GIS+无人机+BIM在排水PPP项目的应用
GIS+BIM信息技术在智慧水务中的应用研究
GIS+BIM信息技术在智慧水务中的应用研究摘要：本研究调查了BIM和GIS技术在智能水务服务发展中的数据互操作性和数据交换的应用。
结果表明，综合技术可以有效地提供科学、高效和安全的地下管道运行，这对改善水资源管理和运营至关重要。
关键词：智能水务；BIM；GIS；综合技术引言在我国经济快速发展的背景下，随着城市的快速发展，传统的建设和水利管理方式已经难以适应当前的需求。
地下管网建设面临着规划设计不足、地下空间资源浪费、建设质量参差不齐等问题，缺乏相关资料和文献支持。
由于维护管理水平不够高，隐患已经显现；IT的质量和应急和预警能力都有待提高。
安全事故，如管道爆裂、水污染和地陷，是一种常见的现象，它会对人命和财产造成严重损失。
因此，我们迫切需要研究如何将建筑信息模型（BIM）和地理信息系统（GIS）结合起来，以实现智能水系统的性能管理，提高水管理和服务水平，并为智能城市的发展。
一、关键技术研究与应用（一）智慧水务的实现路径建设智慧水务需要将数据资源整合到一起，并利用BIM+GIS技术来实现关键目标。
通过应用BIM+GIS和BIM+GIS集成技术，我们可以实现对地下管网性能的动态监测，全面了解其负荷情况和健康状况，从而使水务管理模式由被动转变为主动智能管理。
为了提高管网的智能化管理水平和在线监测能力，我们需要建立一个综合的预警管理体系；建立一个全面的大数据信息管理系统，以提高效率和效能。
通过建立一个平台，可以实现企业信息系统之间的数据交换和功能互换。
（二）BIM+GIS集成技术的关键传统的GIS致力于宏观地理环境和空间数据的管理和使用，但缺乏建筑内部环境的信息，而BIM侧重于城市微观环境的三维建模和模拟，城市基础设施建设已成为BIM和GIS技术的交集。
这对城市建设管理和绩效有着深远的影响。
BIM+GIS技术的整合应解决以下3个关键技术问题。
1）BIM模型的使用便利性BIM建模侧重于单一的框架，bim模型的特点是其属性较薄，结构节点可视化，信息数据庞大，这限制了它的发展，使它无法在广泛和深入的应用领域中得到充分的发挥。
《BIM+GIS在桥梁工程中应用的关键问题研究》
《BIM+GIS在桥梁工程中应用的关键问题研究》篇一摘要：本文旨在探讨BIM（建筑信息模型）与GIS（地理信息系统）在桥梁工程中的融合应用，分析其关键问题及解决方案。
通过深入研究BIM与GIS的集成技术、数据交互与处理、以及在实际工程中的应用实践，提出有效的解决方案和实施策略，以推动桥梁工程的设计、施工及运维的进步。
一、引言随着科技的进步，BIM和GIS技术在工程领域的应用越来越广泛。
BIM技术以其三维模型为基础，整合了建筑物的各种信息，为工程设计、施工和运维提供了全面的数据支持。
而GIS技术则以其强大的空间分析能力和地理信息管理能力，为工程项目提供了精确的地理位置信息。
将BIM与GIS技术相结合，可以更好地实现桥梁工程的数字化、智能化管理。
二、BIM+GIS在桥梁工程中的应用1. 集成技术与数据交互BIM与GIS的集成是技术融合的关键。
通过建立统一的数据库，实现BIM模型与GIS地理信息的交互与共享。
同时，利用API接口和软件开发工具，实现两种技术的无缝对接，从而在桥梁工程中实现信息的实时更新和共享。
2. 工程设计与施工应用在桥梁工程设计中，BIM+GIS技术可以提供精确的地理位置信息和三维模型，帮助设计师更好地进行方案设计和优化。
在施工过程中，通过实时更新BIM模型，可以实现对施工进度的监控和管理，提高施工效率和质量。
3. 运维管理与维护在桥梁工程的运维阶段，BIM+GIS技术可以提供实时的结构健康监测和预警系统。
通过分析桥梁的运营状态和外部环境变化，及时发现潜在的安全隐患，保障桥梁的安全运营。
三、关键问题研究1. 数据兼容性与处理问题由于BIM和GIS的数据格式和结构存在差异，如何实现两种数据的兼容性和高效处理是关键问题之一。
