Viisi myyttiä ja 5 todellisuutta BIM - GIS-integraatiosta

Chris Andrews on kirjoittanut arvokkaan artikkelin mielenkiintoiseen aikaan, kun ESRI ja AutoDesk etsivät tapoja tuoda GIS:n yksinkertaisuus suunnitteluun, joka pyrkii toteuttamaan BIM:n standardina suunnittelussa, arkkitehtuurissa ja rakentamisessa. Vaikka artikkeli ottaakin näiden kahden yrityksen näkökulmasta, se on mielenkiintoinen näkökulma, vaikka se ei välttämättä vastaa markkinoiden muiden kaiuttimien, kuten Teklan (Trimble), Geomedian (Hexagon) ja Imodelin, strategioita. js (Bentley). Tiedämme, että jotkut paikat ennen BIM:ää olivat "CAD, joka tekee GIS" tai "GIS, joka mukautuu CAD:iin".

Pieni historia ...

80- ja 90-luvuilla CAD- ja GIS-tekniikat nousivat kilpailukykyisiksi vaihtoehdoiksi ammattilaisille, jotka tarvitsivat työskennellä pääasiassa paperilla käsitellyn paikkatiedon kanssa. Tuolloin aikakaudella ohjelmistojen hienostuneisuus ja laitteiston ominaisuudet rajoittivat sitä, mitä tietokoneavusteisella tekniikalla voitaisiin tehdä sekä luonnosteluun että karttojen analysointiin. CAD ja GIS näyttivät olevan päällekkäisiä versioita tietokoneistetuista työkaluista geometrian ja tietojen käsittelemiseksi, mikä tuottaisi paperidokumentaatiota.

Kun ohjelmistot ja laitteistot ovat kehittyneet ja kehittyneet, olemme nähneet kaikkien ympärillämme olevien teknologioiden, mukaan lukien CAD:n ja GIS:n, erikoistumisen ja polun täysin digitaalisiin (kutsutaan myös "digitoiduiksi") työnkulkuihin. CAD-teknologia keskittyi alun perin tehtävien automatisointiin manuaalisesta piirtämisestä. Building Information Modeling (BIM), prosessi, jolla saavutetaan parempaa tehokkuutta suunnittelun ja rakentamisen aikana, on vähitellen työntänyt BIM- ja CAD-suunnittelutyökalut pois piirustusten luomisesta kohti älykkäitä digitaalisia malleja todellisesta omaisuudesta. Nykyaikaisissa BIM-suunnitteluprosesseissa luodut mallit ovat riittävän kehittyneitä simuloimaan rakentamista, löytämään vikoja suunnittelun varhaisessa vaiheessa ja luomaan erittäin tarkkoja arvioita – esimerkiksi budjetin noudattamisesta dynaamisesti muuttuvissa projekteissa.

GIS on myös erottanut ja syventänyt kykyjään ajan myötä. Nyt GIS pystyy käsittelemään miljardeja tapahtumia elävistä antureista, tekemään visualisointeja 3D-mallien petabyyteistä ja kuvia selaimelle tai matkapuhelimelle ja suorittamaan ennustavia, monimutkaisia ​​ja skaalattuja analyysejä useissa käsittelyn solmuissa, jotka ovat hajallaan pilvi. Kartalla, joka alkoi paperin analyyttisenä työkaluna, on muutettu kojelautaan tai viestintäportaaliksi, jotta syntetisoitaisiin monimutkaisia ​​analyysejä ihmisen tulkittavalla tavalla.

Hyödynnä BIM: n ja GIS: n välisten integroitujen työnkulkujen täyttä potentiaalia, joka on ratkaisevan tärkeää esimerkiksi älykkäiden kaupunkien ja digitoidun tekniikan aloilla, ja meidän on tutkittava, miten nämä kaksi maailmaa voivat ylittää alan kilpailun ja siirtyä kohti työnkulkuja täydellinen digitoitu, mikä antaa meille mahdollisuuden katkaista viimeisten sadan vuoden paperiprosessit.

Myytti: BIM on ...

GIS-yhteisössä yksi yleisimmistä asioista, joita näen ja kuulen, on BIM-määritykset, jotka perustuvat BIM-maailman ulkoiseen ymmärrykseen. Kuulen usein, että BIM on tarkoitettu hallintaan, visualisointiin, 3D-mallinnukseen tai vain rakennuksiin. Valitettavasti mikään näistä ei ole oikeastaan ​​BIM: n käytössä, vaikka se voi laajentaa tai ottaa käyttöön joitakin näistä ominaisuuksista tai toiminnoista.

