5 мита и 5 реалности на интеграцията на BIM - GIS

Крис Андрюс написа ценна статия в интересен момент, когато ESRI и AutoDesk търсят начини да внесат простотата на GIS в дизайнерската тъкан, която се стреми да материализира BIM като стандарт в инженерните, архитектурните и строителните процеси. Въпреки че статията заема гледната точка на тези две компании, тя е интересна гледна точка, въпреки че не съвпада непременно със стратегиите на други говорители на пазара като Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) и Imodel. js (Bentley). Знаем, че някои от позициите преди BIM бяха „CAD, който прави GIS“ или „GIS, който се адаптира към CAD“.

Малка история ...

През 80-те и 90-те години CAD и GIS технологиите се появяват като конкурентни алтернативи за професионалисти, които трябва да работят с пространствена информация, която се обработва главно на хартия. В онази епоха усъвършенстването на софтуера и капацитета на хардуера ограничаваха обхвата на това, което можеше да се направи с помощта на компютърна технология, както за изготвяне, така и за анализ на карти. CAD и GIS изглежда се припокриват версии на компютъризирани инструменти за работа с геометрии и данни, които биха произвели хартиена документация.

Тъй като софтуерът и хардуерът станаха по-напреднали и усъвършенствани, ние видяхме специализацията на всички технологии около нас, включително CAD и GIS, и пътя към напълно цифрови (наричани още „дигитализирани“) работни потоци. CAD технологията първоначално се фокусира върху автоматизирането на задачи от ръчно рисуване. Информационното моделиране на сгради (BIM), процес за постигане на по-добра ефективност по време на проектирането и строителството, постепенно изтласка BIM и CAD инструментите за проектиране от създаването на чертежи към интелигентни цифрови модели на активи от реалния свят. Моделите, създадени в модерните процеси на проектиране на BIM, са достатъчно сложни, за да симулират конструкцията, да открият дефекти в началото на проектирането и да генерират много точни оценки – например за спазване на бюджета при динамично променящи се проекти.

ГИС също разграничи и задълбочи своите възможности с течение на времето. Сега ГИС може да се справя с милиарди събития, от живи сензори, да прави визуализации от петабайти на 3D модели и изображения до браузър или мобилен телефон и да извършва предсказуеми, сложни и мащабни анализи на множество обработващи възли, разпръснати из целия облак. Картата, която започна като аналитичен инструмент на хартия, беше трансформирана в табло за управление или комуникационен портал за синтезиране на сложни анализи по начин, който може да бъде интерпретиран от човека.

За да се възползваме от пълния потенциал на интегрираните работни потоци между BIM и ГИС, които са от решаващо значение за области като интелигентните градове и цифровизираното инженерство, трябва да проучим как тези два свята могат да надхвърлят конкуренцията в индустрията и да преминат към работни потоци завърши цифровизирани, което ще ни позволи да се откажем от хартиените процеси от последните сто години.

Мит: BIM е за ...

В общността на ГИС една от най-често срещаните неща, които виждам и чувам, са BIM дефиниции, основаващи се на външното разбиране на BIM света. Често чувам, че BIM е за администрация, визуализация, моделиране на 3D или за сгради, например. За съжаление, никое от тях не е наистина това, за което се използва BIM, въпреки че може да разшири или да даде възможност за някои от тези възможности или функции.

По същество BIM е процес за спестяване на време и пари и постигане на изключително надеждни резултати по време на процеса на проектиране и изграждане. 3D моделът, генериран по време на процесите на проектиране на BIM, е страничен продукт от необходимостта да се координира определен проект, да се улови структура, каквато е, да се оценят разходите за разрушаване или да се предостави правен или договорен запис на промените във физически актив. . Визуализацията може да бъде част от процеса, защото помага на хората да разберат динамиката, характеристиките и естетиката на предложения дизайн.

