chanong 铁路工程项目呈线性分布、范围广泛、结构复杂，传统的管理模式难以实现多维信息的准确、高效的沟通和集成管理。为了有效地组织和管理铁路工程全生命周期所涉及的资源、活动和产品，通用模型信息仅描述客观现实，不具有信息传递功能。 GIS以空间分析和三维可视化为核心技术，为研究地理实体要素提供了工具和解决方案。基于GIS技术的平台可以满足用户对铁路项目全球代表性的需求。高精度BIM模型为GIS提供重要的数据源，整合建筑物的图形和非图形信息，以参数化的方式整合信息，满足用户复杂的管理需求，实现数据驱动的模型。项目。
BIM与GIS的融合深化了多学科的协同应用，为铁路工程建设信息化、可视化管理提供了技术手段，提高了各阶段的信息共享水平，降低了成本，避免了浪费。基于GIS-BIM技术的铁路工程建设地理信息系统在郑万铁路的试点应用中取得了良好的效果。本文汇集了GIS+BIM铁路工程施工管理应用的图文，希望能做出一点贡献。为铁路土木工程信息化、可视化管理提供参考。
数据存储与共享1、数据存储空间和非空间数据的存储、集成和共享在铁路工程建设中具有重要意义。 GIS存储和管理的数据可以以文件格式保存，不仅可以保存一般的属性数据，还可以保存与位置相关的空间特征数据，但这种方式数据容易丢失，很难满足用户的需求。因此，可以使用集成的DBMS来存储空间和属性数据，在数据库中添加空间数据管理层，并使用特殊的表结构来实现空间和属性数据的无缝集成。属性数据。
2、数据集成与共享以SOA为基础架构，以Web服务为信息共享的主要技术手段，构建可复用的资源环境。使用标准接口将现有铁路工程业务系统的数据封装成Web服务，并通过发布和调用完成消费过程。基于SOA架构的数据集成，集成业务系统中积累的实时数据，将空间数据和属性数据有机集成，在应用系统层面通过共享实现数据基础设施和共享。数据流程如图1所示。
图1 数据流图
GIS-BIM建模2GIS-BIM建模当模型中的参数发生变化时，集成到BIM 模型中的信息会自动变化，从而实现铁路工程施工的改进和可视化。主意。然而，由于铁路项目具有地理属性，可以利用地理信息的空间分析，有效集成GIS和BIM，构建具有空间场景的3D工程施工模型，了解施工环境并对其施工进行有效的监督和管理。为用户提供了既可以进行全局控制，又可以进行精细化管理的技术手段。
1、基于参数化规则快速建模技术的GIS模型构建铁路工程中的工程结构是按照特定的地理空间有规律地、重复地排列的，其构件的参数可以定义不同的几何属性，并且可以按照特定的形式或数学规则相互关联。如果要设置组件参数，可以选择使用参数驱动模型创建3D 场景。其技术思路是在GIS环境中生成二维矢量数据（包含高程信息），调用GIS属性数据，并使用参数化的规则文件来驱动生成的模型。选择CityEngine 软件来创建CGA 规则、提取2D 数据属性、激活2D 数据对象以及使用参数化驱动器生成3D 模型。它还可以生成多种模型和不同的建筑风格。这样生成的3D模型具有地理属性，并且易于编辑和操作。参数化规则建模示意图如图2所示。
图2 参数化规则建模示意图
CGA规则建模的基本思想是定义规则并迭代优化和设计模型细节。 CGA规则可以对模型执行移动、拉伸、旋转、切割、纹理化和模型替换等操作。通用命令如图3所示，构建模型如图4所示。
图3 常用操作命令
图4 参数化规则建模及构建模型
