5 Miti e 5 Realtà dell'integrazione BIM - GIS

Chris Andrews ha scritto un prezioso articolo in un momento di interessante congiuntura, in cui ESRI e AutoDesk cercano modi per portare la semplicità del GIS alla struttura del design che si sforza di materializzare il BIM come standard nei processi di ingegneria, architettura e costruzione. Anche se l'articolo prende l'ottica di queste due società, è un punto di vista interessante, anche se non necessariamente coincide con le strategie di altri diffusori sul mercato come Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon), Imodel.js (Bentley). Sappiamo che alcune delle posizioni prima del BIM erano "un CAD che fa GIS" o "un GIS che si adatta al CAD".

Un po 'di storia ...

Nel decennio di 80 e 90, le tecnologie CAD e GIS sono emerse come alternative competitive per i professionisti che avevano bisogno di lavorare con le informazioni spaziali, che venivano elaborate principalmente attraverso la carta. In quell'epoca, la sofisticazione del software e la capacità dell'hardware limitavano la portata di ciò che si poteva fare con la tecnologia assistita da computer, sia per la scrittura che per l'analisi delle mappe. CAD e GIS, sembravano versioni sovrapposte di strumenti computerizzati, per lavorare con geometrie e dati, che avrebbero prodotto documentazione su carta.

Dato che il software e l'hardware sono diventati più avanzati e sofisticati, abbiamo assistito alla specializzazione di tutte le tecnologie che ci circondano, inclusi CAD e GIS, e alla strada per flussi di lavoro completamente digitali (detti anche "digitalizzati"). Tecnologia CAD, inizialmente incentrata sull'automazione delle attività dal disegno manuale. Building Information Modeling (BIM), un processo per ottenere una migliore efficienza, durante la progettazione e la costruzione, ha gradualmente spinto gli strumenti di progettazione CAD e BIM dalla creazione di disegni e modelli digitali intelligenti di risorse reali . I modelli creati nei moderni processi di progettazione BIM sono abbastanza sofisticati da simulare la costruzione, trovare difetti nelle prime fasi di progettazione e generare stime di alta precisione per la conformità del budget in progetti che cambiano dinamicamente, ad esempio.

GIS ha anche differenziato e approfondito le sue capacità nel tempo. Ora, GIS in grado di gestire migliaia di milioni di eventi provenienti da sensori vivere visualizzazioni da petabyte di modelli 3D, e le immagini a un browser o un telefono cellulare, e analisi predittiva, complesso ed escalation su più nodi di elaborazione sparse in nuvola. La mappa, che è iniziata come strumento analitico su carta, è stata trasformata in una dashboard o portale di comunicazione per sintetizzare analisi complesse in modo interpretabile dall'uomo.

Per realizzare il pieno potenziale di flussi di lavoro integrati tra BIM e GIS, i domini critici come Smart Cities e digitalizzati Ingegneria, dobbiamo esaminare come questi due mondi possono andare al di là della competenza del settore e procedere verso i flussi di lavoro completo digitalizzato, che ci consentirà di disconnetterci dai processi cartacei degli ultimi cento anni.

Mito: il BIM è per ...

Nella comunità GIS, una delle cose più comuni che vedo e sento sono le definizioni BIM basate sulla comprensione esterna del mondo BIM. Sento spesso che il BIM è per l'amministrazione, la visualizzazione, la modellazione 3D o che è solo per gli edifici, ad esempio. Sfortunatamente, nessuno di questi è veramente ciò per cui viene utilizzato il BIM, sebbene possa estendere o abilitare alcune di queste funzionalità o funzionalità.

Essenzialmente, il BIM è un processo per risparmiare tempo e denaro e ottenere risultati di elevata affidabilità durante il processo di progettazione e costruzione. Il modello 3D generato durante il processo di progettazione BIM, è un sottoprodotto della necessità di coordinare un disegno particolare, bloccare una struttura come è, per valutare i costi di demolizione, o fornire un legali o contrattuali registrazione modifiche in un'attività fisica . La visualizzazione può essere parte del processo, perché aiuta gli umani a comprendere le dinamiche, le caratteristiche e l'estetica di un progetto proposto.

Come ho imparato molto tempo fa in Autodesk, la "B" in BIM significa "Costruisci, il verbo" non "Costruire, il sostantivo". Autodesk, Bentley e altri fornitori hanno lavorato con l'industria di instillare i concetti di processo BIM in settori quali ferrovie, strade e autostrade, utilities e delle telecomunicazioni. Qualsiasi agenzia o organizzazione che gestisce e costruisce beni fisici fissi ha un interesse personale nel far sì che i suoi progettisti e ingegneri utilizzino i processi BIM.

