探討GIS＋BIM加快建筑遺產(chǎn)信息化步伐

張巖清

（福建實(shí)聯(lián)建設(shè)有限公司，福建福州 350000）

0 引言

在信息時(shí)代中，建筑遺產(chǎn)的保護(hù)應(yīng)做到與時(shí)俱進(jìn)，加快對(duì)建筑遺產(chǎn)信息化建設(shè)步伐是必然趨勢(shì)。在建筑遺產(chǎn)信息化建設(shè)中，應(yīng)做到更有序，應(yīng)包括建筑遺產(chǎn)的過(guò)去、現(xiàn)在及將來(lái)的多種形態(tài)等多方面內(nèi)容。就目前而言，在建筑遺產(chǎn)等文物保護(hù)工作中已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了信息化建設(shè)，但總體而言并未對(duì)原有遺產(chǎn)信息的表達(dá)形式加以數(shù)字化改變，文字、圖片等形式并未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，形成了各種信息形式之間的相互獨(dú)立與分離。此外，在諸如遺產(chǎn)地的戶(hù)外監(jiān)測(cè)等對(duì)信息化水平要求較高的工作中，依然存在著技術(shù)銜接不到位等問(wèn)題，在很大程度上限制了文物保護(hù)工作的有效開(kāi)展。因此，結(jié)合信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)建筑遺產(chǎn)等文物古跡保護(hù)工作的信息化建設(shè)是新時(shí)期保障文物古跡保護(hù)工作有效開(kāi)展的關(guān)鍵。

1 GIS與BIM的概念簡(jiǎn)析

GIS是以計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，完成對(duì)空間物體的定位分布等其他屬性數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、搜索、整合管理與分析處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)，在地質(zhì)勘探、國(guó)土調(diào)查等工作中得到了有效運(yùn)用，并得到了快速發(fā)展。BIM技術(shù)是對(duì)實(shí)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)方式，是一種共享性非常高的知識(shí)資源，能夠?yàn)樵O(shè)施從概念設(shè)計(jì)到拆除的全過(guò)程的一切決策制定提供參考依據(jù)，在同一項(xiàng)目的不同環(huán)節(jié)中，各個(gè)利益方都客運(yùn)運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行獲取、更新或調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)各方的協(xié)同工作。

2 GIS、BIM的特點(diǎn)與聯(lián)系

GIS是空間信息的基礎(chǔ)，它對(duì)地理信息的三維集成，能夠?yàn)槌鞘薪ㄖ⒊鞘幸?guī)劃等工作的開(kāi)展提供有效的參考信息，目前已經(jīng)有很多城市的空間管理系統(tǒng)是在GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。在GIS技術(shù)的運(yùn)用中，通過(guò)對(duì)地理空間信息數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理與分析處理，能夠更加真實(shí)地對(duì)地理空間信息、建筑信息進(jìn)行展示，能夠?qū)Φ乩砦恢谩⒔ㄖ庥^等進(jìn)行三維建模。BIM技術(shù)是在3D技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它能夠做到將建筑物從設(shè)計(jì)到拆除的全生命周期的不同階段的各種建筑信息用準(zhǔn)確的數(shù)字化虛擬模型形式進(jìn)行展示，構(gòu)建出信息功能與實(shí)際建筑信息功能一致的數(shù)字化模型。對(duì)建筑物全生命周期的建造信息進(jìn)行整合建模，為實(shí)現(xiàn)建筑信息的數(shù)字化管理、分析、應(yīng)用提供了方向，為建筑遺產(chǎn)的信息化管理工作提供了有效幫助。

GIS技術(shù)與BIM技術(shù)的整合運(yùn)用，其本質(zhì)是室外宏觀信息與建筑實(shí)施室內(nèi)微觀模型信息的整合運(yùn)用，內(nèi)外結(jié)合實(shí)現(xiàn)真正的三維模型建構(gòu)。對(duì)于GIS而言，BIM技術(shù)為其模型建構(gòu)提供了重要的高精度信息數(shù)據(jù)來(lái)源，如建筑物內(nèi)部的幾何模型數(shù)據(jù)，包括建筑物的建筑材料信息、造價(jià)、成本等多種信息，同時(shí)利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑內(nèi)部設(shè)施的高質(zhì)量模擬，能夠做到對(duì)建筑物內(nèi)部空間功能區(qū)劃分、裝修效果、家具布置等內(nèi)容的準(zhǔn)確展示。GIS技術(shù)完成了對(duì)地理信息、空間信息的綜合管理，從微觀到宏觀對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、管理、分析的過(guò)程，集合了范圍更大、容量更大的信息數(shù)據(jù)，能夠?yàn)橛懈笠?guī)模需求的工程提供信息數(shù)據(jù)。BIM與GIS的整合運(yùn)用，能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)、道橋建設(shè)、管網(wǎng)建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域的協(xié)同工作、深化合作創(chuàng)造條件，這也是BIM技術(shù)與GIS技術(shù)在未來(lái)的主要發(fā)展方向之一。

