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推动BIM与GIS跨界融合,达索系统扮演了哪些角色?

来源:e-works

2019年达索系统3D体验高峰论坛,如之前的十届一样云集了诸如空客、上汽、广汽等传统制造行业客户,这些企业围绕全球工业复兴的主题,分享了它们最新的应用成果和最佳实践。但今年3D体验高峰论坛更大的亮点在于——基于3DEXPERIENCE平台,达索系统正在构建一个BIM(Building Information Modeling)与GIS(Geographic Information System)跨界融合、面向建筑全生命周期的数字孪生,以城市信息模型(City Information Modeling)助力智慧城市的发展。

达索系统董事会副主席、首席执行官Bernard CHARLÈS在接受e-works记者采访时提到,“一直以来,达索系统在持续关注和投资汽车与交通运输、航空航天与国防、工业设备、高科技、船舶与海洋工程等行业,与此同时,达索系统也在不遗余力地拓展新兴行业的发展。截止目前,达索系统在新兴行业的营收约占公司整体收入的33%。在中国,达索系统不仅参与到制造业的转型升级,也在积极探索从微观的纳米材料、分子医药到宏观的大型建筑、城市的全生命周期管理。”

以AEC行业为例,尽管其信息化水平落后于航空航天和汽车等行业,但其市场体量在GDP的构成中比重非常大。根据联合国的数据,到2050年,66%的世界人口将生活在城市中;到2025年,中国将有221座过百万居民规模的城市。据估计,在今后十年中,全世界每年将有1.4万亿美元用于交通基础设施投资。

在Bernard CHARLÈS看来,在AEC行业从二维向三维转型升级的过程中,市场上缺乏可以真正满足客户需求的解决方案,而达索系统正在联合合作伙伴一起,共同参与智慧城市和大型交通基础设施项目,以加强城市创新、协作、规划和仿真能力。

达索系统的BIM实践

2011年,达索系统发布SolidWorks Live Buildings正式进入AEC市场。在当年的SolidWorks World上,达索系统展示了基于Live Buildings设计的SolidWorks美国新办公大楼,除了可以预览大楼的三维结构,还可以通过虚拟实现的方式进入大楼内部,分配办公室。

在AEC行业,达索系统希望打造一个能够处理大型模型和数据复杂性的设计系统,如同为波音、空客的工程师提供CATIA一样。随着3DEXPERIENCE平台的推出,达索系统逐渐将CATIA几何建模技术融入到AEC行业的统一工作环境中,同时推广BLM(Building Lifecycle Management)理念。对于达索系统而言,BIM 1.0时代的重点是提升设计效率,BIM 2.0时代则是基于BIM向BLM迈进。

2013年,达索系统针对AEC行业推出 “精益建造”(Lean Construction)解决方案。在完成对大型3D城市环境与景观自动创建和管理公司Archividéo的收购之后,达索系统将3D城市与景观建模技术完善到3DEXPERIENCity解决方案中。随后,达索系统还推出了“建筑立面设计与建造”技术。

随着中国成为全球最大的建筑市场,达索系统在中国AEC行业取得了长足的发展,包括北京国家体育场鸟巢项目、北京凤凰国际传媒中心、银河SOHO、虹桥SOHO、台湾淡江大桥、江西赣江二桥、宁波春晓大桥等地标性建筑,都在应用达索系统的3D建模技术和3D体验解决方案。

此外,除了在房屋建筑、市政工程、桥梁隧道等领域帮助业主实现数字化转型,达索系统还致力于帮助铁路建设和水利水电行业提升3D技术应用水平,推进数字化进程。

2016年,达索系统联合长江院、成勘院、黄河委、贵阳院、西北院共同发起并成立了“大土木工程达索系统BIM技术推进联盟”,共同推动BIM技术在行业内的应用、创新与可持续发展。另外,中国铁设基于达索系统的三维体验平台,在京雄线(北京-雄安)、雅万线(印尼雅加达-万隆)等多个BIM项目中,均已实现铁路工程全专业的协同。

BIM与GIS跨界融合

从技术层面来看,BIM的全生命周期——从规划、设计、施工到运维,主要是针对建筑本身,随着智慧城市进程的加速,建筑周边宏观的地理环境要素也至关重要,比如建楼、修路等都需要兼顾已有的自然环境和人为环境信息,这在某种程度上催生了BIM与GIS的跨界融合。

事实上,BIM与GIS本身就有着天然的互补关系:BIM是用来设计和管理建筑物全生命周期相对微观的信息,GIS则是用来整合及管理建筑外部环境等相关宏观的信息。BIM全生命周期的管理需要GIS的参与,BIM也需要开拓三维GIS的应用领域,把GIS从宏观领域带入微观领域。

