGML و IFC هستند.
اخیراً یک روش نیمه خودکار تبدیل/ترجمه داده های BIM و GIS توسط فرآیند Extract Transform Load (ETL) پیاده سازی شده است که داده های همگن را از سیستم های منبع استخراج می کند و با تبدیل داده ها به فرمت مناسب، داده ها را در انبار داده بارگذاری می کند. یا ساختار به منظور بهبود زمان بارگذاری، اطلاعات هندسه شی BIM به طور معمول قبل از نمایش در سیستم یکپارچه توسط ETL پردازش میشود [ 73 ]. شرح گام به گام در مورد نحوه ادغام داده های BIM در یک مدل اطلاعات مکانی توسط ETL توسط Rafiee، Dias، Fruijtier و Scholten [ 2 ] نشان داده شد. کانگ و هونگ [ 72] این مطالعه را با ارائه چارچوبی دقیق تر و ساختارمندتر با استفاده از اصول مشابه بیشتر کرد. به طور معمول، فرآیند با تبدیل هندسه شروع می شود که با تخصیص شناسه جهانی دنبال می شود. شناسه جهانی برای خودکارسازی ترجمه معنایی استفاده خواهد شد [ 2 ]. اطلاعات معنایی در داده های اصلی در حال نگاشت به ساختاری است که قالب داده مقصد بتواند آن را تشخیص دهد.
یکی از محبوبترین و موفقترین پلتفرمهای تجاری که از ETL استفاده میکند، موتور دستکاری ویژگی (FME) است [ 74 ]. ETL فضایی مورد استفاده توسط FME یک ابزار تبدیل یک طرفه نیست. همانند IFCExplorer، از خواندن و نوشتن دو طرفه بین IFC و CityGML [ 42 ] پشتیبانی می کند. دو شرکت بزرگ دیگر که فرآیند ETL فضایی را برای یکپارچهسازی منابع داده ناهمگن اتخاذ میکنند، ESRI و Oracle هستند و این توابع به ترتیب ArcGIS Data Interoperability [ 75 ] و Oracle Spatial with Spatial ETL [ 76 ] نامیده میشوند.
از نظر تئوری، وقتی بین IFC و CityGML توسط ETL ترجمه میشود، هم اطلاعات هندسی و هم اطلاعات معنایی باید نسبتاً ثابت بماند. با این حال، این بستگی به دانش داده های اپراتور در هر دو GIS و BIM، به ویژه برای تبدیل اطلاعات معنایی دارد. علاوه بر این، معمولاً هیچ اطلاعات هماهنگی در IFC ذخیره نمی شود و یک مرحله اضافی (به عنوان مثال، LocalCoordinateSystemSetter در FME) برای تنظیم مکان اصلی مدل در IFC مورد نیاز است.
فرآیند نقشه برداری در طول ETL می تواند انعطاف پذیر باشد و ترجمه کامل و سفارشی بین داده های BIM و GIS را امکان پذیر می کند. از سوی دیگر، فرآیند نقشهبرداری مدل از نظر زمان و هزینه پرهزینه است، اگرچه این کار نقشهبرداری به اندازه موارد در سطح استاندارد عمیقتر پرهزینه نیست. بنابراین، ابزارهای ETL برای تبدیل داده های انبوه خوب هستند، که داده های حجم زیادی را به صورت دسته ای ترجمه می کند. مسلماً، گاهی اوقات خطاها در مرحله نگاشت و تفسیر مدل اجتناب ناپذیر هستند، زیرا پردازش انسانی شامل تفاوت غیرقابل تطبیق بین این دو استاندارد است. به عنوان مثال، تفسیر کامل مرزهای فضای پیوسته در IFC توسط فرآیند ETL آسان نیست، که به راحتی با تبدیل دستی نیز قابل حل نیست [ 77]]. علاوه بر این، یکی دیگر از معایب ETL این است که نمی تواند تبدیل داده ها را بر اساس تقاضا و زمان واقعی اجرا کند. اگرچه بسیاری از مطالعات قبلی در مورد این موضوع انجام شده است، ETL پاسخ سریع هنوز در سطح عملی به دست نیامده است.
5.2. ادغام BIM و GIS در سطح فرآیند
5.2.1. فن آوری های وب معنایی
یکپارچهسازی در سطح فرآیند، قالب و ساختار دادهها را از هر دو طرف تغییر نمیدهد و “آنها به طور همزمان زنده و متمایز میمانند” [ 6 ]. BIM و GIS محتویات و ساختارهای داده متفاوتی دارند و BIM معمولاً اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به GIS دارد. به منظور توسعه یک سیستم یکپارچه سازی یکپارچه، یک هستی شناسی مرجع به عنوان بخشی از فناوری های وب معنایی می تواند برای ذخیره و نمایش تفاوت ها استفاده شود. هستی شناسی مرجع مقوله جدیدی از هستی شناسی ها نیست، بلکه به گونه ای طراحی شده است که با بسط و تخصصی کردن هستی شناسی های سطح بالا، دیدی جهانی از بسیاری از حوزه ها داشته باشد [ 78 ].
هدف نهایی وب معنایی این است که “اجازه دهد داده ها به طور موثر توسط جوامع گسترده تر به اشتراک گذاشته شوند و به طور خودکار توسط ابزارها و همچنین به صورت دستی پردازش شوند” [ 79 ]. بنابراین، وب معنایی دارای توانایی طبیعی برای یکپارچه سازی اطلاعات از منابع مختلف است. هدف آن ارائه معناشناسی قابل دسترسی ماشین به حاشیه نویسی با استفاده از طرحواره ها-هستی شناسی مفهومی غنی است [ 11 ]. هستی شناسی ها اصطلاحات را در حاشیه نویسی با استفاده از مجموعه ای از مفاهیم از پیش تعریف شده تعریف می کنند و آنها را به حاشیه نویسی های معنایی تبدیل می کنند. چارچوب توصیف منبع (RDF) بیشتر شبیه یک چارچوب برای مدیریت و نمایش هستی شناسی ها عمل می کند.
دنگ، چنگ و آنومبا [ 36 ] چارچوبی از ادغام IFC و CityGML را با استفاده از هستی شناسی مرجع خلاصه کردند: (1) تبدیل هندسه. (2) ترجمه سیستم هماهنگی. (3) توسعه میانجی طرحواره با استفاده از هستی شناسی. و (4) هماهنگی LoD های مختلف در CityGML. کار مداومی وجود دارد که هدف آن توسعه یک چارچوب هماهنگ برای کتابخانه های مفهومی شبکه ای و توزیع شده است [ 80 ]. در زمینه ابتکار داده های باز پیوندی، مفهوم سناریوهای ترکیب معنایی به طور فشرده توسط سیستم پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت. در این کار، BIM و GIS قادر خواهند بود با استفاده از تکنیکهای IFC برای مدل دادههای GIS (IFG) یکسان باقی بمانند [ 81] و buildingSMART Data Dictionary (قبلاً International Framework for Dictionaries یا IFD) [ 82 ] و فناوری های وب معنایی.
مشابه کار در حال انجام از Beetz [ 80 ]، تعدادی از تحقیقات مشابه در مورد مدل های توزیع شده تحت مفهوم وب معنایی، RDF و هستی شناسی ها انجام شده است. این یکی از فعال ترین حوزه هایی است که توسط محققان GIS و BIM مورد بررسی قرار گرفته است. میگنارد و نیکول [ 35 ] هستی شناسی تکاملی و معماری مدیریت تسهیلات شهری را ساختند. هیچ تعریف قابل قبولی از هستی شناسی تکاملی وجود ندارد. عموماً مخفف یک هستی شناسی است که با تغییرات ایجاد شده در یک حوزه سازگار می شود و ثبات خود و مصنوعات وابسته به آن را حفظ می کند [ 83 ]. این پلتفرم توسعه مدیریت تسهیلات ACTIve3D [ 84] با تعریف مفاهیم مکانی، زمانی و چند بازنمایی. علاوه بر این، کاران و همکاران. [ 85 ] چارچوب کاری مشابهی را به عنوان Beetz معرفی کردند، با این حال، چارچوب و گردش کار مفصل تری در مطالعه آنها ارائه شده است.
روشهای یکپارچهسازی مبتنی بر فناوریهای وب معنایی، تبدیل دو طرفه بین BIM و GIS را امکانپذیر میسازد. آنها همچنین نسبت به سایر روش ها انعطاف پذیرتر هستند، زیرا هستی شناسی های تعریف شده می توانند برای استفاده در آینده در دسترس باشند. علاوه بر این، چنین رویکردی اطلاعات معنایی مشخص شده در هر دو حوزه را حفظ می کند، در حالی که هنوز یکپارچه سازی داده ها را در سطح معنایی امکان پذیر می کند. با این حال، فناوری های وب معنایی هنوز در حال توسعه و بلوغ هستند، به ویژه برای غنی سازی تعریف هستی شناسی مورد توافق جهانی. در حال حاضر، توسعه مدلهای داده معنایی عمدتاً یک فرآیند دستی و پرهزینه است، به ویژه در مراحل اولیه [ 86 ]. یکی از راه حل های بالقوه توسعه یک مبدل در سمت دیگر با استفاده از ابزارهای برنامه نویسی، مانند زبان برنامه نویسی PHP [ 85] است.]. علاوه بر این، توسعه مجزا و مستقل هستیشناسیها در یک حوزه خاص، یکی دیگر از محدودیتهای ترکیب دادههای ناهمگن است.
5.2.2. روشهای مبتنی بر خدمات
تلاش دیگر برای ادغام اطلاعات BIM و GIS از طریق خدمات نقشه OGC توسط کارگروه دامنه مدیریت اطلاعات سه بعدی (3DIM) است. هدف پروژه بستر آزمایشی وب سرویس فاز 4 (OWS-4) نشان دادن این بود که BIM-GIS می تواند از طریق اینترنت با استفاده از خدمات وب در سطح فرآیند، و بدون توسعه انواع سرویس های وب جدید برای پرداختن به یکپارچگی یکپارچه شود. مسائل شرکت کنندگان OGC OWS-4 [ 87 ] یا از خدمات وب OGC موجود، مانند سرور ویژگی وب (WFS) استفاده کرده اند، یا انواع جدیدی از مؤلفه ها را در معماری خدمات مکانی باز برای یکپارچه سازی BIM توسعه داده اند. در نهایت، یک سرویس ویژگی وب تراکنشی (WFS-T برای BIM) به خطر افتاده برای ارائه ویژگیهای IFC و CityGML استفاده شد.