需要研究数据转换与格式化技术，实现两种数据的高效交互与共享。
2. 集成技术与系统开发BIM+GIS的集成需要强大的技术支持和系统开发能力。
需要研究高效的集成技术和系统开发方法，实现两种技术的无缝对接和协同工作。
浅谈BIM建模技术在水利工程中的应用
浅谈BIM建模技术在水利工程中的应用摘要：在水利工程的建设过程中，传递不及时是造成项目管理效率不高的重要原因。
建筑信息模型技术的出现促进了水利工程建设信息化的快速发展。
施工质量控制是质量管理的核心部分，是指将制定的质量目标与实际完成情况进行管理。
将BIM技术应用到水利工程的施工过程中，对水利工程施工质量进行控制，能够有效提高施工质量水平，减少返工次数，更好地实现施工质量目标。
关键词：BIM建模技术；水利工程；应用引言建筑的施工质量容易对施工安全、进度和功能设计产⽣重要影响，需要有效借助BIM技术的可视化等优点进行质量管控。
因此，本文借助案例分析和理论相结合的方式对BIM技术管控工程质量进行分析，通过实施这种技术优化设计方案，及时解决施工过程中存在的问题，提高水利工程的施工质量。
1BIM技术的简介BIM是英文Building Information Modeling的缩写，中文含义为建筑信息模型，也可以理解为对水利工程的数字化模拟。
该技术最初发源于美国，是由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院的工作人员研发，具体是结合一个建筑项目，对其整个生命周期进行分析，包括建筑的几何特征、功能要求、构建性能等，将多种数据资源进行综合，然后再进行模拟分析，目的在于找到最佳的施工建设方式。
近年来，由于我国建筑行业的快速发展，水利工程的数量越来越多，水利工程的类型也越来越丰富，在此背景环境下，BIM技术的应用得到了更多施工单位的重视，并在实际的施工建设环节，积极结合该技术的有效应用。
具体使用过程中，是对建筑整体施工的虚拟模拟，可以从设计角度对一些问题、不足等给予观察、验证，及时解决一些问题，促使设计完善；在造价管控上，可以从施工材料的控制上出发，寻求最佳的成本投入方案，使工程以最少的成本达到最优质的建设效果。
现阶段而言，BIM技术在水利工程中的涉及领域在不断拓展，不仅包括设计，还包括施工建设、管理等，这为工程的高质量、高效建设，以及经济性施工给予了莫大的帮助。
GIS+BIM技术在项目施工中的综合应用
GIS+BIM技术在项目施工中的综合应用（胡光全中铁二局第一工程有限公司）前言GIS技术在最近30多年取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等领域。
受制于公司人力资源限制，GIS技术在公司范围内的应用案例还鲜有所闻，此处依托一公司承建的丽香、宁奉、郑万等项目的部分方案设计，将GIS及BIM技术在项目施工中的综合应用作一简要介绍，以达到抛砖引玉效果。
1.GIS基本概念GIS是Geographic Information System或 Geo－Information system简写，译作“地理信息系统”，有时也称为“地学信息系统”，基于不同领域和不同的应用目的，对GIS的定义也有所不同。
按百度百科解释：GIS是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的一种技术系统。
GIS和其他计算系统一样包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素，但在GIS中所有数据都具有地理参照，也就是说，数据通过某个坐标系统与地球表面中的特定位置发生联系。
2.GIS及BIM技术综合应用实例2.1.丽香宗思隧道应用实例公司承建的丽香6标项目宗思隧道起讫里程为DK124+770～DK126+975，中心里程为DK125+872.5，隧道全长2205m。