I dati BIM possono essere potenzialmente utilizzati nei flussi di lavoro operativi per la gestione delle risorse. Questo è stato risolto, per esempio, nel nuovo Norme ISO per BIM, che sono stati informati dal processo di standardizzazione delle norme del Regno Unito, stabilito negli ultimi anni 10. Sebbene queste nuove proposte si concentrino sull'uso dei dati BIM, nel ciclo di vita completo di un bene, è ancora chiaro che i risparmi sui costi di costruzione, come indicato nell'articolo, sono il principale stimolo per l'adozione del BIM.

Se considerato come un processo, l'integrazione della tecnologia GIS con il BIM diventa molto più complessa della semplice lettura di grafici e attributi da un modello 3D e della loro visualizzazione in GIS. Per capire veramente come le informazioni possono essere utilizzate in BIM e GIS, spesso scopriamo che dobbiamo ridefinire il nostro concetto di edificio o strada e capire in che modo i clienti hanno bisogno di utilizzare una vasta gamma di dati di progetto nel contesto geospaziale. Abbiamo anche scoperto che concentrarsi sul modello a volte significa che abbiamo trascurato i flussi di lavoro più semplici e fondamentali che sono essenziali per l'intero processo, come l'uso dei dati raccolti sul campo con precisione in un cantiere, per Collegare la posizione con i dati del modello per ispezione, inventario e sondaggio.

In definitiva, raggiungeremo solo una comprensione e risultati comuni, se "attraverseremo il divario" per lavorare in team combinati in grado di portare la diversità alla soluzione dei problemi. Questo è il motivo per cui stiamo lavorando con Autodesk e altri partner in questo spazio.
La partnership tra ESRI e Autodesk, annunciato nel 2017, è stato un passo importante nel riunire un team multidisciplinare per affrontare alcuni dei problemi dell'integrazione BIM-GIS.

Mito: BIM fornisce automaticamente funzionalità GIS

Uno dei concetti più difficili da trasmettere a un utente BIM-GIS non specializzato è che, sebbene il modello BIM assomigli esattamente a un ponte o edificio, non ha necessariamente le caratteristiche che costituiscono la definizione di un edificio o di un ponte per scopi cartografici o di analisi geospaziale.
In Esri, stiamo lavorando a nuove esperienze per la navigazione nell'edificio e la gestione delle risorse, come ad esempio ArcGIS Indoors. Molti utenti hanno atteso il nostro lavoro con i dati di Autodesk Revit, potremmo estrarre automaticamente geometrie comuni come le camere, spazi, planimetrie, la costruzione di impronta e la struttura di un edificio. Ancora meglio, potremmo estrarre la mesh di navigazione per vedere come un umano passerebbe attraverso la struttura.

Tutte queste geometrie sarebbero molto utili per le applicazioni GIS e per i flussi di lavoro di gestione delle risorse. Tuttavia, nessuna di queste geometrie è necessaria per costruire l'edificio e, in generale, non esiste in un modello Revit.
Stiamo esaminando le tecnologie per calcolare queste geometrie, ma alcune offrono sfide di ricerca complesse e flussi di lavoro che hanno perplesso per anni l'industria. Cos'è l'impermeabilità? Qual è l'involucro termoretraibile di un edificio? La fondazione include? Che ne dici di balconi? Qual è l'impronta di un edificio? Include cantilever? O è solo l'intersezione della struttura con il terreno?

Per garantire che i modelli BIM contengano le funzioni necessarie per i flussi di lavoro GIS, gli operatori proprietari devono definire le specifiche di tali informazioni prima che inizi la progettazione e la costruzione. Come i classici flussi di lavoro di conversione CAD-GIS, in cui i dati CAD vengono convalidati prima di diventare un GIS, il processo BIM ei dati ottenuti devono specificare e includere le caratteristiche che verrebbero utilizzate durante gestione del ciclo di vita di una struttura, se questo è un obiettivo per creare i dati BIM.