به طور مشابه، Lapierre و Cote [ 22 ] از CityGML، WFS و 3D Viewer برای توسعه یک راه حل مبتنی بر وب برای مدیریت داده های شهر استفاده کردند. Hagedorn و Dollner [ 88 ] داده های GIS، CAD و BIM را برای ساخت مدل شهر سه بعدی مجازی، که همچنین بر اساس وب سرویس پشتیبانی شده توسط سیستم Onuma است، یکپارچه کردند.
عملکرد سیستم روش مبتنی بر خدمات معمولاً از نظر تبدیل معنایی و هندسی مؤثر است و از دست دادن اطلاعات کمتری قابل شناسایی است. با این حال، چنین سیستمی به طور معمول دارای انعطاف پذیری و گسترش کم است [ 72 ]. هنگامی که مشکلاتی مانند فرآیند نقشه برداری کم کارآمد به دلیل کد برنامه نویسی بهینه نشده در سیستم رخ می دهد، یک راه حل گران قیمت و تخصصی مورد نیاز است. علاوه بر این، روش مبتنی بر خدمات همچنین دارای معایب مشابهی با سایر روشهای یکپارچهسازی در سطح فرآیند است. از آنجایی که ادغام سطح فرآیند همیشه شامل مداخله انسانی است، بهره وری پایین نقطه ضعف در مراحل اولیه توسعه سیستم یکپارچه سازی است.
5.3. ادغام BIM و GIS در سطح برنامه
آخرین گروه از روش های یکپارچه سازی در سطح کاربرد است. در این سطح، هم داده های منبع و هم داده های شی تغییر نمی کنند و هیچ سرویس یا هستی شناسی توسعه نمی یابد. این نوع مطالعات معمولاً برای خدمت به یک مورد استفاده خاص اجرا می شد. به عنوان مثال، اطلاعات نویز که به طور جداگانه از BIM و GIS محاسبه می شود، به عنوان واسطه ای برای تبادل و ادغام اطلاعات لازم بین دو سیستم عمل می کند [ 8 ]. مطالعه دیگری وجود دارد که اطلاعات را به عنوان واسطه بین سیستم های BIM و GIS پذیرفته است [ 89 ]. در این مطالعه، اطلاعات مورد نیاز توسط GIS و تجزیه و تحلیل فضایی بیشتر توسط یک پلاگین سفارشی استخراج شد که در هر نرم افزار تجاری BIM موجود است. سپس اطلاعات در پایگاه داده مرکزی (مانند MS Access) ذخیره شد.
علاوه بر این، علاوه بر اطلاعات و ابزارهای سفارشی شده (plug-in)، طرحواره گزینه دیگری برای کار به عنوان رسانه یکپارچه سازی است. XML ساختمان سبز (gbXML) به عنوان فرمت داده میانی بین GIS و BIM توسط Niu و همکاران مورد استفاده قرار گرفت. [ 90 ]. اطلاعات مفید در BIM استخراج، ساده شده و به صورت فایل gbXML ذخیره شد که پس از شبیه سازی انرژی به KML و COLLADA تبدیل شد و سپس در Google Earth ارائه شد. روشهای یکپارچهسازی در سطح کاربرد، مشکل را از یک زاویه خاص حل میکنند و معمولاً نمیتوانند با روشهای دیگر اتخاذ شوند. به طور کلی، این نوع روش ها هم از نظر زمان و هم از نظر کار پرهزینه نخواهد بود.
5.4. مقایسه راه حل های یکپارچه سازی
تعدادی از مطالعات قبلی یا در حال انجام در بخش های قبلی مورد بحث قرار گرفته است. روش های مورد استفاده در این مطالعات به دلایل مختلف معرفی شده و با هدف حل مسائل مختلف صورت گرفته است. بنابراین، انتخاب روش ادغام یک سوال بسیار مشکل محور است. بر اساس مرور ادبیات سیستماتیک در مورد راه حل های ادغام قبلی، پارامترهای موثر بر انتخاب را می توان به عنوان معیارهای “EEEF” خلاصه کرد و نام برد: اثربخشی (از دست دادن اطلاعات کمتر)، توسعه پذیری (درجه باز بودن بالا)، تلاش (زمان/کار/پول). هزینه)، و انعطاف پذیری (امکان یک نتیجه که می تواند توسط مطالعات دیگر اعمال شود). مزایا و معایب هر راه حل در جدول 1 ذکر شده است .
نتیجه گیری در جدول 1بر اساس ماهیت روش ها و مقایسه مطالعات موردی نشان داده شده در این بخش است. مقیاسهای فضایی استانداردها یا مدلهای جدید از فضای داخلی (IndoorGML)، زیرساخت (InfraGML) تا شهر (پروژه QUASY) با اهداف کاربردی و LOD کاملاً متفاوت است. بنابراین، “EEEF” استانداردهای جدید و توسعه مدل های جدید به شدت به جاه طلبی آنها بستگی دارد. اگر هدف مدل جدید حل یک مشکل کوچک و متمرکز خاص باشد، ارزیابی کلی “EEEF” می تواند بسیار رضایت بخش باشد. از سوی دیگر، اگر هدف مدل یا استاندارد پوشش دادن تمام جنبه های BIM و GIS باشد، معمولاً ریسک بالاست. با این حال، هر گونه تلاش برای توسعه استانداردهای جدید باید تشویق شود، زیرا می تواند مشکل ادغام را به طور اساسی و انقلابی حل کند. برای رسیدن به هر چیزی که ارزش انجام دادن داشته باشد، زمان و تلاش لازم است.
تبدیل، ترجمه و گسترش استانداردهای موجود، اعم از دستی یا نیمه خودکار، معمولاً شامل فرآیند فیلتر معنایی (نادیده گرفتن یا نگاشت) است. بنابراین، سطح معینی از دست دادن اطلاعات قابل اجتناب نیست. هدف فناوریهای وب معنایی و روشهای مبتنی بر خدمات، فعال کردن اشتراکگذاری دادهها به جای تبدیل استانداردهای موجود یا توسعه استانداردهای جدید است. بنابراین، از دست دادن اطلاعات کمی را می توان در طول یکپارچه سازی در سطح فرآیند مشاهده کرد. از آنجایی که فرآیند فیلتر کردن داده ها ممکن است در روش های کاربردی متمرکز باشد، ممکن است از دست دادن اطلاعات رخ دهد.
تبدیل دستی، ترجمه و بسط استانداردهای موجود و فناوریهای وب معنایی به توسعه موجودیتهای جدیدی مانند GeoBIM و هستیشناسی ختم میشود که میتواند به راحتی در دسترس باشد و با مطالعات آتی غنیتر شود. ادغام نیمه خودکار، مانند ETL، بر شرح فرآیند تمرکز دارد (فرمت داده ها در طول فرآیند یکپارچه سازی تغییر می کند)، و این فرآیند می تواند در بین برنامه های کاربردی مختلف متفاوت باشد. بنابراین، فرآیند ETL توسعهیافته توسط همه برنامههای کاربردی آینده قابل توسعه نیست. از آنجایی که فناوری وب سرویس در حال بالغ شدن است و یکپارچگی مبتنی بر سرویس «روش حل مسئله بسیار تخصصی» [ 72 ] است، پتانسیل ضعیفی در گسترش نشان می دهد.
از آنجایی که اکثر کارهای یکپارچه سازی در سطح فرآیند نیاز به مداخله گسترده انسانی دارند، بهره وری پایین نقطه ضعف در مراحل اولیه توسعه چنین سیستم یکپارچه سازی است. در مقایسه با تبدیل دستی، ترجمه و گسترش استانداردهای موجود، روشهای نیمه خودکار فقط به مداخله انسانی در مرحله نقشهبرداری نیاز دارند. از آنجایی که دادههای منبع، دادههای شی، سرویس و هستیشناسی نه تغییر میکنند و نه با روشهای مبتنی بر کاربرد توسعه مییابند، در مقایسه با سایر روشها به کمترین تلاش و کمترین انعطافپذیری نیاز دارند. به دلیل ماهیت حل مسئله تخصصی ادغام مبتنی بر سرویس، انعطاف پذیری پایینی نیز دارد. استانداردهای تبدیل شده، ترجمه شده و توسعه یافته، رابطه نقشه برداری در فرآیند ETL، یا هستی شناسی جدید توسعه یافته از یک مطالعه، همگی به سطح خاصی از بازنگری نیاز دارند. تا توسط مطالعه دیگری مورد استفاده قرار گیرد. این سه روش بین کاربرد عملی و تولید دانش جدید ادغام تعادل ایجاد می کنند. ویژگی دوم فرصتی برای ارائه نتایج تطبیقی فراهم می کند.
6. کاربردهای یکپارچه سازی GIS و BIM
6.1. کاداستر سه بعدی
کاداستر سه بعدی یکی از کاربردهای مهم ادغام BIM و GIS در دوران اخیر است. به طور سنتی، کاداستر بر اساس یک توصیف بسته دو بعدی همراه با وضعیت حقوقی مرتبط و اطلاعات مربوط به حق مالکیت است. با این حال، چنین توصیفی می تواند نادرست باشد، به ویژه برای سازه های ساختمانی پیچیده با چند سطح در بالا و زیر زمین [ 91 ]. BIM می تواند اطلاعات بسیار دقیق تری را برای اهداف کاداستر ارائه دهد. با این حال، گاهی اوقات اطلاعات در BIM می تواند بیش از حد دقیق باشد و فرآیند ساده سازی مورد نیاز است. اطلاعات دیگر، مانند تاریخچه مالکیت و تراکنش، در BIM [ 92 ] موجود نیست. بنابراین، مطالعات زیادی برای ترجمه اطلاعات بین BIM و GIS برای توسعه یک سیستم کاداستر سه بعدی بدون درز اجرا شد [ 91, 92 , 93 ]. با این حال، اجرای کاداستر سه بعدی تنها یک موضوع فنی نیست، بلکه شامل چالش های سازمانی و قانونی نیز می شود [ 53 ، 93 ].