2、基于数据格式转换的GIS-BIM数据融合BIM基于IFC扩展语义元素形成存储标准。 3DGIS是应用CityGML三维模型数据标准的存储框架。由于存储和表达上的差异，两人无法友好地相互支持。目前，IFC与CityGML的集成主要包括转换框架的设计、基于标准扩展机制的集成以及基于数据格式的转换。下面我们将介绍一种BIM和GIS领域信息模型及其软件平台无损转换和无缝连接的方法，并基于FME格式转换软件平台对模型进行处理、分析和应用，实现跨区域跨越我会建议一个方法。图5为微模型显示流程。
图5 BIM与GIS数据转换流程
研究思路是应用数据格式转换软件FEM将BIM模型整合到GIS环境中。 BIM模型是从Revit软件的RVT格式获得的。使用Revit软件中的FME插件将RVT格式转换为中间格式RVZ，导入到FME软件平台中，并调整和配置相应的参数。 shp 格式文件和所有文件均使用ESRI 软件功能进行处理。这样，导出模型的姿态就与原始Revit模型一致了。
从外观上看，这种格式转换方法无需人工干预，颜色和透明度保持相对完整。
在属性方面，RVZ中间格式保留了大部分BIM信息。
从模型大小来看，RVZ格式的文件大小是原文件的1/7，因此转换后的GIS模型较小，信息也比较完整。
比较参见图6，渲染参见图7。
图6 BIM格式与GIS格式对比
图7 BIM到GIS模型转换对比
3、基于倾斜摄影的三维地形模型构建铁路土木工程地理信息系统使用安装在飞行平台上的多个传感器（目前常见的是五镜头相机）从各个角度（包括垂直和对角线）收集图像，以获得完整的图像。到准确的地面物体。收集图像数据后，使用建模软件对收集的数据进行建模。使用Smart3D 软件对特征进行建模，并使用计算机图形计算生成点云。点云形成网格，并通过将网格与照片组合来生成。带纹理的3D 模型。图8展示了整个区域三维建模方法的生产路线。本文使用的场景数据是无人机拍摄的航空图像，可以通过建模软件进行处理以生成多种数据格式。铁路建设地理信息系统基于ESRI软件，生成适合ESRI软件的spk格式。使用无人机+Smart3D实现了建筑工地模型的构建。
图8 全区3D建模方法生产路线图
应用案例目前，基于GIS-BIM技术的铁路土木工程施工地理信息系统正在郑万铁路试点，支撑高铁建设管理。郑万河南线二标标段40公里范围内实现了倾斜照片、3D建模、GIS-BIM综合展示功能。无人机从五个不同角度进行倾斜摄影，生成并绘制点云图，最终生成表面模型。飞行覆盖范围包括使用WGS84（世界大地测量系统1984）坐标系的线两侧100米、波束场和混合站。设置飞行高度为150米至200米，刻度精度为1:500。生成的场景如图9 所示。
图9 基于倾斜照片的场景模型
采用参数化规则建模技术，建立了郑湾二标段40公里桥梁三维模型。基本数据结构如图10所示。以铁路工程桥梁为例，提取数据属性信息，形成二维数据面，如图11所示。然后拉伸数据，将2D 数据转换为3D 模型。改进、裁剪、替换和纹理您的模型，使其更接近现实。完成的3D场景可以作为基于WebGIS技术的服务发布，供用户在网络上查看（见图12）。结构模型的精度达到要求的粒度，可以生成局部场景效果图并显示主要施工过程的动画。
图10 Beam数据结构
图11 具有属性数据的多边形元素
图12 立体铁路桥梁服务图
铁路土木工程施工地理信息系统以互联网为基础，整合和共享铁路土木工程管理平台的业务数据，以可视化决策支持为目的，利用地理信息技术发挥二到三个作用。为铁路建设所有参与者提供立体综合支持系统。目前，该系统正在部分铁路土木工程建设部门试用，效果良好。未来的发展将看到GIS和BIM之间的深度集成，以有效支持地理环境中的大型BIM数据集，并使用数据库系统有效管理大型项目的数据集，支持协作分析和应用程序共享以改善铁路。竞争力是行业的核心。
来源：铁路BIM 联盟
