5 mituri și 5 realități ale integrării BIM - GIS

Chris Andrews a scris un articol valoros într-un moment interesant, când ESRI și AutoDesk caută modalități de a aduce simplitatea GIS în materialul de design care se străduiește să materializeze BIM ca standard în procesele de inginerie, arhitectură și construcție. Deși articolul preia punctul de vedere al acestor două companii, este un punct de vedere interesant, deși nu coincide neapărat cu strategiile altor boxe de pe piață precum Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) și Imodel. js (Bentley). Știm că unele dintre pozițiile înainte de BIM erau „un CAD care face GIS” sau „un GIS care se adaptează la CAD”.

Puțin istorie ...

În anii 80 și 90, tehnologiile CAD și GIS au apărut ca alternative competitive pentru profesioniștii care aveau nevoie să lucreze cu informații spațiale, care erau prelucrate în principal prin hârtie. În acea eră, sofisticarea software-ului și capacitatea hardware-ului au limitat domeniul de aplicare a ceea ce s-ar putea face cu tehnologia asistată de computer, atât pentru redactare, cât și pentru analiza hărților. CAD și GIS păreau a fi versiuni suprapuse ale instrumentelor computerizate pentru lucrul cu geometria și datele care ar produce documentație pe hârtie.

Pe măsură ce software-ul și hardware-ul au devenit mai avansate și mai sofisticate, am văzut specializarea tuturor tehnologiilor din jurul nostru, inclusiv CAD și GIS, și calea către fluxuri de lucru complet digitale (numite și „digitizate”). Tehnologia CAD sa concentrat inițial pe automatizarea sarcinilor din desenul manual. Building Information Modeling (BIM), un proces pentru obținerea unei eficiențe mai bune în timpul proiectării și construcției, a împins treptat instrumentele de proiectare BIM și CAD de la crearea de desene și către modele digitale inteligente ale activelor din lumea reală. Modelele create în procesele moderne de proiectare BIM sunt suficient de sofisticate pentru a simula construcția, pentru a găsi defectele la începutul proiectării și pentru a genera estimări extrem de precise - pentru respectarea bugetului pentru proiecte în schimbare dinamică, de exemplu.

De asemenea, GIS și-a diversificat și aprofundat capabilitățile în timp. Acum, GIS poate ocupa de mii de milioane de evenimente de la senzori trăiesc vizualizările de la petabytes de modele 3D și imagini la un browser sau un telefon mobil, și analiză predictivă, complexe, și escaladări pe mai multe noduri împrăștiate de prelucrare în nor. Harta, care a început ca un instrument analitic pe suport de hârtie, a fost transformat într-un tablou de bord sau portal de comunicare pentru a sintetiza analize complexe într-o formă interpretabil umană.

Pentru a realiza întregul potențial al fluxurilor de lucru integrate între BIM si GIS, domenii critice, cum ar fi urbane inteligente și digitalizate Engineering, noi trebuie să examinăm modul în care aceste două lumi poate merge dincolo de competența industriei și trecerea la fluxuri de lucru complet digitizată, ceea ce ne va permite să ne deconectăm de la procesele de hârtie din ultimii o sută de ani.

Mitul: BIM este pentru ...

În comunitatea GIS, unul dintre cele mai frecvente lucruri pe care le văd și le aud sunt definițiile BIM bazate pe înțelegerea externă a lumii BIM. Am auzit adesea că BIM este pentru administrare, vizualizare, modelare 3D sau că este doar pentru clădiri, de exemplu. Din păcate, niciuna dintre acestea nu este cu adevărat la ce se utilizează BIM, deși poate extinde sau permite unele dintre aceste capacități sau funcții.

În esență, BIM este un proces pentru a economisi timp și bani și pentru a obține rezultate extrem de fiabile în timpul procesului de proiectare și construcție. Modelul 3D generat în timpul proceselor de proiectare BIM este un produs secundar al necesității de a coordona un anumit proiect, de a capta o structură așa cum este, de a evalua costurile de demolare sau de a furniza o evidență legală sau contractuală a modificărilor unui activ fizic. . Vizualizarea poate face parte din proces, deoarece ajută oamenii să înțeleagă dinamica, caracteristicile și estetica unui proiect propus.