6.2. خدمات مبتنی بر مکان (LBS) و ناوبری
خدمات مبتنی بر مکان (LBS) مخفف ارائه خدمات بر اساس موقعیت جغرافیایی است که توسط یک دستگاه تلفن همراه تعیین می شود [ 94 ]. سرویس های محلی می توانند هم راه اندازی شوند و هم توسط کاربر درخواست شوند و توسط تعدادی از برنامه ها مانند پاسخ اضطراری [ 95 ] تحریک می شوند. متفاوت از طرح اضطراری سنتی [ 96 ]، فنآوریهای کنونی این امکان را فراهم میآورند که عملیات اضطراری را میتوان بهموقع و بهصورت پویا به یک ساختمان هدف بر روی یک پلت فرم GIS هدایت کرد. با این حال، هنگامی که در یک ساختمان یا سایت ساخت و ساز، جزئیات معماری و مهندسی، مانند فضای داخلی ساختمان، تامین آب و تامین برق، برای تصمیم گیری موثر مورد نیاز است [ 22 ].
ادغام BIM و LBS LBS 2 بعدی سنتی را به 3 بعدی گسترش می دهد، به ویژه در یک ساختمان [ 97 ]. شایگانفر و همکاران. [ 98 ] یک راه حل هوشمند ناوبری داخلی برای افزایش پاسخ به موقع در داخل ساختمان ارائه کرد. این BIM و محدودیت های کاربر را با استفاده از فناوری های وب معنایی ترکیب می کند. هوانگ، کانگ و چوی [ 56 ] و زوروویچ و همکاران. [ 99 ] همچنین یک سیستم ناوبری داخلی را توسعه داد، اما تمرکز بیشتری بر توسعه ابزار در ادغام BIM و GIS برای فضای داخلی داشت. علاوه بر نمایش دقیق یک ساختمان، مانند تلاشها در IndoorGML [ 54 ، 56]، بهبود یک محیط ناوبری داخلی، با استفاده از شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) یا شبکه بی سیم داخلی، همچنین می تواند موقعیت یابی به موقع و دقیق داخل ساختمان را بهبود بخشد [ 100 ]. سایر کاربردهای ادغام خدمات مبتنی بر مکان و BIM شامل اندازه گیری ترافیک عابر پیاده در یک ساختمان [ 101 ]، نظارت و گزارش جاده [ 102 ]، و ردیابی فعالیت های ساخت و ساز [ 103 ] است. با این حال، حفظ حریم خصوصی برای سیستم BIM و LBS مورد نیاز است، با توجه به اینکه ذینفعان مختلف ممکن است حقوق دسترسی به اطلاعات مشترک در سراسر محیط پروژه را داشته باشند [ 104 ، 105 ].
6.3. مدیریت دارایی
به طور کلی، مدیریت دارایی نیازمند فرآیندهای سیستماتیک در زمینه های بهره برداری، نگهداری و نوسازی است. صاحبان دارایی های بزرگ از مزایای استفاده از تکنیک های مدیریت اطلاعات در دستیابی به راه حل های جامع تر آگاه می شوند [ 106 ]. یک تصمیم آگاهانه تر برای استقرار دارایی با کمک یک سیستم مدیریت دارایی کاملاً کاربردی با اطلاعات کافی و قابل اعتماد اتخاذ خواهد شد [ 107 ].
یک پلت فرم GIS/BIM برای یک مطالعه امکان سنجی اولیه برای برآورد هزینه ساخت یک جاده ملی استفاده شده است [ 108 ]. پارک، کانگ، لی و سئو [ 108 ] سیستمی را توسعه دادند که از سیستم های BIM و GIS با سه ماژول استفاده می کند که هزینه ساخت و ساز، هزینه اکتساب زمین و عملیات و هزینه نگهداری را به طور جداگانه برآورد می کند تا به تصمیم گیری منطقی برای انتخاب مسیر بهینه کمک کند. . علاوه بر این، کرمر و پریس [ 109 ] کار یکپارچهسازی GIS و BIM را در باغ گیاهشناسی برلین معرفی کردند. هدف آن بهبود مدیریت پایدار امکانات در باغ و خدمات اطلاعاتی برای بازدیدکنندگان و دانشمندان است.
فرآیندهای سفارش کاری مدیریت دارایی به شدت به مدیریت زنجیره تامین پایدار متکی هستند. یک مثال در مورد چنین مطالعه ای در مطالعه Irizarry، Karan و Jalaei [ 89 ] ارائه شد که در آن BIM و GIS در یک سیستم منحصر به فرد برای تجسم فرآیند زنجیره تامین ساخت و ساز و پیگیری وضعیت مواد ادغام شدند. علاوه بر این، لیو و ایسا [ 51 ] GIS و BIM را برای تجسم سه بعدی خطوط لوله زیرسطحی در ارتباط با تاسیسات ساختمان برای اهداف مدیریت تاسیسات یکپارچه کردند.
6.4. مدیریت میراث
توسعه اخیر تکنیک ها فرآیند ضبط و مدیریت داده های میراث معماری را تسهیل کرده است که شامل داده های رادیومتری، هندسی، مکانی و چند زمانی است [ 9 ]. یکی از قابلیت های BIM پشتیبانی از مدل های سه بعدی است که از داده های طراحی به دست می آیند [ 110 ]. علاوه بر این، سه مفهوم مهم مربوط به مدیریت کارآمد اطلاعات در سه بعد برای هر بنای تاریخی عبارتند از: (الف) تقسیم بندی. (ب) ساختار روابط سلسله مراتبی. و (ج) غنی سازی معنایی [ 9 ]. این مفاهیم در یک خط لوله معمولی برای تولید BIM ساخته شده [ 111 ] تشکیل شده است. در دور و مورفی [ 112] مطالعه، عناصر معماری نشان داده شده توسط اشیاء پارامتری بر روی داده های گرفته شده توسط اسکن لیزری یا بررسی فتوگرامتری نقشه برداری شدند. اطلاعات محیطی اطراف، مانند نمای خیابان، اطلاعات حمل و نقل و کاداستر، توسط CityGML نشان داده شد و با میراث سه بعدی ادغام شد.
علاوه بر این، SanJosé-Alonso، و همکاران. [ 113 ] و سنتوفانتی و همکاران. [ 114 ] اشیاء سه بعدی غنی از معنایی را در یک محیط GIS معرفی کرد. علاوه بر این، یک سیستم نظارت بر ایمنی بر روی یک پلت فرم GIS برای مدیریت میراث فرهنگی در یک خیابان تاریخی در تایوان توسعه داده شد [ 115 ]. در این سیستم اطلاعات سه بعدی بناهای تاریخی و محیط اطراف مربوطه با اسکن لیزری نمایش داده شد.
6.5. انتخاب سایت و طرح چیدمان
BIM به برنامه ریزان پروژه اجازه می دهد تا با استفاده از اطلاعات جاسازی شده در مدل های سه بعدی، دید واقعی از محل ساخت و ساز را غوطه ور کنند و خطرات احتمالی را ارزیابی کنند. اطلاعات جزئی اجزا در BIM از پیش طراحی شده همچنین می تواند به تصمیم گیری در مرحله طرح سایت کمک کند [ 116 ]. در مقابل، GIS نمای بافت فضایی سایت و ارزیابی کمی اثرات زیست محیطی را فراهم می کند [ 117 ]. GIS می تواند از ارزیابی دسترسی به مواد در محل و تشخیص تضادهای مکانی-زمانی برای چیدمان مصالح سایت ساخت و ساز پشتیبانی کند [ 118 ]. علاوه بر این، قابلیت تجسم GIS، به ویژه سیستم سه بعدی و ناوبری، همچنین قادر به استفاده از انتخاب سایت و طرح چیدمان است.119 ، 120 ].
استفاده از سیستم های یکپارچه GIS و BIM برای تسهیل انتخاب مکان را می توان در دو حوزه مختلف نسبت داد: سایت برای تجهیزات و سایت برای ساخت و ساز. Irizarry و Karan [ 5 ] تابعی را برای بهینه سازی تعداد و مکان جرثقیل ها در یک سایت ساخت و ساز با در نظر گرفتن مکان آنها و طرح هندسی بارها ارائه کردند. بانسال [ 3 ] از مزایای GIS، مانند مدلسازی توپوگرافی و تحلیل مکانی، و مزایای BIM، مانند پیوند برنامه اجرا با یک مدل سهبعدی (3D) برای تسهیل برنامهریزی فضا و زمان استفاده کامل کرد. -شناسایی تضاد فضایی بانسال [ 121] همچنین یک سیستم یکپارچه GIS و BIM را برای پیشبینی مکانهای با پتانسیل بالا برای حوادث و فعالیتها برای بهبود طرحبندی سایت ارائه کرد. علاوه بر این، بانسال [ 3 ] یک سیستم یکپارچه را توسعه داد که شناسایی تعارض زمان-فضا را امکان پذیر می کند و راه حل هایی را قبل از ساخت پیشنهاد می کند.
6.6. تحلیل محیط شهری
توسعه سریع اخیر فناوری اطلاعات و ارتباطات به یکی از نیروهای محرک در تحول شهری و توسعه شهر هوشمند تبدیل شده است [ 122 ]. مسلماً شهر هوشمند همه چیز مربوط به فناوری ICT نیست، با این حال، ICT ها زیرساخت دیجیتال و ارتباطی مهم شهر هوشمند را فراهم می کنند [ 123 ]. به عنوان بخشی از فناوری اطلاعات و ارتباطات، ادغام BIM و GIS به ایجاد یک زیرساخت دیجیتالی یکپارچه فضایی کمک میکند، که پایهای حیاتی برای توسعه شهر هوشمند است. در Neirotti، و همکاران. [ 124 ] مطالعه، بسیاری از حوزه های کاربردی بالقوه شهر هوشمند، از جمله تجزیه و تحلیل محیط شهری، که هدف آن بهبود منابع پایدار و مدیریت زیرساخت در یک شهر با استفاده از BIM، GIS یا سایر ICTها است، نشان داده شد.