Pohjimmiltaan BIM on prosessi, jolla säästetään aikaa ja rahaa ja saavutetaan erittäin luotettavia tuloksia suunnittelun ja rakentamisen aikana. BIM-suunnitteluprosessien aikana luotu 3D-malli on sivutuote tarpeesta koordinoida tietty suunnittelu, kaapata rakenne sellaisenaan, arvioida purkukustannukset tai antaa oikeudellinen tai sopimusperusteinen kirjaus fyysisen omaisuuden muutoksista. . Visualisointi voi olla osa prosessia, koska se auttaa ihmisiä ymmärtämään ehdotetun suunnittelun dynamiikkaa, ominaisuuksia ja estetiikkaa.

Kuten olen oppinut kauan sitten Autodeskista, BIM: n B-kirjain tarkoittaa 'Rakenna, verbi', ei 'Rakennus, substantiivi'. Autodesk, Bentley ja muut toimittajat ovat työskennelleet teollisuuden kanssa BIM-prosessin käsitteiden levittämiseksi muun muassa rautateillä, moottoriteillä ja moottoriteillä, apuohjelmissa ja tietoliikenteessä. Kaikilla kiinteitä aineellisia hyödykkeitä hallinnoivilla ja rakentavilla virastoilla tai organisaatioilla on etu varmistaa, että niiden suunnittelu- ja suunnittelurakentajat käyttävät tietomalliprosesseja.

BIM-tietoja voidaan mahdollisesti käyttää omaisuuden hallinnan operatiivisissa työnkulkuissa. Tämä on havaittu esimerkiksi uudessa BIM: n ISO-standardit, joille on ilmoitettu Yhdistyneen kuningaskunnan standardointiprosessista, joka on perustettu viimeisten 10 vuoden aikana. Vaikka nämä uudet ehdotukset keskittyvät tietomallinnustietojen käyttöön, hyödykkeen koko elinkaaren aikana on silti selvää, että artikkelissa todetut rakennuskustannusten säästöt ovat tärkein ajuri tietomallin käyttöönotto.

Prosessina tarkasteltuna GIS-tekniikan integrointi tietomalliin tulee paljon monimutkaisemmaksi kuin vain lukea grafiikkaa ja määritteitä 3D-mallista ja näyttää ne GIS: ssä. Jotta voisimme todella ymmärtää, miten tietoja voidaan käyttää tietomallissa ja paikkatietojärjestelmässä, havaitsemme usein, että meidän on määriteltävä uudelleen rakennuksemme tai tien käsite ja ymmärrettävä, kuinka asiakkaiden on käytettävä monenlaisia ​​projektitietoja paikkatieteellisessä kontekstissa. Huomasimme myös, että malliin keskittyminen tarkoittaa toisinaan sitä, että olemme jättäneet huomiotta yksinkertaisemmat, perustavanlaatuisemmat työnkulut, jotka ovat välttämättömiä koko prosessille, kuten kentällä kerättyjen tietojen käyttö rakennustyömaalla tarkasti. linkitä sijainti mallitietoihin tarkastusta, inventaariota ja tutkimusta varten

Loppujen lopuksi saavutamme yhteisymmärryksen ja tuloksia vain, jos ylitämme kuilun ja työskentelemme yhdistetyissä tiimeissä, jotka voivat tuoda monimuotoisuutta ongelmanratkaisuun. Siksi teemme yhteistyötä Autodeskin ja muiden kumppaneiden kanssa tällä alalla.
Esri: n ja Autodeskin välinen kumppanuus, joka ilmoitettiin ensimmäistä kertaa 2017: ssa, on ollut suuri askel yhdistää monialainen tiimi käsittelemään joitakin BIM-GIS-integraatiokysymyksiä.

