GIS在工業(yè)民用建筑施工管理中的應(yīng)用研究

曠光強(qiáng)

（貴州建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司　貴州　貴陽　550000）

GIS在工業(yè)民用建筑施工管理中的應(yīng)用研究

曠光強(qiáng)

（貴州建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司貴州貴陽550000）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模日漸擴(kuò)大，工民業(yè)建筑施工管理在城市建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。地理信息系統(tǒng)即GIS技術(shù)作為一種新興的用于地理研究與服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)民用建筑施工管理中能夠發(fā)揮出傳統(tǒng)人工管理無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。GIS系統(tǒng)能夠涵蓋大量的地理信息，內(nèi)容豐富；還可以提供直觀的地理信息圖，便于統(tǒng)計(jì)分析。本文對GIS技進(jìn)行了簡單介紹，并就其在工業(yè)民用建筑施工管理中能夠發(fā)揮的作用做了分析，提出了GIS技術(shù)在施工管理中的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)。

GIS技術(shù)；工民建筑；施工管理

引言

隨著城市建筑的發(fā)展，工程項(xiàng)目中的信息量日益增多，建筑施工管理越來越困難，這就要求將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)引入到施工管理中來，加強(qiáng)施工管理的準(zhǔn)確性和高效性，實(shí)現(xiàn)工業(yè)民用建筑施工管理的現(xiàn)代化。GIS技術(shù)不僅具備信息管理功能，還有很強(qiáng)的空間數(shù)據(jù)處理能力，并且能夠用圖形圖像較為直觀地顯示施工信息，對于工業(yè)民用建筑的施工管理有巨大的促進(jìn)提升作用。

1　GIS概述

GIS，即地理信息系統(tǒng)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)用于地理空間數(shù)據(jù)的獲取和儲(chǔ)存的地理信息技術(shù)，它是多學(xué)科交叉發(fā)展的產(chǎn)物，除了對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸管理外，還能夠?qū)Φ乩頂?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為科學(xué)的管理和決策提供了重要依據(jù)，是目前解決各種地理環(huán)境問題的重要手段。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，GIS具有很強(qiáng)的圖形圖像表現(xiàn)力，對事物的地理空間和信息的顯示更加直觀準(zhǔn)確。此外，GIS技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)圖像和文字的有機(jī)結(jié)合，順利實(shí)現(xiàn)圖文互動(dòng)的管理。可以預(yù)見，GIS在工業(yè)民用建筑中的運(yùn)用，一定能夠大大加強(qiáng)其施工管理水平，提高施工質(zhì)量，加快施工建筑，對于施工設(shè)計(jì)和科學(xué)管理有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　GIS系統(tǒng)在工業(yè)民用建筑施工管理中的應(yīng)用

GIS的特點(diǎn)在于能夠?qū)⒖臻g位置信息與屬性數(shù)據(jù)結(jié)合，其中的應(yīng)用組建技術(shù)能夠高效無縫地實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)GIS系統(tǒng)與專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)間的集成。在工業(yè)民用建筑施工管理中，可以利用GIS將地基、建筑組件、建筑結(jié)構(gòu)等以圖像的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，模擬出建筑施工的現(xiàn)場情況，全方位地了解到建筑工程的工程量、工程造價(jià)、施工質(zhì)量等情況，對工程質(zhì)量與進(jìn)度進(jìn)行較為全面地把控，實(shí)現(xiàn)工民建筑的現(xiàn)代化管理。

GIS的具體應(yīng)用方法為：將工民建筑施工的相關(guān)信息輸入計(jì)算機(jī)，并用工程繪圖功能將建筑工程的圖形圖像分別繪出，使得每個(gè)圖像有其對應(yīng)的數(shù)據(jù)與屬性，確定相應(yīng)圖像的空間信息，令每一個(gè)實(shí)體都有唯一對應(yīng)的圖像和數(shù)據(jù)屬性，對其行為方法有唯一的描述。在施工過程中，施工單位需要及時(shí)更新施工進(jìn)度和施工計(jì)劃，對GIS中的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新，是施工現(xiàn)場中的實(shí)體對象在GIS中都能得到有效的記錄，只要進(jìn)行簡單的操作就能夠得到實(shí)體對象的名稱、開工日期、工程進(jìn)度、造價(jià)等各種情況，便于與實(shí)際施工情況進(jìn)行對比，為施工質(zhì)量和進(jìn)度的評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)。