Thiis و Hjelseth [ 125 ] یک رویکرد مبتنی بر BIM و GIS را برای ایجاد سازگاری اقلیمی ساختمان ها پیشنهاد کردند. بانسال و پال [ 126 ] روشی را برای تجسم نور مستقیم خورشید برای محاسبه مقدار نور خورشید دریافتی در وجوه مختلف ساختمان با ادغام BIM با GIS پیشنهاد کردند. انرژی مورد نیاز در سطح مقیاس شهری نیز در سیستم یکپارچه شهر سه بعدی [ 127 ] پیشبینی شد، و اثرات سطوح مختلف جزئیات ساختمان بر تقاضای انرژی نیز در این مطالعه نشان داده شد. همچنین پتانسیل در شناسایی رابطه بین اثرات زیست محیطی، تراکم شهری و دستاوردهای خورشیدی وجود دارد، در نتیجه مصرف انرژی ساختمان لازم برآورد می شود [ 2 ، 128] .]. GIS و BIM می توانند به بررسی رابطه دینامیکی بین شرایط آب و هوایی، هندسه شهری و ویژگی های ساختمان فردی کمک کنند. چنین سیستمی برنامه ریزی شهری و طراحی ساختمان را از نظر بهینه سازی انرژی بهبود می بخشد. Niu، Pan و Zhao [ 90 ] آن را با توسعه یک سیستم مبتنی بر وب برای تجسم و بازرسی مصرف انرژی در سطح ساختمان و شهر بهبود دادند. علاوه بر این، Castro-Lacouture، و همکاران. [ 129 ] یک چارچوب مفهومی GIS-BIM در مورد سیستم تولید برق جلبکی برای بهبود مصرف انرژی در سطح محله شهری ارائه کرد.
STREAMER به عنوان یک پروژه تحقیقاتی مشارکتی مبتنی بر صنعت، قصد دارد هزینه انرژی و انتشار کربن در اتحادیه اروپا را تا 50 درصد در دهه آینده کاهش دهد. در این پروژه، کل اطلاعات چرخه عمر ساختمان ها در مناطق مراقبت های بهداشتی در یک سیستم BIM/GIS ذخیره و مدیریت شد. این سیستم از روشهای طراحی مبتنی بر معناشناسی بهینه و ابزارهای متقابل برای تجزیه و تحلیل اطلاعات طراحی، ساخت، بهرهبرداری و نگهداری ساختمانهای ناحیه مراقبتهای بهداشتی استفاده میکرد [ 130 ].
به طور سنتی، خسارت سیل به طور جداگانه در دو مقیاس مختلف ارزیابی می شود: ساختمان و شهر. با توجه به ظهور فناوری ها و ابزارهای جدید برای یکپارچه سازی BIM و GIS، می توان آنها را در یک سیستم یکپارچه ارزیابی کرد. چنین سیستمی امکان ارزیابی دقیق و پیشبینی خسارت سیل به ساختمانهای کل شهر را فراهم میکند [ 6 ، 20 ]. چنین تلاش هایی می تواند سازگاری یک شهر را با تغییرات آب و هوایی افزایش دهد.
6.7. ایمنی
ژو و همکاران [ 131 ] بیان کرد که ادغام BIM و GIS امکان در نظر گرفتن کاملتر ایمنی ساخت و ساز را فراهم می کند. بانسال [ 121 ] محدودیت شبیه سازی BIM فرآیند ساخت و ساز را برای جلوگیری از خطرات، مانند عدم مدل سازی توپوگرافی و تجزیه و تحلیل جغرافیایی ارائه می دهد. GIS با ارائه یک نمای کلی از پروژه های ساختمانی و ارتباط آنها با محیط اطراف به ارزیابی خطرات محیطی بالقوه اطراف کمک می کند [ 132 ]. به عنوان مثال، یک انیمیشن سه بعدی قابل ناوبری مبتنی بر GIS توسط Bansal [ 121] توسعه داده شد] برای پیش بینی مکان خطرات احتمالی و فعالیت های مورد نیاز برای اهداف برنامه ریزی ایمنی. پایگاه داده GIS همچنین قادر به ارائه و تجزیه و تحلیل مکان های کانون خطرات ساختمانی است [ 121 ]. از سوی دیگر، BIM قادر است نگرانی های ایمنی ساخت و ساز را با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مرحله طراحی ارائه دهد [ 133 ]. ژانگ و همکاران [ 134 ] الگوریتم های تشخیص ایمنی خودکار را توسعه داد. الگوریتم ها امکان تجزیه و تحلیل ایمنی و خطرات در سیستم BIM را فراهم می کنند و روش های پیشگیری مربوطه را پیشنهاد می کنند.
Isikdag، Underwood و Aouad [ 96 ] سیستم BIM و GIS را برای توسعه عملیات مدیریت پاسخ به آتش معرفی کردند و این سیستم موضوع انتخاب مکان را نیز پوشش داد. در این تحقیق نه تنها از اطلاعات معنایی ساختمان (مانند پلان و طبقات)، بلکه از اطلاعات هندسی نیز برای بهینهسازی محل انتخاب و پاسخ اضطراری استفاده شد. کاربرد مشابهی را می توان در Tashakkori و همکاران نیز شناسایی کرد. [ 135 ] مطالعه. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل مسیر ایمن برای ارزیابی محیط پیاده روی در فضای باز در ایالات متحده اجرا شد. شرح صریح پیادهروی محله یک مدرسه ابتدایی با ادغام BIM و GIS [ 136 ] ارائه شد.
علاوه بر این، توسعه یکپارچهسازی دادههای سطحی و زیرسطحی توسط یک سری بلایا با حفاریهای زیرزمینی انجام شده است [ 137 ، 138 ، 139 ]. ادغام مدلهای BIM و مکانی، مدلسازی ویژگیهای سطحی و زیرسطحی، مانند ساختمانها و زمینشناسی را در یک چارچوب یکپارچه امکانپذیر میسازد [ 140 ]. این چارچوب یکپارچه نه تنها به فرآیند برنامه ریزی و طراحی برای ساخت سازه های سطحی و زیرسطحی سود می رساند، بلکه مدیریت ریسک را نیز شفاف می کند [ 138 ].
7. نتیجه گیری و جهت گیری برای تحقیقات آینده
BIM و GIS مدلسازی سه بعدی را از دو دیدگاه متفاوت تفسیر میکنند و به روشهای مختلفی بالغ شدهاند. در حال حاضر، توسعه BIM و GIS در حال حاضر دارای برخی مناطق همپوشانی است. در همین حال، شکاف بین دو فضا به تدریج کمتر می شود. در نتیجه، محدودیت ها و پتانسیل ها به طور همزمان برای ادغام آینده BIM و GIS وجود دارد. GIS را می توان با ادغام شدن با BIM با سه بعدی واقعی خود غنی کرد. اطلاعات هندسی و معنایی منتقل شده از مدل سازی ساختمان به یک بافت مکانی به طور مثبت بر مجموعه ای از فعالیت های جاری مانند انتخاب مکان، مدیریت ایمنی و ارزیابی اثرات محیطی تأثیر می گذارد.
اگرچه انتقال هندسی لزوما آسان نیست، تبدیل سطح معنایی چالش برانگیزتر است. در چند سال اخیر، تلاش روزافزون برای ادغام BIM و GIS از دیدگاه معنایی قابل توجه است. با این حال، مشکل از دست دادن اطلاعات و تغییر هنوز در جریان تبادل اطلاعات جدی است. این تا حدی به دلیل اهداف توسعه متفاوت دو سیستم است. به خصوص، مفهوم نسبتا جوان BIM و استاندارد IFC هنوز الزامات استانداردها را برآورده نکرده است: رقابت، انطباق، و اتصال [ 141] .]. در یک مدل IFC، معناشناسی اضافی برای نشان دادن چگونگی مدلسازی برخی از جنبهها در CityGML قدردانی میشود. “IfcSpaces” و “IfcSlab” دو لایه کلیدی بین تبدیل CityGML و IFC هستند. از سوی دیگر، دنیای GIS نیاز دارد که به طور مداوم زمانی را به توسعه استاندارد بازتر و پایدارتر برای به اشتراک گذاری اطلاعات مکانی با اطلاعات ساختمان اختصاص دهد.
سه سطح از روش های یکپارچه سازی BIM و GIS در این مقاله نشان داده شده است. انتخاب روش ادغام باید از یک مطالعه به مطالعه دیگر متفاوت باشد، و معیارهای “EEEF” (اثربخشی، توسعه پذیری، تلاش و انعطاف پذیری) برای ارزیابی روش ها در هر گروه معرفی شدند. کار توسعه استاندارد جدید بلندپروازانه می تواند پیچیده باشد و از دست دادن اطلاعات معمولاً مشاهده می شود، به دلیل اختلاف بین انواع کلاس ها و LOD های مختلف در طرحواره های اصلی و شی [ 72]]. اگر مدل یا استاندارد توسعهیافته جدید متمرکز، کمتر جاهطلبانه و کاربردیمحور باشد، ریسک میتواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. اگرچه توسعه استاندارد یا مدل جدید بلندپروازانه و تعمیمیافتهتر هنوز در حال بلوغ است، هر تلاشی برای این هدف باید تشویق شود، زیرا میتواند به طور اساسی و انقلابی مشکل یکپارچهسازی را در میان مجموعه دادههای ناهمگن حل کند.
استفاده از تبدیل نیمه اتوماتیک، ترجمه و گسترش استانداردهای موجود، با توجه به هزینه کم و نتیجه یکپارچه سازی نسبتاً خوب، مصالحه خوبی در بین تمام روش های موجود است. در مقایسه با تبدیل دستی، روشهای نیمه خودکار به تلاش کمتری نیاز دارند تا قابلیت توسعه پذیری را به خطر بیندازند. این به این دلیل است که، از نظر تئوری، روشهای نیمه خودکار دارای ساختار کاری یا گردش کاری هستند که باید دنبال شوند.
با توجه به توسعه سریع فناوری اینترنت، مقادیر زیادی از یکپارچه سازی سیستم با کمک فناوری های جدید وب ساخته شده است. نتایج یکپارچه سازی خوبی با روش های مبتنی بر خدمات در شرایط از دست دادن اطلاعات کمتر به دست آمده است. با این حال، به دلیل انعطاف پذیری کم و توسعه پذیری کم، به اندازه فناوری های وب معنایی که راه حل یکپارچه سازی تعمیم یافته تری ارائه می دهند، محبوب نیست. با این وجود، به ویژه در مراحل اولیه، روشی پرهزینه نیز هست. علاوه بر این، توسعه مجزا و مستقل هستیشناسیها، چالشهای پیش روی دانشمندان و مهندسان حوزههای مختلف را تشدید میکند. مسلماً، آینده ادغام BIM و GIS توسط فناوریهای وب معنایی هنوز امیدوارکننده است، زیرا افراد بیشتری به این حوزه اختصاص میدهند.