Както научих отдавна в Autodesk, „B“ в BIM означава „Изграждане, глаголът„ не „Изграждане, съществително“. Autodesk, Bentley и други доставчици са работили с индустрията, за да внедрят концепциите на BIM процеса в области като железопътни линии, пътища и магистрали, комунални услуги и телекомуникации. Всяка агенция или организация, управляваща и изграждаща дълготрайни материални активи, има личен интерес да гарантира, че техните изпълнители по проектиране и инженеринг използват BIM процеси.

BIM данните могат потенциално да се използват в оперативни работни потоци за управление на активи. Това е забелязано например в новото ISO стандарти за BIM, които са били информирани от процеса на стандартизация на нормите на Обединеното кралство, установен през последните 10 години. Въпреки че тези нови предложения се фокусират върху използването на BIM данни, през целия жизнен цикъл на даден актив, все още е ясно, че спестяванията в строителните разходи, както е посочено в статията, са основният двигател за приемането на BIM.

Когато се разглежда като процес, интегрирането на ГИС технология с BIM става много по-сложно, отколкото просто четене на графики и атрибути от 3D модел и показването им в ГИС. За да разберем наистина как информацията може да се използва в BIM и GIS, често откриваме, че трябва да предефинираме концепцията си за сграда или път и да разберем как клиентите трябва да използват широк спектър от проектни данни в геопространствения контекст. Също така установихме, че фокусирането върху модела понякога означава, че сме пренебрегнали по-опростените, по-основни работни процеси, които са от съществено значение за целия процес, като например използването на данни, събрани в полето с точност на строителна площадка, за да свържете местоположението с данните на модела за проверка, инвентаризация и проучване.

В крайна сметка ще постигнем общо разбиране и резултати само ако „прескочим пропастта“, за да работим в комбинирани екипи, които могат да внесат разнообразие в решаването на проблеми. Ето защо работим с Autodesk и други партньори в това пространство.
Партньорството между Esri и Autodesk, обявено за първи път в 2017, беше голяма стъпка за обединяване на мултидисциплинарен екип за решаване на някои от въпросите, свързани с интеграцията на BIM-GIS.

Мит: BIM автоматично предоставя функции за ГИС

Една от най-трудните понятия, които трябва да се предадат на неспециализиран потребител на BIM-GIS е, че макар моделът BIM да изглежда точно като мост или сграда, той не е задължително да притежава характеристиките, които съставляват определението за сграда или мост за картографски цели или на геопространствен анализ.
В Esri работим върху нов опит за вътрешна навигация и управление на ресурси, като ArcGIS Indoors. Много потребители са очаквали, че с нашата работа с данни на Autodesk Revit, ние можем автоматично да извлечем общи геометрии като стаи, пространства, планове на етажи, отпечатък на сградата и структурата на сграда. Още по-добре бихме могли да извлечем навигационната мрежа, за да видим как човек ще прекоси структурата.

Всички тези геометрии биха били много полезни за ГИС приложения и за работни потоци за управление на активи. И все пак, нито една от тези геометрии не се изисква за изграждане на сградата и обикновено не съществува в модел на Revit.
Проучваме технологии за изчисляване на тези геометрии, но някои предлагат сложни изследвания и предизвикателства в работния процес, които затрудняват индустрията от години. Какво е водоустойчиво? Включва ли фондацията? Какво ще кажете за балкони? Какъв е отпечатъкът на сграда? Включва ли надвеси? Или това е просто пресичането на конструкцията със земята?

За да се гарантира, че BIM моделите съдържат функциите, необходими за работните процеси на ГИС, операторите собственици ще трябва да дефинират спецификациите за тази информация, преди да започне проектирането и изграждането. Подобно на класическите работни потоци за преобразуване на CAD-GIS, при които CAD данните се валидират преди да бъдат преобразувани в GIS, BIM процесът и получените данни трябва да посочват и включват характеристики, които ще бъдат използвани по време на управление на жизнения цикъл на дадена структура, ако това е цел на създаването на BIM данни.