一方面,BIM技术在设计和建造过程中积累的大量BIM模型数据,可以作为GIS应用的重要数据来源。BIM模型数据具有完整的语义及属性信息,可以满足GIS应用中精细化管理的需要。另外,BIM模型数据拓扑结构更完整,更适合做空间查询和空间分析,BIM可以为GIS更深入的应用提供三维数据支撑。

另一方面,GIS所研究的宏观地理环境,可提供各种空间查询及空间分析能力。在BIM的各个阶段,三维GIS可以为其提供可视化展示、管理、决策支持等技术方法。GIS集成了大量的多源数据,如影像、地形、倾斜摄影模型、激光点云、地下管线等,通过GIS与BIM多源数据的融合,可以实现更宏观、更加全面的可视化展示与管理。

可以说,BIM与GIS的融合,大大拓展了BIM技术的应用领域和应用周期,尤其可以将设计、施工阶段积累的BIM模型数据,继续运用在后期运营维护阶段中,有效延长BIM数据的应用周期。同时,BIM也拓展了GIS的应用领域,两者的融合可以应用到桥梁、管廊、建筑、道路、水利大坝、隧道等诸多领域。

达索系统携手超图软件

作为3D设计及3D 体验解决方案提供商,达索系统在BIM相对微观的建模和管理领域做到了全球领先,而超图软件则是亚太地区领先的GIS软件提供商,二十余年来围绕GIS基础软件进行技术创新和发展,在中国市场份额超越了其他竞争对手。

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在2019年达索系统3D体验高峰论坛上,双方达成了战略合作——将利用达索系统基于3DEXPERIENCE平台的3DEXPERIENCity解决方案以及超图的GIS软件和应用平台,从中国市场开始,在全球范围内推动智能运营和协作创新,实现建筑、城市和地域开发行业的科技转型。除了这一共同举措之外,合作双方还计划加强各自GIS和PLM发布数据之间的数据交换。

事实上,在签署此次谅解备忘录之前,双方就通过合作共同服务了包括铁三院、铁四院、雅砻江、中铁十一局等多个项目,接下来还将深入到广州南沙区的智慧城市建设项目中。

通过达索系统3DEXPERIENCity解决方案与超图GIS技术的集成,双方将针对项目复杂性管理提供颠覆性创新,克服众多项目参与方协作的挑战,并优化不同专业之间的数据共享方式。此外,双方还将广泛的多尺度地域数据与建模、仿真和生命周期管理功能紧密结合。

超图集团总裁宋关福在接受记者采访时指出,“大数据GIS、3D GIS等新技术的发展已经给建筑行业带来了很大的改变,并且带动智慧城市应用在多个维度的升级,但只有BIM和GIS的深度集成,构建城市信息模型(City Information Modeling),才能最大可能推进智慧城市的发展。”

宋关福告诉记者,超图和达索系统的合作是一拍即合的,此次签约只是一个迟到的仪式,双方正在致力于为城市、铁路、地域和其他进行中的项目打造一种数字孪生体验。

推动BIM标准国际化

为推动BIM标准的国际化,达索系统还与中国电子技术标准化研究院签署战略合作协议,双方将通过一系列的深入合作,共同推动BIM软件的标准化。

中国电子技术标准化研究院(CESI)主要承担电子及信息技术领域的标准化工作。在该领域的标准制定推广、产业推动和国际交流合作中,CESI发挥了重要的作用。通过开展标准科研、检测、计量、认证、信息服务等业务,为政府提供政策研究、行业管理、战略决策的专业支撑的同时,也为社会提供标准化的技术服务。

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此次战略合作框架协议的签署,旨在推动BIM软件标准的国际化。达索系统与中国电子技术标准化研究院将依托各自的资源和优势,在BIM等工业软件标准以及标准验证、测试等方面进行全面合作,并推广到适当的国际标准化小组。

在签约仪式上,中国电子技术标准化研究院孙文龙副院长表示:“达索系统是全球3D工业软件的代表性企业,他们对于BIM的应用一直在积极探索,积累了深厚的行业最佳实践。相信这次战略合作一定会对我国的BIM等工业软件标准化工作的推动和发展产生重要的影响。”

法国达索系统大中华区总经理张鹰在接受记者采访时则谈到:“达索系统3D体验平台能够集成BIM环境提供一种高度协作的方法,能为建筑领域带来一次革命性的变化。此次与CESI达成战略合作,我们将积极地共享我们的优势资源和最佳实践,共同推进BIM技术标准的制定,加速中国电子及信息技术领域的标准化进程。”


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