Esistono organizzazioni in tutto il mondo, in genere governi e operatori di campus o sistemi di gestione controllati, che hanno iniziato a richiedere caratteristiche e attributi del ciclo di vita da includere nel contenuto BIM. Negli Stati Uniti UU., Amministrazione dei servizi pubblici sta promuovendo nuovi edifici attraverso i requisiti di BIM e agenzie come la Veterans Administration hanno fatto grandi sforzi per dettaglio gli elementi BIM, come le sale e gli spazi che saranno utili nella gestione degli impianti dopo che l'edificio è stato costruito. Abbiamo scoperto che gli aeroporti, come Denver, Houston e Nashville, hanno uno stretto controllo dei loro dati BIM e spesso hanno dati altamente coerenti. Ho visto alcuni grandi discorsi di SNCF AREP che hanno creato un programma BIM completo per le stazioni ferroviarie, basato sul concetto che i dati BIM sarebbero stati utilizzati nei flussi di lavoro di gestione e operazioni di asset management. Spero di vederne di più in futuro.

In comune con noi da quando George HW Bush Houston International Airport (qui in AppBuilder Web) dati mostrano che se i dati BIM sono standardizzati, di solito attraverso strumenti di validazione disegno possono poi essere sistematicamente integrate GIS . Normalmente, vediamo le informazioni di costruzione nei modelli BIM prima di visualizzare le informazioni relative a FM

Mito: esiste un formato file in grado di fornire l'integrazione BIM-GIS

Nei classici flussi di lavoro di integrazione aziendale, è possibile assegnare una tabella o un formato a un'altra tabella o formato, per consentire in modo affidabile la trasmissione di informazioni tra tecnologie diverse. Per diverse ragioni, questo schema è sempre più inadeguato a gestire i bisogni del tFlussi informativi del secolo 21:

  • Le informazioni memorizzate nei file sono difficili da trasmettere
  • L'allocazione di dati attraverso domini complessi ha perdite
  • L'allocazione dei dati implica una duplicazione incompleta del contenuto nei sistemi
  • La mappatura dei dati è spesso unidirezionale
  • La tecnologia, la raccolta dei dati e i flussi di lavoro degli utenti stanno cambiando così rapidamente che è garantito che le interfacce di oggi saranno inferiori a quelle che richiederà domani

Per ottenere una vera digitalizzazione, la rappresentazione digitale di un bene deve essere rapidamente accessibile in un ambiente distribuito, che può essere modernizzato e aggiornato per adattarsi a domande, analisi e ispezioni più complesse nel tempo e in tutto il processo. vita utile del bene.

Un modello di dati non può coprire tutto ciò che potrebbe essere integrato in BIM e GIS attraverso industrie molto diverse e le esigenze dei clienti, quindi non esiste un unico formato in grado di catturare l'intero processo in un modo che può accedere rapidamente ed essere bidirezionale. Spero che le tecnologie di integrazione continueranno a maturare nel tempo, poiché il BIM diventa più ricco di contenuti e vi è la necessità di utilizzare i dati BIM nel contesto del GIS per la gestione delle risorse del ciclo di vita, diventerà più critico per l'abitazione sostenibile degli esseri umani.

L'obiettivo dell'integrazione BIM-GIS è consentire ai flussi di lavoro di creare risorse e gestirle. Non ci sono trasferimenti discreti e ben definiti tra questi due flussi di lavoro.

Mito: non è possibile utilizzare direttamente il contenuto BIM in GIS

Viceversa alla discussione su come trovare le funzionalità GIS nei dati BIM, spesso sentiamo dire che non è ragionevole o possibile utilizzare direttamente il contenuto BIM in GIS per ragioni che vanno dalla complessità semantica alla densità delle risorse, fino a scala delle attività. La discussione sull'integrazione di BIM-GIS è generalmente orientata verso formati di file e flussi di lavoro Extract, Transform and Load (ETL).

Infatti, stiamo già utilizzando il contenuto BIM direttamente in GIS. La scorsa estate, abbiamo presentato la possibilità di leggere direttamente un file Revit in ArcGIS Pro. A quel tempo, il modello poteva interagire con ArcGIS Pro come se fosse composto da funzionalità GIS e quindi trasformarsi in altri formati GIS standard con uno sforzo manuale, se è desiderato Con ArcGIS Pro 2.3, stiamo rilasciando la possibilità di pubblicare un nuovo tipo di livello, uno strato di scena di costruzione , che consente a un utente di incapsulare la semantica, la geometria e i dettagli degli attributi di un modello Revit in un formato altamente scalabile creato per le esperienze GIS. Il livello di scena dell'edificio, che verrà descritto nella specifica I3S aperta, si presenta come un modello di Revit per l'utente e consente l'interazione utilizzando strumenti e pratiche GIS standard.