Има организации по света, обикновено правителства и оператори на контролирани кампуси или системи на активи, които са започнали да изискват характеристиките и атрибутите на жизнения цикъл да бъдат включени в съдържанието на BIM. В САЩ администрацията на правителствените служби прокарва ново строителство чрез изискванията на BIM и агенции като Администрацията на ветераните са се постарали да детайлизират BIM елементи, като стаи и пространства, които ще бъдат полезни в управление на съоръженията след изграждането на сградата. Установихме, че летищата като Денвър, Хюстън и Нашвил имат строг контрол върху своите BIM данни и често разполагат с много последователни данни. Виждал съм страхотни беседи от SNCF AREP, които са изградили пълна BIM програма за железопътни гари, базирана на концепцията, че BIM данните ще бъдат използвани в оперативни и работни процеси на управление на активи. Надявам се да видя повече от това в бъдеще.

Данните, споделени с нас от международното летище George HW Bush Houston (показано тук в Web AppBuilder), показват, че ако BIM данните са стандартизирани, обикновено чрез инструменти за валидиране на чертежи, те могат да бъдат систематично включени в ГИС. . Обикновено виждаме строителна информация в BIM модели, преди да преглеждаме информация, свързана с FM

Мит: има файлов формат, който може да осигури BIM-GIS интеграция

В класическите работни потоци за бизнес интеграция една таблица или формат може да бъде съпоставена с друга таблица или формат, за да позволи надеждно предаване на информация между различни технологии. По различни причини този модел е все по-неадекватен за справяне с нуждите на ^tИнформационни потоци от 21 век:

• Информацията, съхранявана във файлове, е трудно да се предава
• Разпределението на данни чрез сложни области има загуби
• Разпределението на данните предполага непълно дублиране на съдържанието в системите
• Картирането на данни често е еднопосочно
• Технологиите, събирането на данни и работните потоци на потребителите се променят толкова бързо, че е гарантирано, че днешните интерфейси ще бъдат по-малко от това, което утре ще изисква

За да се постигне истинска дигитализация, цифровото представяне на даден актив трябва да бъде бързо достъпно в разпределена среда, която може да бъде модернизирана и актуализирана, за да се адаптира към по-сложни запитвания, анализи и инспекции във времето и по време на целия процес. полезния живот на актива.

Един модел данни не може да обхване всичко, което би могло да бъде интегрирано в BIM и GIS в много различни индустрии и нужди на клиентите, така че няма един-единствен формат, който да може да обхване целия този процес по начин, който може да бъде достъпен бързо и е двупосочен. Очаквам технологиите за интеграция да продължат да узреят с течение на времето, тъй като BIM става по-богата на съдържание и има нужда да се използват BIM данни в контекста на ГИС за управление на активите от жизнения цикъл, това ще стане по-критично. за устойчиво обитаване на хората.

Целта на интеграцията на BIM-GIS е да позволи на работните потоци да създават и управляват активи. Няма дискретни, добре дефинирани трансфери между тези два работни потока.

Мит: Не можете директно да използвате съдържанието на BIM в ГИС

Противно на дискусията за това как да намерим ГИС характеристики в BIM данни, често чуваме, че нито е разумно, нито е възможно директно да се използва BIM съдържание в ГИС по причини, вариращи от семантична сложност, плътност на активите до мащаб на активите. Дискусията относно интеграцията на BIM-GIS обикновено е насочена към файлови формати и работни процеси „Извличане, преобразуване и зареждане“ (ETL).

Всъщност ние вече директно използваме BIM съдържание в ГИС. Миналото лято въведохме възможността за директно четене на файл Revit в ArcGIS Pro. В този момент моделът може да взаимодейства с ArcGIS Pro, сякаш се състои от GIS функции и след това да бъде трансформиран в други стандартни GIS формати с ръчно усилие, ако е желано. С ArcGIS Pro 2.3 освобождаваме възможността да публикуваме нов тип слой, слой от строителна сцена , което позволява на потребителя да капсулира семантиката, геометрията и детайлите на атрибутите на Revit модел във силно мащабируем формат, създаден за ГИС опит. Слоят на строителната сцена, който ще бъде описан в отворената спецификация на I3S, се чувства като модел на Revit за потребителя и позволява взаимодействие, използвайки стандартни GIS инструменти и практики.