隧道最大埋深190m，全隧为单面上坡，进口DK124+770～DK126+600段1830m为24‰上坡，其余375m为10‰上坡，除进口414.11m 位于R-1600m左偏曲线上，出口段893.22m位于R-10000m的右偏曲线上，其余897.67m 地段为直线。
受大变形影响，自进场以来，该隧道施工指标不理想，滞后施组计划安排。
2017年3月26日，集团公司组织召开专题会，《丽香铁路隧道衬砌开裂及宗思隧道大变形施工技术方案有关问题会议纪要》要求：一公司要强化后台支撑，经理部要加强现场工序衔接管理，提高执行力，并制定抢工激励措施，加快施工进度，确保实际进度指标达到施组计划指标；并研究是否具备辅助坑道设置条件，作为进度管控目标备选方案措施之一。
南宁市城市排水设施地理信息系统的设计与应用
南宁市城市排水设施地理信息系统的设计与应用2.南宁市勘测设计院集团有限公司南宁 530000摘要：城市排水设施管理模式在不断变革，传统的管理模式已难以满足现代化管理需求，信息化、智慧化的科学管理是提升城市排水设施管理决策水平及服务水平的必要条件。
本文介绍南宁市应用城市信息模型（CIM）、物联网（IoT）、大数据与人工智能等技术，将全市排水设施建设与运维管理数据按标准整理入库，建立城市排水设施地理信息系统，形成排水设施“一张图”管理，实现城市排水设施建设运维精细化管理，为赋能新型智慧城市建设提供有益的实践。
关键词：城市排水设施地理信息系统智慧化城市排水设施是保障现代城市发展的重要基础设施，也是城市水环境循环系统的一个重要组成单元，承担着排水防涝、公共卫生、水资源管控等作用，其形成与发展的结构分布广泛，具有一定的规模性、复杂性、地区差别性，其管理模式也在不断变革，传统的管理模式已难以满足现代化管理需求。
目前我国排水事业已进入了加强科学管理、提高安全可靠性的新时期，信息化、智慧化的科学管理是提升城市排水设施管理决策水平及服务水平的必要条件。
为提升城市排水设施精细化管理水平，推进城市排水事业向信息化和智慧化转型升级，南宁市通过在排水设施建设与运维管理的实际工作中不断完善，开发建设了覆盖全市建成区范围“厂—网—河（湖）”全部排水设施的地理信息系统。
1系统建设目标以“创新”驱动城市排水设施管理方式变革和效率提升，依托现代化信息技术手段，综合运用计算机技术、网络技术、物联网技术等，将全市排水设施建设与运维管理数据按标准整理入库，形成排水设施“一张图”管理，实现排水设施建设与运维信息的整合、共享、更新、监管、分析、系统调度和辅助决策，为进一步实现城市排水设施建设运维精细化管理模式奠定工作基础。
2系统建设需求排水设施精细化管理需要保证对排水事件处置过程有细致的管理，必须具有先进的技术手段和管理工具。
2.1实现资产“底数清”随着城市建设发展，排水设施建设步伐加快，使得排水设施资产分布广泛，数据冗杂，特别是管网设施错综复杂，难以理清，需要摸清排水设施底数，并对其空间位置和属性数据进行整合，利用先进的技术，建立统一的标准化、结构化数字资产数据库，进行信息化管理，实现排水设施全生命周期信息查询与管理功能。
二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设分析
二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设分析摘要随着科技的不断的发展，城市的污水排放的治理方面逐步向智慧化方面发展，智慧排水系统也在城市市政建设发展中应运而生。
二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设能够有效地实现市政排水工程的信息数据交换、共享和管理，能够进一步解决当前市政排水工程中存在的一系列问题。
基于此，本文首先阐述了二三维一体化的平台介绍，并重点探究二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设要点，以供相关人员参考。