După cum am aflat cu mult timp în urmă la Autodesk, „B” din BIM înseamnă „Construiește, verbul„ nu „Construiește, substantivul”. Autodesk, Bentley și alți furnizori au lucrat cu industria pentru a infuza conceptele procesului BIM, în domenii precum căile ferate, drumurile și autostrăzile, utilitățile și telecomunicațiile. Orice agenție sau organizație, care gestionează și construiește active fizice fixe, are un interes major în a se asigura că contractanții lor de proiectare și inginerie utilizează procese BIM.

Datele BIM pot fi utilizate potențial în fluxurile de lucru operaționale pentru gestionarea activelor. Acest lucru a fost observat, de exemplu, în noul Standardele ISO pentru BIM, care au fost informați, prin procesul de standardizare a standardelor din Marea Britanie, stabilit în ultimii 10 ani. Chiar dacă aceste noi propuneri se concentrează pe utilizarea datelor BIM, pe parcursul întregului ciclu de viață al unui activ, este încă clar că economiile în costurile de construcție, așa cum se menționează în articol, sunt principalul motor pentru adoptarea BIM.

Când este privită ca un proces, integrarea tehnologiei GIS cu BIM devine mult mai complexă decât simpla citire a graficelor și atributelor dintr-un model 3D și afișarea lor în GIS. Pentru a înțelege cu adevărat modul în care informațiile pot fi utilizate în BIM și GIS, găsim adesea că trebuie să ne redefinim conceptul de clădire sau drum și să înțelegem cum clienții trebuie să utilizeze o gamă largă de date de proiect în contextul geospațial. Am constatat, de asemenea, că concentrarea asupra modelului înseamnă uneori că am trecut cu vederea fluxurile de lucru mai simple și mai elementare, care sunt esențiale pentru întregul proces, cum ar fi utilizarea datelor colectate pe teren cu precizie la un șantier, pentru a conectați locația la datele modelului pentru inspecție, inventar și inspecție.

În cele din urmă, vom obține o înțelegere și rezultate comune doar dacă „depășim decalajul” pentru a lucra în echipe combinate care pot aduce diversitate în rezolvarea problemelor. De aceea, lucrăm cu Autodesk și alți parteneri în acest spațiu.
Parteneriatul dintre Esri și Autodesk, anunțat pentru prima dată la 2017, a reprezentat un pas important de a reuni o echipă multidisciplinară pentru a aborda unele dintre problemele legate de integrarea BIM-GIS.

Mit: BIM oferă automat funcții GIS

Una dintre cele mai dificile concepte pentru a transmite la un utilizator non-specialist în BIM-GIS, este că, deși modelul BIM arata exact ca o punte de legătură sau de construcție nu trebuie neapărat caracteristicile care alcătuiesc definiția unei clădiri sau a unui pod în scopuri de cartografiere sau de analiză geospațială.
La Esri, lucrăm la noi experiențe pentru navigarea în interior și gestionarea resurselor, cum ar fi ArcGIS Indoors. Mulți utilizatori s-au așteptat ca, lucrând cu datele Autodesk Revit, să putem extrage automat geometrii comune, cum ar fi încăperile, spațiile, planurile de podea, amprenta clădirii și structura unei clădiri. Chiar mai bine, am putea extrage rețeaua de navigație pentru a vedea cum un om ar traversa structura.

Toate aceste geometrii ar fi foarte utile pentru aplicațiile GIS și pentru fluxurile de lucru de gestionare a activelor. Totuși, niciuna dintre aceste geometrii nu este necesară pentru a construi clădirea și, în general, nu există într-un model Revit.
Examinăm tehnologii pentru a calcula aceste geometrii, dar unele oferă provocări complexe de cercetare și flux de lucru care au stricat industria de ani de zile. Ce este impermeabil? Ce este o folie termocontractabilă? Include fundația? Ce zici de balcoane? Care este amprenta unei clădiri? Include surplomburi? Sau este doar intersecția structurii cu solul?

Pentru a se asigura că modelele BIM conțin funcționalitatea necesară pentru fluxurile de lucru GIS, operatorii proprietari vor trebui să definească specificațiile pentru aceste informații înainte de a începe proiectarea și construcția. Similar fluxurilor de lucru clasice de conversie CAD-GIS, în care datele CAD sunt validate înainte de a fi convertite într-un GIS, procesul BIM și datele rezultate trebuie să specifice și să includă caracteristici care ar fi utilizate în timpul gestionarea ciclului de viață al unei structuri, dacă acesta este un obiectiv al creării datelor BIM.