Myytti: BIM tarjoaa automaattisesti GIS-ominaisuuksia

Yksi vaikeimmista käsitteistä, joita ei voida antaa BIM-GIS-käyttäjälle, on se, että vaikka BIM-malli näyttää aivan sillalta tai rakennukselta, sillä ei välttämättä ole ominaisuuksia, jotka muodostavat rakennuksen tai sillan määritelmän kartografisiin tarkoituksiin tai paikkatietoanalyysin.
Esrillä työskentelemme uusien kokemusten löytämiseksi rakennuksen sisäiseen navigointiin ja resurssien hallintaan, kuten ArcGIS Indoors. Monet käyttäjät ovat odottaneet, että Autodesk Revit -tietojen kanssa työskentelemällä voimme automaattisesti poimia yleiset geometriat, kuten huoneet, tilat, pohjapiirrokset, rakennuksen jalanjäljen ja rakennuksen rakenteen. Vielä parempi, voimme purkaa navigointiverkon nähdäksesi, kuinka ihminen kulkee rakennetta.

Kaikki nämä geometriat olisivat erittäin hyödyllisiä GIS-sovelluksissa ja omaisuudenhallinnan työnkulkuissa. Silti mitään näistä geometriaista ei vaadita rakennuksen rakentamiseen, eikä niitä yleensä ole Revit-mallissa.
Tutkimme tekniikoita näiden geometrioiden laskemiseksi, mutta jotkut tarjoavat monimutkaisia ​​tutkimus- ja työnkulkuhaasteita, jotka ovat tukahduttaneet teollisuutta vuosia. Mikä on vedenpitävä? Mikä on rakennuksen kutistekääre? Sisältääkö se säätiön? Entä parvekkeet? Mikä on rakennuksen jalanjälki? Sisältääkö siinä ulkonemat? Vai onko se vain rakenteen leikkauspiste maan kanssa?

Sen varmistamiseksi, että BIM-mallit sisältävät GIS-työnkulkuille vaadittavat toiminnot, omistajaoperaattoreiden on määriteltävä näiden tietojen tekniset tiedot ennen suunnittelun ja rakentamisen aloittamista. Samoin kuin perinteiset CAD-GIS-muunnoksen työnkulut, joissa CAD-tiedot validoidaan ennen muuntamista GIS: ksi, BIM-prosessissa ja saaduissa tiedoissa on määriteltävä ja sisällytettävä ominaisuudet, joita käytettäisiin rakenteen elinkaaren hallinta, jos se on BIM-tietojen luomisen tavoite.

Maailmassa on organisaatioita, tyypillisesti hallituksia ja hallittujen kampus- tai omaisuusjärjestelmien ylläpitäjiä, jotka ovat alkaneet vaatia elinkaaren ominaisuuksien ja määritteiden sisällyttämistä tietomallinnukseen. Yhdysvalloissa valtion palveluhallinto ajaa uutta rakennetta tietomallivaatimusten kautta, ja Veterans Administrationin kaltaiset virastot ovat pyrkineet yksityiskohtaisesti kuvaamaan BIM-elementtejä, kuten huoneita ja tiloja, joista on hyötyä. tilojen hallinta rakennuksen rakentamisen jälkeen. Olemme havainneet, että lentokentillä, kuten Denver, Houston ja Nashville, on tiukka BIM-tietojen hallinta ja usein usein erittäin yhdenmukaiset tiedot. Olen nähnyt hienoja keskusteluja SNCF AREP: ltä, joka rakensi täydellisen BIM-ohjelman rautatieasemille sen pohjalta, että BIM-tietoja käytettäisiin toiminnassa ja omaisuudenhallinnan työnkulkuissa. Toivon, että näen enemmän tästä tulevaisuudessa.

George HW Bush Houstonin kansainväliseltä lentokentältä meille jaetut tiedot (näkyvät tässä Web AppBuilderissa) osoittavat, että jos tietomallitiedot on standardoitu, yleensä piirtämällä validointityökaluja, ne voidaan järjestelmällisesti sisällyttää GIS: ään. . Tyypillisesti näemme rakennustiedot BIM-malleissa ennen FM-tietojen tarkastelua

Myytti: on tiedostomuoto, joka voi tarjota BIM-GIS-integraatiota

Klassisessa liiketoiminnan integroinnin työnkulussa yksi taulukko tai muoto voidaan yhdistää toiseen taulukkoon tai muotoon, jotta tietojen siirtäminen eri tekniikoiden välillä voidaan luotettavasti sallia. Eri syistä tämä malli on yhä riittämättömämpi käsittelemään käyttäjien tarpeita ^t21-vuosisadan tietovirrat:

• Tiedostoihin tallennettuja tietoja on vaikea lähettää
• Tietojen jakamisella monimutkaisilla verkkotunnuksilla on tappioita
• Tietojen jakaminen merkitsee järjestelmien sisällön epätäydellistä päällekkäisyyttä
• Tietojen kartoitus on usein yksisuuntainen
• Teknologia, tiedonkeruu ja käyttäjän työnkulut muuttuvat niin nopeasti, että on taattu, että tämän päivän rajapinnat ovat vähemmän kuin huomenna vaaditaan

Todellisen digitalisoinnin saavuttamiseksi hyödykkeen digitaalisen esityksen on oltava nopeasti saatavilla hajautetussa ympäristössä, jota voidaan nykyaikaistaa ja päivittää mukautumaan monimutkaisempiin kyselyihin, analyyseihin ja tarkastuksiin ajan kuluessa ja koko prosessin ajan. hyödykkeen taloudellinen vaikutusaika.

Yksi tietomalli ei voi kattaa kaikkea, mikä voitaisiin integroida tietomalliin ja paikkatietojärjestelmiin hyvin erilaisilla toimialoilla ja asiakkaiden tarpeissa, joten ei ole olemassa yhtä ainoaa muotoa, joka voisi kaapata koko prosessin tavalla, joka pääsee nopeasti ja on kaksisuuntainen. Toivon, että integrointitekniikat kypsyvät ajan myötä, kun tietomallista tulee entistä rikkaampi ja sisältötietoja on tarpeen käyttää paikkatietojärjestelmien yhteydessä elinkaaren omaisuuden hallintaan, niistä tulee kriittisempiä. ihmisten kestävään asumiseen.

BIM-GIS-integraation tavoitteena on mahdollistaa työnkulkujen luominen ja hallitseminen. Näiden kahden työnkulun välillä ei ole erillisiä, hyvin määriteltyjä siirtoja.

Myytti: Et voi käyttää suoraan BIM-sisältöä GIS: ssä

Päinvastoin kuin keskusteltiin siitä, miten GIS-ominaisuudet löydetään BIM-tiedoista, kuulemme usein, että ei ole järkevää eikä mahdollista käyttää BIM-sisältöä suoraan GIS: ssä semanttisesta monimutkaisuudesta, omaisuuden tiheydestä omaisuusasteikko. Keskustelu BIM-GIS-integraatiosta on yleensä suunnattu tiedostomuotoihin ja pura, muunna ja lataa (ETL) -työnkulkuihin.

Itse asiassa käytämme jo suoraan BIM-sisältöä GIS: ssä. Viime kesänä otimme käyttöön kyvyn lukea suoraan Revit-tiedosto ArcGIS Prossa. Siinä vaiheessa malli voisi olla vuorovaikutuksessa ArcGIS Pron kanssa ikään kuin se koostuisi GIS-ominaisuuksista ja muutettaisiin sitten muiksi tavallisiksi GIS-muodoiksi manuaalisesti, jos halutaan. ArcGIS Pro 2.3: n avulla voimme vapauttaa uuden tyyppisen kerroksen julkaisemisen, rakentamisen kohtaus , jonka avulla käyttäjä voi kapseloida Revit-mallin semantiikan, geometrian ja attribuuttitiedot erittäin skaalautuvassa muodossa GIS-kokemuksia varten. Rakennuskohtauskerros, joka kuvataan avoimessa I3S-spesifikaatiossa, tuntuu käyttäjältä kuin Revit-malli ja mahdollistaa vuorovaikutuksen käyttämällä tavallisia paikkatietojärjestelmän työkaluja ja käytäntöjä.

Minua on kiehtonut huomata, että koska käytettävissä on enemmän kaistanleveyttä, halvempaa tallennustilaa ja halvempaa käsittelyä, siirrymme ETL: stä ELT: hen tai työnkulkuihin. Tässä mallissa tiedot ladataan olennaisesti mihin tahansa järjestelmään, joka tarvitsee sitä alkuperäisessä muodossaan, ja sitten niitä voidaan käyttää käännettäväksi etäjärjestelmään tai tietovarastoon, jossa analyysi suoritetaan. Tämä vähentää riippuvuutta lähdekäsittelystä ja säilyttää alkuperäisen sisällön parempaa tai syvempää muuntamista varten tekniikan kehittyessä. Työskentelemme ELT: n parissa Esrissä, ja näyttää siltä, ​​että olemme saavuttaneet tämän muutoksen ydinarvon, kun viittasin viime vuoden konferenssissa 'E: n ja T: n poistamiseen ETL: stä'. ELT saa keskustelun muuttumaan radikaalisti tilanteesta, jossa käyttäjän on aina oltava linkitetty GIS-kokemuksen ulkopuolelle, jotta hän voi etsiä tai kysyä mallia kokonaisuudessaan. Kun tiedot ladataan suoraan ELT-kuvioon,