关键词：二三维一体化智慧排水；运维管理平台；建设策略。
二三维一体化智慧排水运维管理平台采用基于BIM+GIS的二三维一体化引擎，并以数据、管理、服务、应用相分离为架构原则，此原则能够灵活地处理市政排水工程中的各种信息和数据。
作为集中式管理以及分布式应用的综合信息系统，能够有效地实现信息数据的共享，提升城市市政排水的管理效率。
同时，二三维一体化平台主要以BIM轻量化+GIS基础云服务为智慧排水运维管理平台建设的主要技术，能够查阅数字资产等相关信息，并实时监测监控数据，进一步提升了现代化智慧排水运维管理的效率。
一、二三维一体化平台介绍一体化运维管理平台主要采用多层多架构互联互通的设计思路，在确保平台灵活性和扩展性的前提下，能够联合城市厂站网内的传感数据形成综合化的信息系统，进而实现数据的交换和共享。
此外，二三维一体化平台也能够准确的分析城市普查的信息，并对终端和传感器数据进行有效整合，进而为智慧排水建设提供强有力的支持。
同时，利用二三维动态监测、加强基础数据管理以及移动巡检上报及模型辅助决策，进而形成了“全生命周期”的综合管理平台。
一体化运维管理平台主要是由二维GIS系统、GIS基础云服务平台和三维BIM部分融合组成。
其中GIS基础云服务平台能够提供给系统所需要的服务资源和数据资源。
同时，二维GIS部分能够提供专题数据，并可视化操作平面坐标系；三维BIM部分能够提供构件级的核心数据组织以及应用业务对接和可视化等功能。
浅谈BIM和GIS在水利工程中的应用
浅谈BIM和GIS在水利工程中的应用摘要：1975年，“BIM之父”——乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建了BIM。
BIM技术作为建设领域的重要的计算机应用技术，在一些发达国家已经得到了迅速的发展和应用。
BIM是一种三维模拟技术，它通过所获得的数据信息，协同技术人员完成各项数字化处理工作。
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。
关键词 : 水利工程；BIM技术；GIS引言水利工程作为一项系统与复杂的工程项目，各建设环节之间既相互联系又相互制约。
传统的二维扁平化图标和模型早已不能满足当下水利工程项目的精确性和可靠程度。
随着BIM应用的逐步深入，单独应用BIM的项目将越来越少，更多的是将BIM与其他先进技术或应用系统集成，从而发挥更大的价值。
水利工程建设利用BIM和GIS等技术相结合，开发BIM+GIS工程全生命周期系统平台，开展应用与数据集成服务，为工程提供全新的信息展现效果，实现工程建设期的三维可视化管控。
一.BIM概述BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
我们可以将BIM 技术看作是建筑信息模型或建筑信息管理，它的整个应用过程就是在建筑工程项目施工前就将项目的各项信息数据整理汇总，应用BIM多维平台技术，建立BIM 模型。
从项目的策划、设计到竣工完成，通过数字信息仿真模拟，呈现建筑物的所有真实信息及整个工程项目的发展变化过程，从而完成对成本、质量、安全、商务、现场等多方面的全过程管理。
BIM技术在水利工程建设与管理中的应用
BIM技术在水利工程建设与管理中的应用近年来，每年国家水利建设的发展速度和规模都在稳步增加，水工建筑的数目和结构的复杂性越来越高，防洪防汛调度的难度也越来越大，各种观测资料的处理工作也越来越繁杂，这种改变也就极大地影响了水利工程的运行和管理工作。
当前，在国内的大中型水利工程的运行控制和管理工作中，都安装了自动化控制系统，可以在某种意义上提升水利工程的现代化管理水平，保证管理部门能够得到有用的相关信息。
但是，在现实的运作过程中，现行的水利工程的建设与管理体系也出现了许多问题，因此，迫切需要对现行的水利工程的建设与管理相关工作加以完善，而采用BIM技术能够很好地解决这些问题。