Sono rimasto affascinato nello scoprire che, grazie alla disponibilità di maggiore larghezza di banda, storage più economico ed elaborazione più economica, ci stiamo spostando da "ETL" a "ELT" o flussi di lavoro. In questo modello, i dati vengono caricati essenzialmente in qualsiasi sistema che ne ha bisogno nella sua forma nativa e quindi è possibile accedervi per la traduzione in un sistema remoto o in un archivio dati in cui verrà eseguita l'analisi. Ciò riduce la dipendenza dall'elaborazione all'origine e preserva il contenuto originale per una trasformazione migliore o più profonda quando la tecnologia migliora. Stiamo lavorando all'ELT in Esri e sembra che abbiamo trovato il valore centrale di questo cambiamento quando ho fatto riferimento all'eliminazione di ETL e T in una conferenza l'anno scorso. ELT rende la conversazione cambia radicalmente lo scenario in cui l'utente deve sempre essere collegato al di fuori dell'esperienza GIS per cercare o consultare il modello nella sua interezza. Caricando direttamente i dati nel pattern ELT,

Mito: GIS è il repository perfetto per le informazioni BIM

Ho due parole: "Registrazione legale". La documentazione BIM è spesso la registrazione legale delle decisioni aziendali e delle informazioni sulla conformità, che vengono registrate per l'analisi dei difetti di costruzione e dei giudizi, delle tasse e della valutazione del codice e come prova di consegna. In molti casi, architetti e ingegneri devono sigillare o certificare che il loro lavoro è valido e conforme ai requisiti delle loro leggi e codici speciali e applicabili.

A un certo punto, è ipotizzabile che GIS può essere un sistema di registrazione per i modelli BIM, ma a questo punto, penso che questo sia anni o decenni di distanza, ancorato da sistemi giuridici che sono ancora versioni computerizzate di processi cartacei. Stiamo cercando di workflow per collegare le attività in attività GIS nei repository BIM, così i clienti possono usufruire di controllo di versione e documentazione nel BIM mondo con la capacità di mappare di collocare le risorse informative in un ricco contesto geospaziale per analisi, comprensione e comunicazione.

Simile alla parte di discussione delle "funzionalità GIS", l'integrazione delle informazioni attraverso i repository BIM e GIS sarà notevolmente supportata dai modelli di informazioni standardizzati in GIS e BIM, che consentono alle applicazioni di collegarsi informazioni affidabili tra i due domini. Ciò non significa che ci sarà un singolo modello di informazioni, per acquisire sia le informazioni GIS che quelle BIM. Ci sono troppe differenze nel modo in cui i dati dovrebbero essere usati. Ma dobbiamo essere sicuri di costruire tecnologie e standard flessibili che possano essere adattati all'uso delle informazioni su entrambe le piattaforme con alta fedeltà e conservazione del contenuto delle informazioni.

L'Università del Kentucky è stata uno dei primi clienti a darci accesso ai suoi contenuti Revit. UKy utilizza una convalida del disegno rigorosa per garantire che i dati corretti siano nei dati BIM per supportare l'operazione e la manutenzione dell'intero ciclo di vita.

Riassunto

I cambiamenti nella capacità hardware e software e il passaggio a una società digitale basata sui dati stanno creando opportunità per integrare tecnologie e domini diversi che non sono mai esistiti prima. L'integrazione di dati e flussi di lavoro tramite GIS e BIM ci consente di ottenere maggiore efficienza, sostenibilità e abitabilità delle città, dei campus e dei luoghi di lavoro che ci circondano.

Per capitalizzare sui progressi tecnologici, abbiamo bisogno di creare team e partnership integrati, per proporre soluzioni a problemi complessi che riguardano interi sistemi, non flussi di lavoro discreti e statici. Dobbiamo anche cambiare radicalmente verso nuovi modelli di tecnologia, che possono affrontare i problemi di integrazione con maggiore solidità e flessibilità. I modelli di integrazione di GIS e BIM, che adottiamo oggi, devono essere "a prova di futuro" in modo che possiamo lavorare insieme verso un futuro più sostenibile.

Una risposta a "5 Myths e 5 Reality of BIM Integration - GIS"

  1. Ciao, buongiorno dalla Spagna.
    Riflessione interessante
    Se qualcosa mi è chiaro, è che ci attende un futuro entusiasmante, un percorso pieno di sfide e opportunità, all'interno di Geomatics, in cui avrà un futuro che sa muoversi all'interno dell'innovazione, della qualità e della collaborazione.

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