روشهای مبتنی بر کاربرد کمترین تلاش را در مقایسه با گروههای دیگر روشها نیاز دارند. با این حال، روشهای مبتنی بر کاربرد معمولاً نمیتوانند به راحتی توسط دیگران مورد استفاده قرار گیرند، زیرا آنها معمولاً برای حل یک مشکل خاص توسعه یافتهاند و تعمیم نمییابند.
هنوز موانع و چالش های زیادی برای دستیابی به یکپارچه سازی BIM و GIS وجود دارد. عدم تطابق اطلاعات بین این دو یکی از مهمترین عوامل است. عدم تطابق اطلاعات نه تنها نشان دهنده تفاوت فرمت استاندارد است، بلکه مخفف کاربران مختلف، تمرکز برنامه های مختلف، مراحل مختلف توسعه، مقیاس های فضایی مختلف، سیستم مختصات مختلف، نمایش های معنایی و هندسی مختلف، سطوح مختلف دانه بندی، و ذخیره سازی اطلاعات مختلف و متفاوت است. روش های دسترسی
بنابراین، باز بودن و همکاری کلیدهای موفقیت یکپارچه سازی BIM و GIS است. این نه تنها برای توسعه استانداردهای جدید یا هستی شناسی اعمال می شود، بلکه نگرش افراد از حوزه های مختلف را نیز نشان می دهد. مطالعات قبلی نشان میدهد که ابتکارات مبتنی بر تقاضا، ارتباطات مکرر و دولت، سه راه کلیدی برای دستیابی به کار یکپارچهسازی باز و مشارکتی بین BIM و GIS هستند. به عنوان مثال، مطالعه اخیر شهر هوشمند نوظهور، افراد هر دو حوزه را ملزم می کند تا برای توسعه زیرساخت های ICT یکپارچه با یکدیگر همکاری کنند. این مقاله همچنین طیف گسترده ای از کاربردها را از طریق ادغام BIM و GIS ارائه کرده و پتانسیل عظیم آن را نشان می دهد.
منابع
- وانگ، ایکس. عشق، PED; کیم، ام جی؛ پارک، سی.-اس. بخوان، سی.-پی. Hou, L. چارچوبی مفهومی برای ادغام مدل سازی اطلاعات ساختمان با واقعیت افزوده. خودکار ساخت و ساز 2013 ، 34 ، 37-44. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- رفیعی، ع. دیاس، ای. Fruijtier، S. Scholten, H. From BIM to geo-analysis: مشاهده پوشش و تحلیل سایه با ادغام BIM/GIS. Procedia Environ. علمی 2014 ، 22 ، 397-402. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Bansal, V. استفاده از GIS و توپولوژی در شناسایی و حل تضادهای فضایی. جی. کامپیوتر. مدنی مهندس 2010 ، 25 ، 159-171. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- یاو، N.-J. تسای، م.-ک. یولیتا، EN بهبود کارایی برای مسکن های انتقالی پس از فاجعه در اندونزی: یک مطالعه موردی اکتشافی. فاجعه قبلی مدیریت 2014 ، 23 ، 157-174. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- آیریزاری، ج. Karan, EP بهینهسازی موقعیت جرثقیلهای برجی در سایتهای ساختمانی از طریق یکپارچهسازی GIS و BIM. J. Inf. تکنولوژی ساخت و ساز (ITcon) 2012 ، 17 ، 351-366. [ Google Scholar ]
- امیرابراهیمی، س. رجبی فرد، ع. مندیس، پ. Ngo، T. یک مدل داده برای ادغام GIS و BIM برای ارزیابی و تجسم سه بعدی خسارت سیل به ساختمان. مکان 2015 ، 15 ، 10-12. [ Google Scholar ]
- حجازی، ط. اهلرز، ام. زلاتانوا، اس. بکر، تی. ون برلو، ال. تحقیقات اولیه برای مدلسازی ابزارهای داخلی در زمینه جغرافیایی سه بعدی: تبدیل ابزار داخلی ifc به citygml/utilitynetworkade. در پیشرفت در علوم ژئو اطلاعات سه بعدی ؛ Springer: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2011; صص 95-113. [ Google Scholar ]
- دنگ، ی. چنگ، جی سی. Anumba، C. چارچوبی برای نقشهبرداری سه بعدی نویز ترافیک با استفاده از دادههای ادغام BIM و GIS. ساختار. زیرساخت. مهندس 2016 ، 12 ، 1267-1280. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- سایگی، گ. Remondino، F. مدیریت اطلاعات میراث معماری در BIM و GIS: دیدگاه های پیشرفته و آینده. بین المللی جی. هریت. رقم. عصر 2013 ، 2 ، 695-714. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- د لعات، ر. ون برلو، L. ادغام BIM و GIS: توسعه پسوند citygml GeoBIM. در پیشرفت در علوم ژئو اطلاعات سه بعدی ؛ Springer: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2011; ص 211-225. [ Google Scholar ]
- Horrocks، I. هستی شناسی ها و وب معنایی. اشتراک. ACM 2008 ، 51 ، 58-67. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- استانتون-چپمن، TL; چاپمن، DA با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی برای بررسی نقش تفریح و فعالیت های اوقات فراغت در پیشگیری از اختلالات عاطفی و رفتاری. بین المللی Rev. Res. منت. عقب مانده.: Dev. اپیدمیول. منت. عقب مانده. توسعه دهنده غیرفعال کردن 2011 ، 33 ، 191-211. [ Google Scholar ]
- لیو، ایکس. شانون، جی. وون، اچ. ترویجنز، ام. چی، H.-L. وانگ، X. تجزیه و تحلیل مکانی و زمانی بر روی توزیع دقت ردیابی شناسایی فرکانس رادیویی فعال (RFID) با روش کریجینگ. Sensors 2014 , 14 , 20451. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
- شیائو، جی. لیو، اچ. لوان، ایکس. Zhou, Z. طراحی پایگاه داده نقشه ; ژئوانفورماتیک؛ انجمن بین المللی اپتیک و فوتونیک: مونیخ، آلمان، 2007. [ Google Scholar ]
- ویرمانی، س. پراساد، ک. Pande, S. مروری بر GIS، کاربرد GIS در تجزیه و تحلیل سیستم های زراعی-مطالعات موردی در آسیا. در مجموعه مقالات کارگاه بین المللی هماهنگ سازی پایگاه های داده برای تجزیه و تحلیل GIS سیستم های کشت در منطقه آسیا، پاتانچرو، هند، 18 تا 29 اوت 1997.
- بکر، تی. ناگل، سی. Kolbe, TH یک مدل فضایی چندلایه برای ناوبری در فضاهای داخلی. در علوم ژئو اطلاعات سه بعدی ; Springer: هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 61-77. [ Google Scholar ]
- بوگوسلاوسکی، پ. طلا، CM؛ Ledoux, H. مدلسازی و تحلیل ساختمانهای سه بعدی با ساختار داده اولیه/دوگانه. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 2011 ، 66 ، 188-197. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- استدلر، آ. Kolbe، TH انسجام فضایی- معنایی در ادغام مدلهای شهر سه بعدی. در مجموعه مقالات پنجمین سمپوزیوم بین المللی کیفیت داده های مکانی، Enschede، هلند، 13-15 ژوئن 2007.
- گروگر، جی. Plümer, L. Citygml-مدل های شهر معنایی سه بعدی قابل تعامل. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 2012 ، 71 ، 12-33. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- امیرابراهیمی، س. رجبی فرد، ع. مندیس، پ. Ngo، T. چارچوبی برای ارزیابی آسیب سیل در مقیاس میکرو و تجسم برای یک ساختمان با استفاده از ادغام BIM-GIS. بین المللی جی دیجیت. زمین 2015 ، 43 ، 1-24. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- حجازی، آی.ح. اهلرز، ام. زلاتانوا، اس. نیبو: رویکردی جدید برای نمایش و تحلیل شبکههای ابزار داخلی در سیستمهای اطلاعات جغرافیایی سه بعدی. بین المللی جی دیجیت. زمین 2012 ، 5 ، 22-42. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- لاپیر، ا. Cote, P. استفاده از خدمات وب باز برای مدیریت داده های شهری: بستر آزمایشی حاصل از ابتکار OGC که خدمات استاندارد CAD/GIS/BIM را ارائه می دهد. در مدیریت داده های شهری و منطقه ای ; شایعه، M.، Coors، V.، Fendel، EM، Zlatanova، S.، Eds. گروه تیلور و فرانسیس: لندن، انگلستان، 2008; صص 381-393. [ Google Scholar ]
- گروگر، جی. کلبه، تی. ناگل، سی. Häfele، K. OGC زبان نشانه گذاری جغرافیای شهر (citygml) کدگذاری استاندارد v2. 0. OGC Doc. 12-019 ، کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2012.
- تولمر، سی.-ای. کاستینگ، سی. دیاب، ی. Morand، D. Citygml و IFC: فراتر از LOD. در نتایج کنگره بین المللی میراث دیجیتال 2013 (Digital Heritage)، مارسی، فرانسه، 28 اکتبر تا 1 نوامبر 2013.
- والنتینی، ال. بروولی، MA; زامبونی، جی. شهرهای دیجیتال تاریخی چند قاب و چند بعدی: نمونه کومو. بین المللی جی دیجیت. زمین 2014 ، 7 ، 336-350. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Kolbe، TH ارائه و مبادله مدل های سه بعدی شهر با citygml. در علوم ژئو اطلاعات سه بعدی ; Springer: هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 15-31. [ Google Scholar ]
- Penttilä, H. توصیف تغییرات در فناوری اطلاعات معماری برای درک پیچیدگی طراحی و بیان معماری آزاد. J. Inf. تکنولوژی ساخت و ساز (ITcon) 2006 ، 11 ، 395-408. [ Google Scholar ]
- Dossick، CS; Neff, G. تقسیمات سازمانی در ساخت و ساز تجاری مبتنی بر BIM. J. Constr. مهندس مدیریت 2009 ، 136 ، 459-467. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- وانگ، ایکس. Love، PE BIM+ AR: اشتراک گذاری و ارتباط اطلاعات در محل از طریق تجسم پیشرفته. در مجموعه مقالات شانزدهمین کنفرانس بین المللی IEEE در سال 2012 در مورد کار مشترک با پشتیبانی رایانه در طراحی (CSCWD)، ووهان، چین، 23 تا 25 مه 2012. صص 850-855.