1 BIM技术概述1.1 BIM技术概念BIM技术是一种数据化管理工具，主要是用于工程设计、工程建造以及工程管理，利用3D立体设计来替代传统的平面设计，推动整个建筑工程行业的稳定发展。
通过对建设工程行业环保工作的全面推行，为我国水利建设工程行业的现代化信息水平的持续提高奠定了坚实的基础，对整体产业的升级和转型发挥了积极的推动作用。
在实际的水利工程建设工作中，通过BIM技术，能够对整个建筑结构进行仿真，从而能够从各方面着手，达到对施工造价以及实际作业效率的有效控制，同时也能够充分发挥同步管理工作的优势，从而推动水利工程整体管理工作质量的不断强化，达到提高资源使用效率，确保工程质量水平的目标[1]。
目前，BIM技术在总体上已处于比较成熟的阶段，并在许多方面得到了广泛的应用，它是目前信息技术发展的主要方向，得到了很多人的重视。
1.2 BIM技术特点1.2.1 可视化在常规的水利工程建模设计工作中，大部分都是采用2D的平面图形、图纸，在建模过程中，具体项目的立体效果很差，因此，在进行工程设计的过程中，往往会造成设计方案中没有明显的特点，并且可视性也不高。
而应用BIM技术，平面的图纸设计将转变为三维立体的形式，这样，就能从3D模型中看到工程项目的整体信息，在此基础上，BIM技术下的3D建筑模型能够完整展示从施工初到施工完成的全过程变化，使工程的所有作业都可以在可视化的条件下进行。
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GIS+无人机+BIM在排水PPP项目的应用
GIS+无人机+BIM在排水PPP项目的应用
项目背景
汝城县给排水一体化PPP项目是汝城县第一个PPP项目，项目投资总额10.819亿元。
汝城县城区及周边乡镇现有集中供水工程主要为县城自来水厂（水源为龙虎洞水库），溪头水厂（水源为梨头咀及仙殿垄），其余均为以集镇或村为供水区的小型供水工程。
汝城县自来水厂现在生产能力仅为2万m3/d，溪头水厂仅为0.7万m3/d。
现有供水规模将不能满足发展需求；以集镇或村为供水区的小型供水工程存在取水量不足、保证率低、季节性缺水严重、水质水压达不到要求、水源地分散、供水规模小、水费收缴困难等问题。
故建设汝城县第二水厂，设计总规模为7万m3/d。
近期规模为4万m3/d，以龙虎洞水库为水源，采用常规处理工艺，分2期建设，一期2万
m3/d，二期扩建2万m3/d；远期规模为3万m3/d，以团结水库作为第二水源。
2GIS+无人机+BIM技术助于施工场地破坏面积的划分统计
BIM+GIS+无人机技术通过对管网施工沿线的地形地貌进行测绘，快速地完成场地地貌信息的数据采集，利用采集的点源信息建立与现场地貌完全一致的地理原貌模型。
1.1 准备工作
熟悉工程施工图纸与无人机性能，对测绘路线提前进行规划，讨论研究测绘范围、基站布置、飞行高度及航线规划等，制定出详细的无人机测绘方案。
选取晴朗的天气进行无人机的测绘工作。
1.2航线规划设计
本工程总测绘范围为4.8平方公里，分为三个航摄区块进行无人机飞行，利用Google Earth进行区块划分及航线设定和飞行方向，设定完之后将数据导入无人机GPS设备中。
1.3像控点的布置测量
像控点采用区域网布点方案，每隔400m至500m布置一个像控点，像控点现场选取标志性建筑或物体，本项目共计布置像控点64个。
采用专业刺点设备选取基于JLCORS的网络PTK模式对像控点的坐标位置进行测量，并记录下相关数据。
1.4影像数据采集
本项目测绘采用天狼星无人机作为航摄系统的飞行承载平台，飞行高度300m，无人机冀展163cm，长度120cm，起飞重量2.7kg，最大载荷时，飞行最大时长为55分钟，巡航速度65km/h，航摄仪采用单相机3600万像素的摄影传感器，测量精度可达到1.6cm。
1.5多影像数据密集匹配，导出三维成果