3 GIS、BIM在建筑遺產(chǎn)信息化中的運(yùn)用

在信息化不斷發(fā)展的時(shí)代中，建筑遺產(chǎn)信息的記錄與運(yùn)用應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，以信息化測(cè)繪為基礎(chǔ)，加大對(duì)GIS、BIM等信息技術(shù)的運(yùn)用，以滿(mǎn)足建筑遺產(chǎn)的保護(hù)需求。信息化測(cè)繪是在傳統(tǒng)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)繪基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的測(cè)繪技術(shù)，生活中不可或缺的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、團(tuán)購(gòu)等日常信息服務(wù)都是信息化測(cè)繪的表現(xiàn)形式，更智能的GIS系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃、歷史地理、多種遺產(chǎn)保護(hù)等研究上的有效運(yùn)用，同樣得益于信息化測(cè)繪。同樣的，GIS系統(tǒng)也能應(yīng)用于建筑遺產(chǎn)保護(hù)工作中，信息化測(cè)繪技術(shù)的功能與作用早已不在局限于測(cè)繪圖紙、技術(shù)底圖等基礎(chǔ)內(nèi)容中，通過(guò)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)相關(guān)建筑遺產(chǎn)的信息管理系統(tǒng)，提供統(tǒng)籌性更高、涉及范圍更廣的信息服務(wù)，發(fā)揮出其數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化交互、專(zhuān)業(yè)化信息服務(wù)、法制化信息共享等多種功能特點(diǎn)，為建筑遺產(chǎn)信息化發(fā)展提供大力扶持。

GIS與BIM是在建筑遺產(chǎn)領(lǐng)域中運(yùn)用的主要信息技術(shù)，包括了衍生發(fā)展而來(lái)的歷史地理信息系統(tǒng)及歷史建筑信息模型。截至目前，已經(jīng)有很多專(zhuān)家對(duì)BIM技術(shù)在建筑遺產(chǎn)信息中的運(yùn)用進(jìn)行了多次研究，并對(duì)其實(shí)用效果進(jìn)行了證實(shí)。BIM技術(shù)的參數(shù)化構(gòu)件特征和考古類(lèi)型學(xué)相似，能夠利用BIM技術(shù)幫助考古類(lèi)型學(xué)完成對(duì)建筑遺產(chǎn)的逆向研究。BIM技術(shù)能夠提供建筑遺產(chǎn)在不同時(shí)期的不同信息，也能夠在同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)提供不同的信息，滿(mǎn)足遺產(chǎn)記錄中對(duì)建筑信息多時(shí)態(tài)、多樣化的需求，更全面系統(tǒng)地完成對(duì)建筑遺產(chǎn)的測(cè)繪、檢測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、竣工等各個(gè)階段的信息記錄。BIM技術(shù)中心的屏顯試圖應(yīng)用效果非常好，適用于電腦、手機(jī)等多種終端，能夠完成對(duì)傳統(tǒng)、新型、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等多種視圖的制作，為建筑遺產(chǎn)信息的可視化展示帶來(lái)了極大幫助。

BIM技術(shù)在建筑遺產(chǎn)信息化發(fā)展中的運(yùn)用具有極為廣闊了前景，除上述幾種還可以運(yùn)用于跨平臺(tái)信息化測(cè)繪系統(tǒng)、價(jià)值評(píng)估系統(tǒng)、建筑遺產(chǎn)知識(shí)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中。此外，將BIM技術(shù)與GIS系統(tǒng)相結(jié)合，能夠開(kāi)發(fā)出具有多媒體展示、監(jiān)測(cè)、管理維護(hù)等更多功能的信息化系統(tǒng)，為建筑遺產(chǎn)信息化發(fā)展提供更有力的幫助，這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)，需要各環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑遺產(chǎn)保護(hù)工作的細(xì)化與深化。

4 結(jié)束語(yǔ)

在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代中，BIM技術(shù)與GIS技術(shù)得到了更為有效及廣泛的運(yùn)用，將二者進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，能夠更全面系統(tǒng)地提供建筑信息、地理信息，能夠?yàn)楝F(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的各領(lǐng)域提供更有力的信息數(shù)據(jù)，對(duì)于建筑遺產(chǎn)信息化發(fā)展而言，BIM技術(shù)與GIS技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑保護(hù)工作的深化，有利于提高建筑信息的真實(shí)性。雖然二者在建筑遺產(chǎn)中的集成運(yùn)用還存在著缺乏完整古建筑建模所需的族庫(kù)、缺乏建筑遺產(chǎn)保護(hù)的針對(duì)性表項(xiàng)等問(wèn)題，但不可否認(rèn)的是二者的集成運(yùn)用是非常必要的，對(duì)于提高建筑遺產(chǎn)保護(hù)效果具有重要意義。