- وانگ، ایکس. ترویجنز، ام. هو، ال. وانگ، ی. ژو، ی. ادغام واقعیت افزوده با مدل سازی اطلاعات ساختمان: کنترل فرآیند ساخت و ساز در محل برای صنعت گاز طبیعی مایع. خودکار ساخت و ساز 2014 ، 40 ، 96-105. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- تیلور، جی. برنشتاین، PG پارادایم مسیرهای عمل مدل سازی اطلاعات ساختمان در شبکه های پروژه. جی. مناگ. مهندس 2009 ، 25 ، 69-76. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- عواد، جی. لی، ا. Wu, S. ساختن آینده: مدلسازی Nd ; Routledge: لندن، انگلستان، 2006. [ Google Scholar ]
- Hardin, B. BIM and Construction Management: Proven Tools, Methods, and Workflows . جان وایلی و پسران: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2011. [ Google Scholar ]
- پیترز، E. BIM و سیستم های اطلاعات مکانی. در کتابچه راهنمای تحقیق در مورد مدل سازی اطلاعات ساختمان و انفورماتیک ساختمانی: مفاهیم و فناوری ها ; IGI Global: Hershey، PA، USA، 2010; صص 483-500. [ Google Scholar ]
- میگنارد، سی. Nicolle, C. ادغام BIM و GIS با استفاده از کاربرد هستی شناسی برای مدیریت تاسیسات شهری در Active3D. محاسبه کنید. Ind. 2014 , 65 , 1276-1290. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- دنگ، ی. چنگ، جی سی. Anumba، C. نقشه برداری بین BIM و 3D GIS در سطوح مختلف جزئیات با استفاده از میانجیگری طرحواره و مقایسه نمونه. خودکار ساخت و ساز 2016 ، 67 ، 1-21. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بورمان، ا. کلبه، تی. دوناوبائر، آ. استیور، اچ. ژبیر، ج. Flurl، M. مدلسازی هندسی معنایی چند مقیاسی تونلهای محافظ برای کاربردهای GIS و BIM. محاسبات.-کمک. مدنی زیرساخت. مهندس 2015 ، 30 ، 263-281. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بکتاس، ای. لویتن، بی. بومز، ام. مدل سازی توزیع شده برای مقامات جاده. در مجموعه مقالات سی امین کنفرانس بین المللی CIB W78، پکن، چین، 9 تا 12 اکتبر 2013.
- buildingSMART. انتشار 4 کلاس های بنیاد صنعت (IFC4). در دسترس آنلاین: http://www.buildingsmart-tech.org/ifc/IFC4/final/html/ (دسترسی در 5 اکتبر 2016).
- Bedrick, J. سطحی از مشخصات توسعه برای فرآیندهای BIM. AECbytes Viewp . در دسترس آنلاین: http://www.aecbytes.com/viewpoint/2013/issue_68.html (در 23 مه 2016 قابل دسترسی است).
- پاولز، پی. ون دورسن، دی. ورستراتن، آر. دی رو، جی. دی مایر، آر. ون دی وال، آر. Van Campenhout، J. یک محیط بررسی قوانین معنایی برای بررسی عملکرد ساختمان. خودکار ساخت و ساز 2011 ، 20 ، 506-518. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Donkers, S. Automatic Generation of Citygml lod3 Building Models from IFC Models ; TU Delft، دانشگاه صنعتی دلفت: دلفت، هلند، 2013. [ Google Scholar ]
- ناگل، سی. استدلر، ا. Kolbe، TH الزامات مفهومی برای بازسازی خودکار مدلهای اطلاعات ساختمان از مدلهای سه بعدی تفسیر نشده. Proc. بین المللی قوس. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2009 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- المکاوی، م. اوستمن، ا. حجازی، اول. یک مدل ساختمان واحد برای GIS شهری سه بعدی. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2012 ، 1 ، 120-145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- چنگ، JCP; دنگ، YC; Anumba، C. نقشه برداری طرحواره BIM و طرحواره سه بعدی GIS به صورت نیمه خودکار با استفاده از تکنیک های زبانی و متن کاوی. J. Inf. تکنولوژی ساخت و ساز (ITcon) 2015 ، 20 ، 193-212. [ Google Scholar ]
- ولک، آر. استنگل، جی. شولتمن، اف. مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) برای ساختمان های موجود – بررسی ادبیات و نیازهای آینده. خودکار ساخت و ساز 2014 ، 38 ، 109-127. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Coppock، JT; Rhind، DW تاریخچه GIS. Geogr. Inf. سیستم: پرینس. Appl. 1991 ، 1 ، 21-43. [ Google Scholar ]
- Longley, P. سیستم های اطلاعات جغرافیایی و علم ; جان وایلی و پسران: هوبوکن، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا، 2005. [ Google Scholar ]
- ایستمن، CM مدلسازی ساختمانها: تکامل و مفاهیم. خودکار ساخت و ساز 1992 ، 1 ، 99-109. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Månsson، U. BIM و اتصال GIS راه را برای شهرهای واقعا هوشمند هموار می کند. Geoforum Perspektiv. 2016 , 14 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- لیو، آر. Issa, R. تجسم سه بعدی خطوط لوله زیرسطحی در ارتباط با تاسیسات ساختمان: ادغام GIS و BIM برای مدیریت تسهیلات. در محاسبات در مهندسی عمران (2012) ; انتشارات ASCE: Reston، VA، USA، 2012; صص 341-348. [ Google Scholar ]
- OGC. مدل مفهومی OGC Landinfra ; Open Geospatial Consortium Inc: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2014. [ Google Scholar ]
- آیین، ا. رجبی فرد، ع. کلانتری، م. شجاعی، د. تلفیق ابعاد حقوقی و کالبدی محیط های شهری. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2015 ، 4 ، 1442-1479. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- لی، ک.-جی. لی، جی. زلاتانوا، اس. مورلی، J. Indoorgml SWG. در دسترس آنلاین: http://www.opengeospatial.org/projects/groups/indoorgmlswg (در 12 ژوئیه 2016 قابل دسترسی است).
- کیم، جی.اس. یو، اس.-جی. لی، ک.-جی. ادغام indoorgml و citygml برای فضای داخلی. در وب و سیستم های اطلاعات جغرافیایی بی سیم ; Springer: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2014; ص 184-196. [ Google Scholar ]
- هوانگ، J.-R. کانگ، H.-Y. چوی، J.-W. توسعه یک ویرایشگر و یک نمایشگر برای indoorgml. در مجموعه مقالات چهارمین کارگاه بین المللی ACM SIGSPATIAL در مورد آگاهی فضایی داخلی، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 7 تا 9 نوامبر 2012.
- المکاوی، م. اوستمن، ا. حجازی، اول. ارزیابی تبدیل یک طرفه ifc-citygml. بین المللی J. Adv. محاسبه کنید. علمی Appl. 2012 ، 3 ، 159-171. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بنر، جی. گایگر، ا. Leinemann, K. Flexible Generation of Semantic Building 3D Models. در مجموعه مقالات اولین کارگاه بین المللی در مورد مدل های شهر سه بعدی نسل بعدی، بن، آلمان، 21 تا 22 ژوئن 2005. ص 17-22.
- El-Mekawy، M. یکپارچه سازی BIM و GIS برای مدلسازی سه بعدی شهر: مورد IFC و CityGML . KTH: استکهلم، سوئد، 2010. [ Google Scholar ]
- ایسیکداغ، یو. Zlatanova، S. به سمت تعریف چارچوبی برای تولید خودکار ساختمان ها در citygml با استفاده از مدل های اطلاعات ساختمان. در علوم ژئو اطلاعات سه بعدی ; Springer: هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 79-96. [ Google Scholar ]
- حجازی، ط. اهلرز، ام. زلاتانوا، اس. Isikdag، U. IFC به چارچوب تبدیل citygml برای تجزیه و تحلیل جغرافیایی: یک مورد شبکه آبرسانی، 3D Geoinfo. در مجموعه مقالات چهارمین کارگاه بین المللی در زمینه اطلاعات جغرافیایی سه بعدی، گنت، بلژیک، 4 تا 5 نوامبر 2009. صص 123-127.
- چنگ، JCP; دنگ، ی. Du, Q. نقشه برداری بین مدل های BIM و مدل های شهر سه بعدی GIS با سطوح مختلف جزئیات. در مجموعه مقالات سیزدهمین کنفرانس بین المللی کاربردهای ساخت و ساز واقعیت مجازی (CONVR 2013)، لندن، انگلستان، 30 تا 31 اکتبر 2013.
- سرور BIM. سرور مدل اطلاعات ساختمان. در دسترس آنلاین: http://BIMserver.org/ (در 21 اوت 2016 قابل دسترسی است).
- بیتز، جی. ون برلو، ال. د لات، آر. ون دن هلم، P. BIMserver. ORG – یک سرور مدل منبع باز IFC. در مجموعه مقالات کنفرانس CIP W78، حیفا، اسرائیل، 14 تا 16 ژوئیه 2010.
- EMF. چارچوب مدلسازی Eclipse. در دسترس آنلاین: http://www.eclipse.org/modeling/emf/ (در 26 اکتبر 2016 قابل دسترسی است).
- DB, B. پایگاه داده منبع باز. در دسترس به صورت آنلاین: http://www.oracle.com/technetwork/database/berkeleydb/overview/index.html (در 27 اکتبر 2016 قابل دسترسی است).
- سری موتورهای IFC کتابخانه ای برای مدیریت مدل های IFC. در دسترس آنلاین: http://www.ifcbrowser.com/ (در 30 اکتبر 2016 قابل دسترسی است).
- Haefele، k.-h. Citygml-توسعه دهندگان. در دسترس آنلاین: http://www.citygmlwiki.org/index.php/CityGML-Developers (در 17 اوت 2016 قابل دسترسی است).
- گایگر، ا. بنر، جی. Haefele، KH تعمیم مدل های ساختمان سه بعدی IFC. در علوم زمین اطلاعات سه بعدی ; Springer: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2015; صص 19-35. [ Google Scholar ]
- بنر، جی. گایگر، ا. Haefele, K.-H.; Isele, J. قابلیت همکاری مدل های داده های زمین گرمایی. در مجموعه مقالات کنگره جهانی زمین گرمایی، بالی، اندونزی، 25-29 آوریل 2010.
- زلاتانوا، اس. بیتز، جی. بوئرسما، ا. مولدر، آ. Goos, J. زیرساخت اطلاعات فضایی سه بعدی برای بندر روتردام. در مجموعه مقالات کارگاه بین المللی “اطلاعات جغرافیایی جهانی”، نووسیبیرسک، روسیه، 25 آوریل 2013.