Myytti: GIS on täydellinen säilytyspaikka BIM-tiedoille

Minulla on kaksi sanaa: "oikeusrekisteri". BIM-dokumentaatio on usein oikeudellinen asiakirja liiketoimintapäätöksistä ja vaatimustenmukaisuustiedoista, jotka tallennetaan rakennusvirheiden analysointia ja oikeusjuttuja, vero- ja koodiarviointia varten sekä todisteena toimituksesta. Monissa tapauksissa arkkitehtien ja insinöörien on leimattava tai todistettava, että heidän työnsä on pätevä ja täyttää heidän erikoisalansa ja sovellettavien lakien tai sääntöjen vaatimukset.

Jossain vaiheessa on mahdollista, että paikkatietojärjestelmä voisi olla tietojärjestelmä tietomallimalleille, mutta mielestäni tässä vaiheessa on vuosien tai vuosikymmenten päässä, jolle on kiinnitetty oikeusjärjestelmiä, jotka ovat edelleen paperiprosessien tietokoneversioita. Etsimme työnkulkuja, linkitämme GIS-resurssit BIM-arkistojen omaisuuteen, jotta asiakkaat voivat hyödyntää BIM-maailmassa tarvittavaa versionhallintaa ja dokumentaatiota sekä kartan kykyä sijoittaa omaisuustiedot rikas paikkatieteellinen konteksti analyyseja, ymmärrystä ja viestintää varten.

Kuten keskustelun "GIS-ominaisuudet" -osassa, tiedon integrointia BIM- ja GIS-arkistojen välillä auttavat suuresti GIS- ja BIM-tietomallien standardoidut tietomallit, joiden avulla sovellukset voivat linkittää tietoja luotettavasti näiden kahden toimialueen välillä. Tämä ei tarkoita, että olisi olemassa yksi tietomalli sekä GIS- että BIM-tietojen keräämiseksi. Tietojen käytössä on liian monia eroja. Mutta meidän on varmistettava, että rakennamme joustavaa tekniikkaa ja standardeja, jotka mahdollistavat tiedonkäytön molemmilla alustoilla korkealla tarkkuudella ja tietosisällön säilyttämisellä.

Kentuckyn yliopisto oli yksi ensimmäisistä asiakkaista, joka antoi meille pääsyn Revit-sisältöön. UKy varmistaa tarkan piirustuksen validoinnin varmistaakseen, että BIM-tiedoissa on oikeat tiedot koko elinkaaren ajan.

Yhteenveto

Laitteisto- ja ohjelmistokapasiteetin muutokset sekä siirtyminen digitalisoituun, dataohjattuun yhteiskuntaan luovat mahdollisuuksia integroida erilaisia ​​tekniikoita ja aloja, joita ei ole koskaan ennen ollut. Tietojen ja työnkulkujen integrointi GIS: n ja BIM: n avulla antaa meille mahdollisuuden saavuttaa suurempi teho, kestävyys ja asuttavuus ympäröivissä kaupungeissa, kampuksilla ja työpaikoilla.

Teknologisen kehityksen hyödyntämiseksi meidän on luotava integroituja ryhmiä ja kumppanuuksia ehdottaaksemme ratkaisuja monimutkaisiin ongelmiin, jotka vaikuttavat kokonaisiin järjestelmiin, ei erillisiin, staattisiin työnkulkuihin. Meidän on myös siirryttävä pohjimmiltaan uusiin teknologian malleihin, joilla integraatioongelmia voidaan käsitellä entistä vahvemmin ja joustavammin. Nykyään omaksumiemme GIS- ja BIM-integraatiomallien on oltava "tulevaisuuden kestäviä", jotta voimme työskennellä yhdessä kohti kestävämpää tulevaisuutta.