3　GIS應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1.1整體目標(biāo)

GIS系統(tǒng)運(yùn)用的目標(biāo)為有效提高施工管理效率、降低管理成本?？紤]到工業(yè)民用建筑施工管理的困難性和發(fā)展性，系統(tǒng)將建立起工程管理信息數(shù)據(jù)庫，連接空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，使用模型運(yùn)算對各種來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)施工管理的科學(xué)化，保證建筑工程的質(zhì)量。

3.1.2總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)根據(jù)工業(yè)民用建筑施工管理的特點(diǎn)，結(jié)合施工管理的進(jìn)度、質(zhì)量、成本三個(gè)重點(diǎn)，分為11個(gè)即具獨(dú)立性又有相關(guān)性的子系統(tǒng)，使其發(fā)揮各自的功能，實(shí)現(xiàn)GIS在工業(yè)民用建筑中的管理。

3.1.3系統(tǒng)的軟硬件配置

GIS有許多系統(tǒng)平臺(tái)軟件，目前較為實(shí)用的是可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)管理功能的中小型應(yīng)用系統(tǒng)，一般來說，系統(tǒng)的硬件配置包括計(jì)算機(jī)、掃描儀、打印機(jī)，軟件配置包括操作系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫及各公司開發(fā)的GIS應(yīng)用軟件。

3.2數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)兩者的連接，在連接的時(shí)候要采取適當(dāng)分離的原則，使其一一對應(yīng)并保證數(shù)據(jù)的唯一性。數(shù)據(jù)可的連接機(jī)理圖如圖1所示。

圖1　空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)結(jié)機(jī)理

3.3基于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化管理

局域網(wǎng)的管理設(shè)計(jì)中，需要在客戶端和服務(wù)器兩端分別設(shè)置系統(tǒng)，客戶通過與服務(wù)器的連接更新地圖，獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，其具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)如圖2所示。

圖2　局域網(wǎng)數(shù)據(jù)管理方案

3.4各子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.4.1數(shù)據(jù)輸入輸出子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)輸入輸出子系統(tǒng)的主要作用是將各建筑設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)源文件，鍵入系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫中，繪制地圖并進(jìn)行指定文件的打印輸出。

3.4.2數(shù)據(jù)維護(hù)與更新子系統(tǒng)

隨著建筑施工的逐漸進(jìn)行，需要對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)做出一定的更新。數(shù)據(jù)維護(hù)與更新子系統(tǒng)的主要功能便是根據(jù)工程進(jìn)度對數(shù)據(jù)庫中的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪和更改。

3.4.3查詢檢索子系統(tǒng)

為方便施工管理的進(jìn)行，還需設(shè)置查詢檢索子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像和屬性的雙向查詢，使得人們能夠?qū)κ┕ば畔⑦M(jìn)行全面的了解，把握施工進(jìn)度。

3.4.4測量管理子系統(tǒng)

建筑施工測量可分為施工階段和營運(yùn)管理階段，對于建筑施工及其管理有重要作用。測量管理系統(tǒng)能夠?qū)y量不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理修復(fù)，隨時(shí)記錄施工中重新測量出的結(jié)果，得到直觀準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，方便施工管理工作的展開。

3.4.5進(jìn)度管理子系統(tǒng)

進(jìn)度管理是施工管理的重要內(nèi)容，在GIS中需要設(shè)置相應(yīng)的計(jì)劃圖以便查詢相關(guān)信息，控制實(shí)際施工進(jìn)度?？稍诳蛻舳嗽O(shè)定分項(xiàng)工程的名稱，在服務(wù)器上錄入相關(guān)的人員、材料、機(jī)械的使用情況，使系統(tǒng)能夠在工程進(jìn)度不符合預(yù)期的施工進(jìn)度時(shí)進(jìn)行提示，管理人員根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行施工進(jìn)度的管理。

3.4.6質(zhì)量管理子系統(tǒng)