- کانگ، TW; Hong, CH مطالعه ای بر روی معماری نرم افزار برای یکپارچه سازی داده های مدیریت تسهیلات مبتنی بر BIM/GIS. خودکار ساخت و ساز 2015 ، 54 ، 25-38. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کانگ، TW; Hong, CH توسعه معماری برای قابلیت همکاری بین BIM و GIS. در مجموعه مقالات سیزدهمین کنفرانس بین المللی کاربردهای ساخت و ساز واقعیت مجازی، لندن، انگلستان، 30 تا 31 اکتبر 2013.
- نرم افزار ایمن FME . BC کانادا. 2016. موجود به صورت آنلاین: http://www.safe.com/ (دسترسی در 1 ژوئن 2016).
- ESRI. قابلیت همکاری داده ArcGIS در دسترس آنلاین: http://www.esri.com/software/arcGIS/extensions/datainteroperability (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
- Dale, L. Oracle Spatial Extraction, Transform and Load (etl) ; Oracle: Tampa، FL، USA، 2009. [ Google Scholar ]
- بویز، جی. تامسون، سی. Ellul, C. ادغام BIM و GIS: بررسی استفاده از اشیاء و مرزهای فضایی IFC. در مجموعه مقالات GISRUK 2015، لیدز، انگلستان، 15-17 آوریل 2015; دانشگاه لیدز: لیدز، بریتانیا، 2015. [ Google Scholar ]
- زموچی قمری، ل. قمری، هستی شناسی مرجع AR. در مجموعه مقالات پنجمین کنفرانس بین المللی 2009 در زمینه فناوری تصویر سیگنال و سیستم های مبتنی بر اینترنت (SITIS)، مراکش، مراکش، 29 نوامبر تا 4 دسامبر 2009.
- کوئنکا گراو، بی. هوراکس، آی. کازاکوف، ی. Sattler، U. استفاده مجدد مدولار از هستی شناسی ها: نظریه و عمل. جی آرتیف. هوشمند Res. 2008 ، 273-318. [ Google Scholar ]
- Beetz, J. یک شبکه مقیاس پذیر از کتابخانه های مفهومی با استفاده از پایگاه های داده گراف توزیع شده. در مجموعه مقالات کنفرانس مشترک ICCCBE 2014 و کنفرانس CIB W078 2014، اورلاندو، فلوریدا، ایالات متحده آمریکا، 23 تا 25 ژوئن 2014.
- IFG (IFC برای GIS). کلاس های پایه صنعت Ci-3 برای GIS (IFG). در دسترس آنلاین: http://www.buildingsmart-tech.org/future-extensions/ifc_extension_projects/current/ic3 (در 26 سپتامبر 2016 قابل دسترسی است).
- IFD (چارچوب بین المللی برای دیکشنری ها). فرهنگ لغت داده Buildingsmart. در دسترس آنلاین: http://bsdd.buildingsmart.org/#peregrine/about (در 17 ژوئن 2016 قابل دسترسی است).
- Plessers، P. دی ترویر، او. Casteleyn، S. درک تکامل هستی شناسی: رویکرد تشخیص تغییر. وب سامانت.: علم. خدمت Agents World Wide Web 2007 ، 5 ، 39-49. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- وانلانده، آر. نیکول، سی. کروز، سی. IFC و مدیریت چرخه عمر ساختمان. خودکار ساخت و ساز 2008 ، 18 ، 70-78. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کاران، EP; آیریزاری، ج. Haymaker، J. BIM و GIS ادغام و قابلیت همکاری بر اساس فناوری وب معنایی. جی. کامپیوتر. مدنی مهندس 2015 , 30 , 04015043. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کاران، EP; Irizarry, J. گسترش قابلیت همکاری BIM به عملیات پیش ساخت با استفاده از تحلیل های مکانی و خدمات وب معنایی. خودکار ساخت و ساز 2015 ، 53 ، 1-12. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- گروگر، جی. کلبه، تی. Czerwinski، A. Candidate OpenGIS® Citygml Implementation Specification (زبان نشانه گذاری جغرافیای شهر) ; Open Geospatial Consortium Inc (OGC): Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2007. [ Google Scholar ]
- هاگدورن، بی. Dollner, J. یکپارچه سازی داده های GIS، CAD و BIM شهری توسط مدل های شهر مجازی سه بعدی مبتنی بر خدمات. در مدیریت داده های شهری و منطقه ای ; شایعه، M.، Coors، V.، Fendel، EM، Zlatanova، S.، Eds. تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا، 2008; صص 157-170. [ Google Scholar ]
- آیریزاری، ج. کاران، EP; جلایی، ف. یکپارچه سازی BIM و GIS برای بهبود نظارت بصری مدیریت زنجیره تامین ساخت و ساز. خودکار ساخت و ساز 2013 ، 31 ، 241-254. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- نیو، س. پان، دبلیو. Zhao, Y. یک سیستم تجسم یکپارچه مبتنی بر وب BIM-GIS برای طراحی ساختمان کم انرژی. Procedia Eng. 2015 ، 121 ، 2184-2192. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- فردریک، بی. ریموند، ک. Van Prooijen، K. 3D GIS به عنوان کاربردی در کاداستر – معیاری از قابلیتهای امروزی . هفته کاری FIG: مراکش، مراکش، 2011. [ Google Scholar ]
- شجاعی، د. رجبی فرد، ع. کلانتری، م. اسقف، شناسه; Aien, A. طراحی و توسعه نمونه اولیه تجسم کاداستر سه بعدی مبتنی بر وب. بین المللی جی دیجیت. زمین 2015 ، 8 ، 538-557. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- آیین، ا. کلانتری، م. رجبی فرد، ع. ویلیامسون، آی. Bennett, R. استفاده از مدل سازی داده ها برای درک ساختار کاداسترهای سه بعدی. جی. اسپات. علمی 2013 ، 58 ، 215-234. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Prasad, M. خدمات مبتنی بر مکان ; GIS Developmemt Pvt. Ltd.: نودیا، هند، 2002; صص 3-35. [ Google Scholar ]
- D’Roza، T. بیلچف، جی. مروری بر خدمات مبتنی بر مکان. بی تی فناوری J. 2003 ، 21 ، 20-27. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ایسیکداغ، یو. آندروود، جی. Aouad, G. تحقیقی در مورد کاربرد مدلهای اطلاعات ساختمان در محیط جغرافیایی در پشتیبانی از انتخاب مکان و فرآیندهای مدیریت پاسخ به آتش. Adv. مهندس Inf. 2008 ، 22 ، 504-519. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Li, Y. مدل اطلاعات ساختمان برای ناوبری سه بعدی داخلی در واکنش اضطراری. Adv. ماتر Res. 2012 ، 368 ، 3837-3840. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- شایگانفر، ف. انجمشعا، ع. Tjoa، A. یک راه حل هوشمند ناوبری داخلی بر اساس مدل اطلاعات ساختمان و اندروید گوگل. در کامپیوتر به افراد با نیازهای ویژه کمک می کند ; Miesenberger, K., Klaus, J., Zagler, W., Karshmer, A., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2008; صص 1050-1056. [ Google Scholar ]
- زوروویچ، وی. مهجوبی، ل. بوگوسلاوسکی، پ. فضلی، ف. بارکی، اچ. پاسخ اضطراری در ساختمان های پیچیده: انتخاب خودکار ایمن ترین و متعادل ترین مسیرها. محاسبات.-کمک. مدنی زیرساخت. مهندس 2016 ، 31 ، 617-632. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ترویجنز، ام. وانگ، ایکس. د گراف، اچ. لیو، جی. ارزیابی عملکرد ریز پهنه بندی مبتنی بر الگوریتم موقعیت یابی rssi مطلق و rfid در ردیابی مصالح ساختمانی. ریاضی. مشکل مهندس 2014 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- گوانگ-گوک، ال. بیونگ سو، ک. کی هوان، ک. هیونگ کی، ک. جا یونگ، ی. جائه جون، ک. Whoi-Yul, K. توسعه نمونه اولیه یک سیستم مدیریت اطلاعات مکانی برای ساختمانهای بزرگ. در مجموعه مقالات FGCNS ’08. دومين كنفرانس بينالمللي در سمپوزيوم ارتباطات و شبكهاي نسل آينده، هاينان، چين، 13 تا 15 دسامبر 2008. صص 125-129.
- چانگ، J.-R. Hsu، H.-M.; چائو، اس.-جی. توسعه یک سیستم نظارت و گزارش راه بر اساس خدمات مکان محور و فناوری های واقعیت افزوده. J. اجرا کنید. ساخت و ساز آسان. 2011 ، 26 ، 812-823. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- شاهی، ع. غرب، JS; علامت گذاری سه بعدی هاس، CT در محل برای ردیابی فعالیت های ساخت و ساز. خودکار ساخت و ساز 2013 ، 30 ، 136-143. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ماهامادو، AM; مهجوبی، ل. Booth, C. چالشهای یکپارچهسازی BIM-cloud: پیامد مسائل امنیتی در همکاری امن. در مجموعه مقالات پنجمین کنفرانس بین المللی IEEE در سال 2013 در فناوری و علم رایانش ابری (CloudCom)، بریستول، بریتانیا، 2 تا 5 دسامبر 2013؛ ص 209-214.
- سنگوپتا، اس. کالگود، وی. Sharma، امنیت محاسبات ابری در مقابل – روندها و مسیرهای تحقیقاتی. در مجموعه مقالات کنگره جهانی خدمات IEEE در سال 2011 (SERVICES)، واشنگتن، دی سی، ایالات متحده آمریکا، 4 تا 9 ژوئیه 2011. صص 524-531.
- هوارد، آر. بیورک، بی.-سی. مدل سازی اطلاعات ساختمان – نظرات کارشناسان در مورد استانداردسازی و استقرار صنعت Adv. مهندس Inf. 2008 ، 22 ، 271-280. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Lemer, A. پیشرفت به سوی سیستم های مدیریت یکپارچه زیرساخت-دارایی: GIS و فراتر از آن. در مجموعه مقالات نوآوری ها در سمینار زیرساخت شهری کنگره بین المللی کارهای عمومی APWA، لاس وگاس، NV، ایالات متحده، 14-17 سپتامبر 1998.
