BIM+GIS 融合在地理信息實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用探討

劉衛(wèi)軍 王志成 李麗婷

（新疆工程學(xué)院土木工程學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830023）

一、BIM 與GIS

建筑信息模型，英文BuildingInformationModeling，簡稱BIM，最近幾年，BIM 技術(shù)發(fā)展迅速[1]，早在2015 年，我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部就推進(jìn)BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用，印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，該文件加強(qiáng)了BIM 的頂層設(shè)計(jì)。BIM 作為三維模型數(shù)據(jù)，包含整個(gè)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過程中的各種信息[2]。BIM 模型的具有高精度、參數(shù)特征和詳細(xì)的語義信息等優(yōu)點(diǎn)[1]，其存在的缺點(diǎn)是缺少周圍地理信息，空間信息有限且空間分析能力相對弱小。

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，以下簡稱GIS）是與地理有關(guān)的用來儲(chǔ)存、管理和處理、分析空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，地理數(shù)據(jù)的空間分析和管理這是它的重要特點(diǎn)[3]。

當(dāng)前三維GIS 技術(shù)打破了傳統(tǒng)的二維平面制圖，轉(zhuǎn)向三維可視化，這樣不僅能夠充分呈現(xiàn)出建筑物的空間結(jié)構(gòu)和與周邊地理環(huán)境的相互關(guān)系[4]，同時(shí)可以擴(kuò)大存儲(chǔ)范圍實(shí)現(xiàn)三維地理空間數(shù)據(jù)從微觀到宏觀的存儲(chǔ)[5]。而BIM 與GIS 作為三維數(shù)字技術(shù)，各有自己的優(yōu)勢，但又有各自的不足，地理信息系統(tǒng)作為測繪專業(yè)核心課程，實(shí)踐課程中融入BIM 技術(shù)一項(xiàng)必備但需要長期探索的課題。

二、BIM+GIS 融合在地理信息實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

（一）BIM 與GIS 融合的必要性

目前，應(yīng)用型本科高校中地理信息專業(yè)對實(shí)踐教學(xué)比重越來越重，不但有課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，集中實(shí)踐，甚至還有GIS 大賽等課外輔導(dǎo)。但是隨著高校對人才培養(yǎng)模式和定位的不斷明確，要求學(xué)科間融合度越來越高，單一的GIS 軟件已然滿足不了現(xiàn)狀，改革勢在必行。BIM 和GIS 融合為地理信息系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)改革帶來契機(jī)，如何讓二者融合對地理信息專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)達(dá)到突破性改革成為目前待解決的問題。

目前，地理信息系統(tǒng)（后簡稱GIS）課程實(shí)踐教學(xué)中，大部分內(nèi)容屬于本專業(yè)學(xué)科的內(nèi)容，如地圖矢量化、采集與編輯、拓?fù)涮幚?、地圖制圖、空間分析等內(nèi)容，缺少對工程能力的培養(yǎng)，因此，把BIM 融入GIS 軟件教學(xué)中顯得尤為重要。

（二）BIM 與GIS 融合的優(yōu)勢

1.有助于學(xué)生掌握其它學(xué)科知識

在制作BIM 建筑信息模型的過程中，涉及到的專業(yè)主要有土木工程、建筑工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等專業(yè)。而測繪類專業(yè)的學(xué)生平時(shí)只接觸到與測繪與地信有關(guān)的學(xué)科知識，軟件也是測繪方面的，對其它專業(yè)知識比較陌生，了解不深。通過對BIM 的學(xué)習(xí)，尤其是融入到GIS 軟件中進(jìn)行教學(xué)，可以幫助學(xué)生拓展知識面，開拓視野，達(dá)到培養(yǎng)綜合性人才的目的。

2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力

在BIM 建筑信息模型的制作過程中，往往涉及到具體的工程實(shí)例，從初期的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到繪制，再到BIM 的一步步生成，整個(gè)建筑過程清晰明了，在制作過程中融入GIS 地理信息，比如屬性信息，位置信息，查詢信息等功能后，使得學(xué)生們在整個(gè)生產(chǎn)中對GIS 和BIM 都能熟練掌握，而且制作過程生動(dòng)有趣，模型精美，使得學(xué)生充滿自信感和滿足感。通過這種培養(yǎng)模式，在GIS 軟件實(shí)訓(xùn)中，引入BIM 軟件的三維建模功能，按照工程項(xiàng)目完成實(shí)訓(xùn)課程，可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，為以后適應(yīng)行業(yè)對專業(yè)人才的需求起到積極的作用。

3.有助于提高專題地圖成果的功能性[6]

以往的實(shí)訓(xùn)課程中，以制作一副專題圖為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，只針對二維的地圖矢量化后的結(jié)果，加上圖例、指北針、圖框等修飾，完成一副專題地圖。專題圖中只有地物的空間屬性信息，雖然可以完成查詢功能，但是地物或建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法顯示，對周圍影響如何也不清楚，如果在矢量圖中加入BIM 模型，并賦予具體信息，可以實(shí)現(xiàn)微觀查詢，不僅豐富了專題地圖的信息量，還提升了其應(yīng)用價(jià)值。

三、結(jié)語

打破傳統(tǒng)的GIS 二維地圖的教學(xué)內(nèi)容，融入三維建模軟件BIM，不僅能提高學(xué)生的綜合水平，用實(shí)際生動(dòng)的工程案例，讓同學(xué)們參與其中，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和解決問題的能力，對實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量起到促進(jìn)作用，滿足目前應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)實(shí)用性人才的目標(biāo)要求，培養(yǎng)綜合性優(yōu)秀人才。