質(zhì)量管理是施工管理的重中之重，在GIS系統(tǒng)中，可以將建筑材料和建筑施工的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)輸入到服務(wù)器中，客戶可以將實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，使系統(tǒng)生成相應(yīng)的圖表，便于分析調(diào)整。

3.4.7成本管理子系統(tǒng)

建筑施工管理中，成本控制的重點(diǎn)在于令實(shí)際使用成本不超出預(yù)期成本。成本管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒂?jì)劃成本錄入服務(wù)器中，與實(shí)際費(fèi)用進(jìn)行對比，實(shí)時(shí)對成本費(fèi)用進(jìn)行審核控制，生產(chǎn)報(bào)表。

3.4.8運(yùn)輸機(jī)械的調(diào)度子系統(tǒng)

在施工運(yùn)輸機(jī)械上安裝GPS和車載計(jì)算機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)對施工運(yùn)輸機(jī)械的GPS定位，將設(shè)備的位置和運(yùn)行情況傳輸?shù)奖O(jiān)控上，對設(shè)備的運(yùn)行實(shí)施在線控制，及時(shí)了解機(jī)械使用可能出現(xiàn)的位置，實(shí)行優(yōu)化配置，節(jié)約成本和資源。

3.4.9三維可視化演示子系統(tǒng)

三維可視化系統(tǒng)可以對施工現(xiàn)場的施工狀態(tài)進(jìn)行模擬，提供直觀的感受，為管理人員施工現(xiàn)場的控制提供了借鑒。具體操作方法是將建筑物的地圖導(dǎo)入到系統(tǒng)中，建立三維模型。

3.4.10健康監(jiān)測子系統(tǒng)

在現(xiàn)代工業(yè)民用建筑的施工過程中，經(jīng)常會(huì)用到一些職能材料，GIS系統(tǒng)可以對這些材料的使用情況進(jìn)行監(jiān)督，從而獲取建筑施工情況。如對光導(dǎo)纖維進(jìn)行光強(qiáng)度的變化測定就可以測定建筑工程的受力變化，測定混凝土強(qiáng)度。在進(jìn)行系統(tǒng)檢測時(shí)，要注意實(shí)現(xiàn)空間和屬性的雙向查詢，以方便控制。

3.4.11系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)

系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)的目的在于保護(hù)系統(tǒng)的安全性，防止系統(tǒng)數(shù)據(jù)被惡意篡改，影響施工管理。設(shè)置系統(tǒng)維護(hù)程序時(shí)，可以設(shè)置用戶名和基本權(quán)限，在修改系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)時(shí)，需要輸入提前設(shè)置好的口令；系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更改錄入需要專人負(fù)責(zé)，以免發(fā)生錯(cuò)亂。

4　結(jié)語

GIS技術(shù)能夠使施工單位技術(shù)掌握施工現(xiàn)場情況，提供可視化的信息圖像與各實(shí)體對象的屬性數(shù)據(jù)，在出現(xiàn)施工問題時(shí)便于管理人員作出決策。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)日益得到完善，朝著系統(tǒng)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維動(dòng)態(tài)可視化的方向發(fā)展，其發(fā)展必然會(huì)使工業(yè)民用建筑施工管理更加方便，實(shí)現(xiàn)工業(yè)民用建筑施工過程中的可視化管理?？偠灾?，GIS技術(shù)在工業(yè)民用建筑施工管理中有其獨(dú)特的無可代替的作用，加強(qiáng)其研究工作，對建筑施工管理水平的提高和建筑工程質(zhì)量的保證有巨大的現(xiàn)實(shí)意義，對我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展起重要的促進(jìn)作用。

[1]呂偉，楊小靜.基于GIS技術(shù)的建筑工程管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2010，36（35）：365～366.

[2]高紅丹，劉瑩瑩.淺談GIS在工業(yè)民用建筑施工管理中的應(yīng)用[J].神州，2010：9.

[3]楊興旺.對于GIS在工業(yè)民用建筑施工管理中的應(yīng)用分析[J].新材料新裝飾，2014（11）：12～13.

[4]鄭紫瑞.淺談GIS在建筑施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（10）：33～34.

TU717

A

1673-0038（2015）17-0140-02

2015-4-5

曠光強(qiáng)（1979-），男，土家族，貴州貴陽人，中級(jí)，大專，主要從事建筑施工管理工作。