- پارک، تی. کانگ، تی. لی، ی. Seo, K. برآورد هزینه پروژه راه ملی در مرحله امکان سنجی اولیه با استفاده از پلت فرم BIM/GIS. در محاسبات در مهندسی عمران و ساختمان (2014) ; ASCE: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 2014; ص 423-430. [ Google Scholar ]
- کرامر، IM; Peris، MSB استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و مدل های اطلاعات ساختمان (BIM) در مدیریت تاسیسات در باغ گیاه شناسی برلین. ING در 2014 ، 224 ، 224-234. [ Google Scholar ]
- هوبر، دی. آکینجی، بی. الیور، ا. آنیل، ای. اوکورن، بی. Xiong، X. روشهایی برای مدلسازی خودکار و نمایش مدلهای اطلاعات ساختمانی ساختهشده. در مجموعه مقالات کنفرانس نوآوری تحقیقاتی NSF CMMI، آتلانتا، GA، ایالات متحده آمریکا، 4 تا 7 ژانویه 2011.
- هیچری، ن. استفانی، سی. دی لوکا، ال. Veron, P. بررسی رویکردهای BIM ساخته شده. در مجموعه مقالات آرشیو بین المللی فتوگرامتری، سنجش از دور و علوم اطلاعات فضایی، XL، ترنتو، ایتالیا، 25-26 فوریه 2013. صص 107-112.
- دور، سی. مورفی، ام. ادغام مدل سازی اطلاعات ساختمان های تاریخی (hBIM) و GIS سه بعدی برای ثبت و مدیریت سایت های میراث فرهنگی. در مجموعه مقالات 2012 هجدهمین کنفرانس بین المللی سیستم های مجازی و چند رسانه ای (VSMM)، میلان، ایتالیا، 2 تا 5 سپتامبر 2012. صص 369-376.
- سن خوزه آلونسو، جی. فینات، جی. پرز-مونئو، جی. فرناندز-مارتین، جی. Martínez-Rubio، J. اطلاعات و سیستم های دانش برای مدل های یکپارچه در میراث فرهنگی. در مجموعه مقالات سومین کارگاه بین المللی ISPRS 3D-ARCH 2009، ترنتو، ایتالیا، 25 تا 28 فوریه 2009. پ. 5.
- سنتوفانتی، م. کانتیننزا، آر. بروساپورچی، اس. Trizio، I. سیستم اطلاعات معماری Siarch3D-Univaq برای تجزیه و تحلیل و حفظ میراث معماری. طاق ISPRS. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2011 ، 38 ، 5-16. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- یانگ، W.-B. ین، Y.-N.; چنگ، اچ.-م. یک سیستم مدیریت یکپارچه برای ساختمان های تاریخی: مطالعه موردی مناطق خیابانی تاریخی دیهوا در تایوان در حال پیشرفت در حفاظت از میراث فرهنگی ; Ioannides, M., Fritsch, D., Leissner, J., Davies, R., Remondino, F., Caffo, R., Eds. Springer: هایدلبرگ، آلمان، 2012; صص 594-601. [ Google Scholar ]
- لی، اچ. چان، ن. هوانگ، تی. گوا، اچ. لو، دبلیو. Skitmore, M. بهینهسازی برنامهریزیهای ساختوساز با نمونهسازی مجازی که تجزیه و تحلیل منابع را فعال میکند. خودکار ساخت و ساز 2009 ، 18 ، 912-918. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- سبت، م. کاران، EP; دلاور، م. کاربرد بالقوه GIS در چیدمان تأسیسات موقت ساخت و ساز. بین المللی J. Civ. مهندس 2008 ، 6 ، 235-245. [ Google Scholar ]
- سو، ایکس. اندوه، ار; کای، اچ. پان، جی. قندیل، ع. گفت: ارزیابی طرح مواد پویا سایت ساخت و ساز مبتنی بر HM GIS برای پروژه های نوسازی ساختمان. خودکار ساخت و ساز 2012 ، 27 ، 40-49. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بانسال، وی. Pal, M. پتانسیل سیستم های اطلاعات جغرافیایی در برآورد هزینه ساختمان و تجسم. خودکار ساخت و ساز 2007 ، 16 ، 311-322. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ژونگ، دی. لی، جی. زو، اچ. Song, L. روش شبیه سازی بصری مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی و کاربرد آن در فرآیندهای ساخت سد بتنی. J. Constr. مهندس مدیریت 2004 ، 130 ، 742-750. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بانسال، V. کاربرد سیستم های اطلاعات جغرافیایی در برنامه ریزی ایمنی ساخت و ساز. بین المللی J. Project Manag. 2011 ، 29 ، 66-77. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- هالندز، آر جی آیا شهر هوشمند واقعی لطفا بایستد؟ باهوش، مترقی یا کارآفرین؟ شهر 2008 ، 12 ، 303-320. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Komninos، N. شهرهای هوشمند: نوآوری، سیستم های دانش، و فضاهای دیجیتال . تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا؛ نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2002. [ Google Scholar ]
- نیروتی، پی. دی مارکو، آ. کالیانو، AC; مانگانو، جی. Scorrano، F. روندهای فعلی در ابتکارات شهر هوشمند: برخی از حقایق سبک. شهرها 2014 ، 38 ، 25-36. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Thiis، TK; Hjelseth، E. استفاده از BIM و GIS برای فعال کردن سازگاری های اقلیمی ساختمان ها. در Ework و Ebusiness در معماری، مهندسی و ساخت و ساز . تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا، 2008; صص 409-417. [ Google Scholar ]
- Bansal، VK؛ Pal, M. توسعه یافته GIS برای مهندسی ساخت و ساز با افزودن تجسم نور مستقیم خورشید بر روی ساختمان ها. ساخت و ساز نوآوری: Inf. مدیریت فرآیند 2009 ، 9 ، 406-419. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- استرزالکا، ا. بوگدان، ج. کورز، وی. ایکر، مدلسازی سه بعدی شهر U. برای پیشبینی تقاضای انرژی گرمایشی در مقیاس شهری. HVAC&R Res. 2011 ، 17 ، 526-539. [ Google Scholar ]
- استرومان-آندرسن، جی. Sattrup، PA دره شهری و مصرف انرژی ساختمان: تراکم شهری در مقابل نور روز و دستاوردهای خورشیدی غیرفعال. انرژی ساخت. 2011 ، 43 ، 2011–2020. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کاسترو-لاکوتور، دی. کوان، اس جی; یانگ، پی پی-جی. چارچوب GIS-BIM برای یکپارچه سازی سیستم های شهری، جریان زباله و کشت جلبک در ساخت و سازهای مسکونی. در مجموعه مقالات سی و یکمین سمپوزیوم بین المللی اتوماسیون و رباتیک در ساخت و ساز و معدن (ISARC 2014)، سیدنی، استرالیا، 9 تا 11 ژوئیه 2014.
- دی جولیو، آر. بیزاری، جی. توریلازی، بی. مرزی، ل. کوئنتین، سی. مدل BIM-GIS برای eebs ادغام شده در مناطق مراقبت های بهداشتی: مطالعه موردی ایتالیایی. حفظ کنید. مکانها 2015 ، 2015 ، 111–121. [ Google Scholar ]
- ژو، دبلیو. وایت، جی. Sacks, R. ایمنی ساخت و ساز و طراحی دیجیتال: بررسی. خودکار ساخت و ساز 2012 ، 22 ، 102-111. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- البلتاگی، ای. هگازی، تی. Eldosouky، A. طرح پویا از تاسیسات موقت ساخت و ساز با در نظر گرفتن ایمنی. J. Constr. مهندس مدیریت 2004 ، 130 ، 534-541. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ژانگ، جی. Hu, Z. راه حل یکپارچه تجزیه و تحلیل و مدیریت مبتنی بر BIM و 4d برای درگیری ها و مشکلات ایمنی ساختاری در طول ساخت و ساز: 1. اصول و روش ها. خودکار ساخت و ساز 2011 ، 20 ، 155-166. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- ژانگ، اس. تیزر، جی. لی، جی.-کی. ایستمن، سی ام. Venugopal، M. مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و ایمنی: بررسی ایمنی خودکار مدل ها و برنامه های ساخت و ساز. خودکار ساخت و ساز 2013 ، 29 ، 183-195. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- تشکوری، ح. رجبی فرد، ع. کلانتری، م. مدل فضایی سه بعدی داخلی/خارجی جدید برای تسهیل پاسخ اضطراری داخلی. ساختن. محیط زیست 2015 ، 89 ، 170-182. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کیم، جی. کو، بی. سو، اس. Suh, W. ادغام BIM و GIS برای نمایش رسمی قابلیت پیاده روی برای مسیرهای ایمن به برنامه های مدرسه. KSCE J. Civ. مهندس 2016 ، 20 ، 1669-1675. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- فنتون، GA؛ گریفیث، ارزیابی ریسک DV در مهندسی ژئوتکنیک ؛ John Wiley & Sons Incorporated: New York, NY, USA, 2008. [ Google Scholar ]
- Hack, R. ادغام داده های سطحی و زیرسطحی برای مهندسی عمران. در مجموعه مقالات اولین کنفرانس بین المللی (ICITG)، IOS، آمستردام، هلند، 16-17 سپتامبر 2010.
- Staveren، MV عدم قطعیت و شرایط زمین: یک رویکرد مدیریت ریسک . Butterworth-Heinemann: آکسفورد، انگلستان، 2006. [ Google Scholar ]
- تگتمایر، دبلیو. زلاتانوا، اس. ون اوستروم، PJM؛ هک، HRGK 3D-GEM: توسعه ژئوتکنیکی به سمت یک مدل اطلاعات سه بعدی یکپارچه برای توسعه زیرساخت. محاسبه کنید. Geosci. 2014 ، 64 ، 126-135. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- سرووسک، تی. بررسی و چشماندازی برای «مدل اطلاعات ساختمان» (BIM): چارچوبی چند نقطهای برای توسعه فناوری. Adv. مهندس Inf. 2011 ، 25 ، 224-244. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

شکل 1. ( الف – د ) مثالی برای نشان دادن سطوح مختلف توسعه (LODt) ساختمان مرکز تجارت از 100 تا 400، به ترتیب.

شکل 2. همپوشانی بین فیلدهای GIS و BIM.

جدول 1. مقایسه راه حل های یکپارچه سازی با معیارهای “EEEF”.
© 2017 توسط نویسندگان. دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC BY) ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) توزیع شده است.


بدون نظر