利用EV-Modeling软件自动建模系统加载航摄影像数据，设定像控点的坐标及高程后，利用空三加密技术，恢复地物间的空间位置关系。
利用密集匹配技术，根据高精度的影像匹配算法，匹配出所有影像中的同名点，并从影像中抽取更多的特征点构成密集点云，从而更精确的表达地物的细节，生成真实的三维场景。
在得到的GIS影像数据导入Arcmap中，对原水管路线途径农田、林地、旱地及园地进行施工面的破坏面积进行划分统计。
通过施工场地破坏面积划分统计，很清晰把控现场施工条件，同时为施工前征地费用的概算提供依据。
3GIS+无人机+BIM技术辅助原水管方案设计
将通过无人机测绘技术获得的施工场地点源数据，导入Revit建立管线施工BIM三维模型。
管线施工BIM三维模型建立
利用管线施工三维模型创建，进行原水管覆土厚度核查，覆土厚度需满足球墨铸铁管道安装覆土要求，如下图所示。
辅助设计院完善方案设计优化，发现的问题以BIM建模图纸汇总文件形式提交工程技术部，有工程技术部发联系函与设计院进行沟通，这些图纸问题的及早发现和解决大大减少了后期因图纸错误而需要调整进行的大量协调、拆改等工作。
4GIS+无人机技术在原水管路线比选应用
利用GIS+无人机测绘技术，得到施工沿线地形地貌影像图像及场地模型，考虑施工面周边环境的破坏因素，为项目工程原水管路线选定提出了以下几种方案：
第一段：龙湖洞水库至井坡乡段
原水管从龙虎洞接出后，沿龙虎洞水库泄洪渠右侧农田铺设（X013县道走向平行）至井坡乡，该泄洪渠右侧（自龙虎洞至县城方向）农田设有机耕道，在管线施工期间无需铺设施工便道，节省临时占地费用可修建施工便道费用，泄洪渠左侧（自龙虎洞至县城方向）建有老水厂原水管，且无施工便道可利用，为避免施工期影响已建原水管及节省工程费用，因此建议龙湖洞水库至井坡乡段原水管线在泄洪渠右侧农田铺设。
第二段：过井坡乡段
1#线方案：沿井坡乡南侧及东侧农田避开井坡乡已建及规划区域，再接至X013县道；
2#线方案：沿井坡乡已建道路，至X013县道。
方案比较：
1#线和2#线的比较：
通过以上比较分析，推荐采用1#线，绕开井坡乡，取道农田，从井坡乡南侧及东侧农田通过。
第三段：过井坡乡后至X013县道与平汝高速交叉口段
A线：穿过X013道至水库泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右侧坡地接至与X013县道交叉口。
B线：沿X013道至平汝高速交叉口。
方案比较：
A#线和B#线的比较：
通过以上比较分析，推荐采用A线，穿过X013道至水库泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右侧坡地接至与X013县道交叉口。
第四段：过X013县道与平汝高速交叉口后-----沿X013县道----106国道-----工业大道-----汝城二水厂。
最终路线确定：原水管从龙虎洞接出后，沿龙虎洞水库泄洪渠右侧农田铺设（X013县道走向平行）至井坡乡；沿井坡乡南侧及东侧农田避开井坡乡已建及规划区域，再接至X013县道；穿过X013道至水库泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右侧坡地接至与X013县道交叉口；沿X013县道路径106国道-----工业大道-----汝城二水厂。
5针对经济补偿比选分析优化原水管管线走向
原水管线里程桩13658米，按水流方向拟分三段，A段、B段、C段。
A段：K0+000---K6+697B段：K6+697---K10+550C段：K10+550---K13+658
原水管路线途径农田、旱地及园地、林地，在征地过程中带来了农田、旱地及园地、林地青苗赔偿，其中还包含坟地迁移赔偿。
考虑旱土及灌木林青苗补偿单价较小于其他各个部分，因此在路线优先方案中尽量增加途径旱地及灌木林区域，对原水管线进行优化设计，提出B、C段优化方案：B段优先考虑直连汝城大道规划路口。
C段优先考虑沿兴科路和汝城大道铺设。