Бях очарован да открия, че поради наличието на повече честотна лента, по-евтино съхранение и по-евтина обработка, ние преминаваме от „ETL“ към „ELT“ или работни потоци. В този модел данните се качват по същество във всяка система, която се нуждае от тях в естествената си форма и след това могат да бъдат достъпни за превод в отдалечена система или хранилище за данни, където ще се извърши анализът. Това намалява зависимостта от обработката на източника и запазва оригиналното съдържание за по-добра или по-дълбока трансформация, тъй като технологията се подобрява. Работим по ELT в Esri и изглежда, че сме постигнали основната стойност на тази промяна, когато споменах „премахването на E и T от ETL“ на конференция миналата година. ELT кара разговорът да се промени радикално от сценария, при който потребителят винаги трябва да бъде свързан извън ГИС, за да търси или заявява модела в неговата цялост. Когато директно зареждате данните в шаблона ELT,

Мит: ГИС е идеалното хранилище за BIM информация

Имам две думи: „правно досие“. BIM документацията често е правен запис на бизнес решения и информация за съответствие, записана за анализ на строителни дефекти и съдебни дела, оценка на данъци и кодове и като доказателство за доставка. В много случаи архитектите и инженерите трябва да подпечатат или удостоверят, че тяхната работа е валидна и отговаря на изискванията на тяхната специалност и приложимите закони или кодекси.

В даден момент е възможно да се предположи, че ГИС може да бъде система за запис на BIM модели, но в този момент мисля, че това е на години или десетилетия, закотвено от правните системи, които все още са компютъризирани версии на хартиените процеси. Търсим работни потоци, за да свържем активи в ГИС с активи в хранилища на BIM, така че клиентите да могат да се възползват от контрола на версиите и документацията, необходими в BIM света, заедно с възможността на карта, за да поставят информация за активите в богат геопространствен контекст за анализ и разбиране и комуникация.

Подобно на частта „ГИС характеристики“ на дискусията, интегрирането на информация в хранилищата на BIM и ГИС ще бъде значително подпомогнато от стандартизирани информационни модели в ГИС и BIM, които позволяват на приложенията да свързват надеждно информация между двата домейна. Това не означава, че ще има единен информационен модел, който да улавя както GIS, така и BIM информация. Има твърде много разлики в начина, по който трябва да се използват данните. Но трябва да се уверим, че изграждаме гъвкави технологии и стандарти, които могат да приспособят използването на данни и на двете платформи с висока прецизност и запазване на съдържанието на данните.

Университетът в Кентъки беше един от първите клиенти, който ни предостави достъп до тяхното съдържание на Revit. UKy използва строго валидиране на чертежите, за да се увери, че правилните данни са в BIM данните, за да поддържа пълния жизнен цикъл на O&M.

Обобщение

Промените в хардуерните и софтуерните възможности и преминаването към дигитализирано общество, управлявано от данни, създават възможности за интегриране на различни технологии и домейни, които никога не са съществували преди. Интегрирането на данни и работни потоци чрез ГИС и BIM, ни позволява да постигнем по-голяма ефективност, устойчивост и обитаемост на градовете, кампусите и работните места, които ни заобикалят.

За да се възползваме от технологичния напредък, трябва да създадем интегрирани екипи и партньорства, които да предлагат решения на сложни проблеми, които засягат цели системи, а не отделни, статични работни потоци. Трябва също така фундаментално да преминем към нови модели на технологии, които могат да се справят с проблемите на интеграцията по-стабилно и гъвкаво. Моделите за интеграция на GIS и BIM, които приемаме днес, трябва да бъдат „устойчиви на бъдещето“, за да можем да работим заедно за по-устойчиво бъдеще.