Există organizații din întreaga lume, de obicei guverne și operatori de campusuri controlate sau sisteme de active, care au început să solicite ca caracteristicile și atributele ciclului de viață să fie incluse în conținutul BIM. În SUA, Administrația Serviciilor Guvernamentale împinge noi construcții prin cerințele BIM și agenții precum Administrația Veteranilor s-au străduit să detalieze elemente BIM, precum camere și spații, care vor fi utile în managementul facilităților după construirea clădirii. Am constatat că aeroporturile, cum ar fi Denver, Houston și Nashville, au un control strict asupra datelor lor BIM și au adesea date foarte consistente. Am văzut câteva discuții extraordinare de la SNCF AREP care au construit un program BIM complet pentru stațiile de cale ferată, pe baza conceptului că datele BIM ar fi utilizate în operațiuni și în fluxurile de lucru de gestionare a activelor. Sper să văd mai multe despre asta în viitor.

Datele partajate cu noi de la Aeroportul Internațional George HW Bush Houston (prezentate aici pe Web AppBuilder) demonstrează că, dacă datele BIM sunt standardizate, de obicei prin instrumente de validare a desenelor, atunci acestea pot fi încorporate sistematic în GIS. . De obicei, vedem informații de construcție în modelele BIM înainte de a vizualiza informații legate de FM

Mit: există un format de fișier care poate oferi integrare BIM-GIS

În fluxurile clasice de integrare a afacerilor, un tabel sau format ar putea fi mapat la alt tabel sau format, pentru a permite transmiterea fiabilă a informațiilor între diferite tehnologii. Din diverse motive, acest tipar este din ce în ce mai inadecvat pentru a face față nevoilor ^tFluxurile de informații din secolul 21:

• Informațiile stocate în fișiere sunt greu de transmis
• Alocarea datelor prin domenii complexe are pierderi
• Alocarea datelor presupune dublarea incompletă a conținutului în sisteme
• Cartografia datelor este adesea unidirecțională
• Tehnologia, colectarea datelor și fluxurile de lucru ale utilizatorilor se schimbă atât de rapid încât se garantează faptul că interfețele de astăzi vor fi mai puțin decât ceea ce va cere mâine

Pentru a realiza adevărata digitizare, reprezentare digitală a unui activ, trebuie să fie ușor accesibile într-un mediu distribuit, care poate fi modernizat și actualizat pentru a se potrivi cu consultații, analize și inspecții mai complexe în timp și de-a lungul durata de viață utilă a activului.

Un singur model de date nu poate cuprinde tot ceea ce ar putea fi integrat în BIM și GIS în industrii extrem de diverse și nevoile clienților, deci nu există un format unic care să capteze întregul acestui proces într-un mod care poate fi accesat rapid și este bidirecțional. Mă aștept ca tehnologiile de integrare să se maturizeze în timp, deoarece BIM devine mai bogat în conținut și este nevoie să se utilizeze datele BIM în contextul GIS pentru gestionarea activelor ciclului de viață, va deveni mai critic. pentru locuirea durabilă a oamenilor.

Scopul integrării BIM-GIS este de a permite fluxurilor de lucru să creeze și să gestioneze active. Nu există transferuri discrete, bine definite, între aceste două fluxuri de lucru.

Mit: Nu puteți folosi direct conținutul BIM în GIS

Spre deosebire de discuția despre cum să găsiți caracteristici GIS în datele BIM, auzim adesea că nu este nici rezonabil, nici posibil să folosiți direct conținutul BIM în GIS din motive care variază de la complexitatea semantică, densitatea activelor, până la scara activelor. Discuția despre integrarea BIM-GIS este în general orientată spre formate de fișiere și fluxuri de lucru Extract, Transform și Load (ETL).

De fapt, folosim deja direct conținutul BIM în GIS. Vara trecută, am introdus posibilitatea de a citi direct un fișier Revit în ArcGIS Pro. În acel moment, modelul ar putea interacționa cu ArcGIS Pro ca și cum ar fi alcătuit din caracteristici GIS și apoi ar putea fi transformat în alte formate GIS standard prin efort manual, dacă este dorit. Cu ArcGIS Pro 2.3, lansăm posibilitatea de a publica un nou tip de strat, un strat de scenă de construcție , care permite unui utilizator să încapsuleze semantica, geometria și să atribuie detaliile unui model Revit într-un format foarte scalabil construit pentru experiențe GIS. Stratul de scenă a clădirii, care va fi descris în specificația deschisă I3S, se simte ca un model Revit pentru utilizator și permite interacțiunea utilizând instrumentele și practicile GIS standard.

Am fost fascinat să descopăr că, datorită disponibilității mai multor lățimi de bandă, stocare mai ieftină și procesare mai ieftină, trecem de la „ETL” la „ELT” sau fluxuri de lucru. În acest model, datele sunt încărcate în esență pe orice sistem care are nevoie de ele în forma sa nativă și pot fi apoi accesate pentru traducere într-un sistem la distanță sau un depozit de date unde va fi efectuată analiza. Acest lucru reduce dependența de procesarea sursă și păstrează conținutul original pentru o transformare mai bună sau mai profundă pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește. Lucrăm la ELT la Esri și se pare că am atins valoarea de bază a acestei schimbări atunci când m-am referit la „eliminarea E și T din ETL” la o conferință de anul trecut. ELT face ca conversația să se schimbe radical de la scenariul în care utilizatorul trebuie să fie întotdeauna conectat în afara experienței GIS pentru a căuta sau interoga modelul în întregime. Când încărcați direct datele în modelul ELT,

Mit: GIS este depozitul perfect pentru informațiile BIM

Am două cuvinte: „cazieră legală”. Documentația BIM este adesea evidența juridică a deciziilor de afaceri și a informațiilor de conformitate, înregistrată pentru analiza defectelor de construcție și procese, evaluarea taxelor și codurilor și ca dovadă a livrării. În multe cazuri, arhitecții și inginerii trebuie să ștampileze sau să certifice că munca lor este valabilă și îndeplinește cerințele specialității lor și legile sau codurile aplicabile.

La un moment dat, este de conceput că GIS ar putea fi un sistem de înregistrare pentru modelele BIM, dar în acest moment, cred că este la ani sau decenii distanță, ancorat de sistemele juridice care sunt încă versiuni computerizate ale proceselor de hârtie. Căutăm fluxuri de lucru, să conectăm activele din GIS la activele din depozitele BIM, astfel încât clienții să poată profita de controlul versiunilor și documentația necesară în lumea BIM, împreună cu capacitatea unei hărți, pentru a plasa informații despre active într-un bogat context geospațial pentru analiză și înțelegere și comunicare.

Similar cu partea „funcții GIS” a discuției, integrarea informațiilor în depozitele BIM și GIS va fi mult sprijinită de modele de informații standardizate în GIS și BIM, care permit aplicațiilor să conecteze informațiile în mod fiabil între cele două domenii. Asta nu înseamnă că va exista un singur model de informații, pentru a capta atât informații GIS, cât și BIM. Există prea multe diferențe în ceea ce privește modul în care ar trebui să fie utilizate datele. Dar trebuie să ne asigurăm că construim tehnologie și standarde flexibile care pot adapta utilizarea datelor pe ambele platforme cu fidelitate ridicată și păstrare a conținutului de date.

Universitatea din Kentucky a fost unul dintre primii clienți care ne-a oferit acces la conținutul lor Revit. UKy utilizează validarea riguroasă a desenelor pentru a se asigura că datele corecte se află în datele BIM pentru a sprijini funcționarea și întreținerea întregului ciclu de viață.

Rezumat

Schimbările în capacitatea hardware și software și trecerea la o societate digitalizată, bazată pe date, creează oportunități de integrare a diverselor tehnologii și domenii care nu au existat până acum. Integrarea datelor și a fluxurilor de lucru prin GIS și BIM ne permite să obținem o mai mare eficiență, durabilitate și habitabilitate a orașelor, campusurilor și locurilor de muncă care ne înconjoară.

Pentru a valorifica progresele tehnologice, trebuie să creăm echipe integrate și parteneriate pentru a propune soluții la probleme complexe care afectează sisteme întregi, nu fluxuri de lucru discrete, statice. De asemenea, trebuie să trecem în mod fundamental la noi modele de tehnologie, care pot aborda problemele de integrare mai robust și mai flexibil. Modelele de integrare GIS și BIM pe care le adoptăm astăzi trebuie să fie „protejate pentru viitor”, astfel încât să putem lucra împreună pentru un viitor mai durabil.