5 mythes en 5 realiteiten van BIM - GIS-integratie

Chris Andrews heeft een waardevol artikel geschreven op een interessant moment, toen ESRI en AutoDesk manieren zoeken om de eenvoud van GIS naar het ontwerpweefsel te brengen dat ernaar streeft om BIM te materialiseren als een standaard in engineering-, architectuur- en constructieprocessen. Hoewel het artikel het standpunt van deze twee bedrijven inneemt, is het een interessant standpunt, hoewel het niet noodzakelijk samenvalt met de strategieën van andere sprekers op de markt zoals Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) en Imodel. js (Bentley). We weten dat sommige van de posities vóór BIM "een CAD die GIS doet" of "een GIS die zich aanpast aan CAD" waren.

Een beetje geschiedenis ...

In de jaren 80 en 90 kwamen CAD- en GIS-technologieën naar voren als concurrerende alternatieven voor professionals die moesten werken met ruimtelijke informatie, die voornamelijk via papier werd verwerkt. In die tijd beperkten de verfijning van de software en de capaciteit van de hardware de reikwijdte van wat er met computerondersteunde technologie kon worden gedaan, zowel voor het opstellen als voor kaartanalyse. CAD en GIS bleken overlappende versies te zijn van geautomatiseerde tools voor het werken met geometrieën en gegevens die papieren documentatie zouden opleveren.

Naarmate software en hardware geavanceerder en geavanceerder zijn geworden, hebben we de specialisatie van alle technologieën om ons heen gezien, inclusief CAD en GIS, en het pad naar volledig digitale (ook wel "gedigitaliseerde") workflows genoemd. CAD-technologie was aanvankelijk gericht op het automatiseren van taken van handmatig tekenen. Building Information Modeling (BIM), een proces voor het bereiken van een betere efficiëntie tijdens ontwerp en constructie, heeft BIM- en CAD-ontwerptools geleidelijk verdrongen van het maken van tekeningen naar intelligente digitale modellen van real-world assets. De modellen die in moderne BIM-ontwerpprocessen zijn gemaakt, zijn geavanceerd genoeg om constructie te simuleren, defecten vroeg in het ontwerp op te sporen en zeer nauwkeurige schattingen te genereren, bijvoorbeeld voor naleving van de begroting bij dynamisch veranderende projecten.

GIS heeft ook zijn mogelijkheden in de loop van de tijd gedifferentieerd en verdiept. Nu kan GIS verwerken duizenden miljoenen gebeurtenissen uit sensoren leven visualisaties van petabytes aan modellen 3D en beelden naar een browser of mobiele telefoon, en predictive analytics, complexe en escalaties op meerdere nodes verspreid verwerking in wolk. De kaart, die op papier als een analytisch hulpmiddel begon, is omgevormd tot een dashboard of een communicatieportaal om complexe analyses op een door mensen interpreteerbare manier te synthetiseren.

Om het volledige potentieel van geïntegreerde workflows tussen BIM en GIS te realiseren, kritische domeinen zoals Smart Cities en Gedigitaliseerde Engineering, moeten we nagaan hoe deze twee werelden kan verder gaan dan de bevoegdheid van de industrie en bewegen in de richting van workflows volledig gedigitaliseerd, wat ons in staat zal stellen om los te komen van de papieren processen van de afgelopen honderd jaar.

Mythe: BIM is voor ...

In de GIS-gemeenschap zijn BIM-definities een van de meest voorkomende dingen die ik zie en hoor, gebaseerd op het externe begrip van de BIM-wereld. Ik hoor vaak dat BIM bedoeld is voor beheer, visualisatie, 3D-modellering of dat het alleen voor gebouwen is, bijvoorbeeld. Helaas is geen van deze echt waar BIM voor wordt gebruikt, hoewel het sommige van deze mogelijkheden of functies kan uitbreiden of mogelijk maken.

In wezen is BIM een proces om tijd en geld te besparen en zeer betrouwbare resultaten te behalen tijdens het ontwerp- en bouwproces. Het 3D-model dat tijdens de BIM-ontwerpprocessen wordt gegenereerd, is een bijproduct van de noodzaak om een ​​bepaald ontwerp te coördineren, een structuur vast te leggen zoals deze is, om de sloopkosten te beoordelen of om een ​​wettelijk of contractueel overzicht te geven van wijzigingen aan een fysiek activum. . Visualisatie kan deel uitmaken van het proces, omdat het mensen helpt de dynamiek, kenmerken en esthetiek van een voorgesteld ontwerp te begrijpen.

Zoals ik lang geleden bij Autodesk heb geleerd, staat de 'B' in BIM voor 'Build, het werkwoord' niet 'Building, the noun'. Autodesk, Bentley en andere leveranciers hebben met de industrie samengewerkt om de concepten van het BIM-proces te doordringen in domeinen zoals spoorwegen, wegen en snelwegen, nutsvoorzieningen en telecommunicatie. Elke instantie of organisatie die vaste fysieke activa beheert en bouwt, heeft er belang bij ervoor te zorgen dat hun ontwerp- en engineeringaannemers BIM-processen gebruiken.

BIM-gegevens kunnen mogelijk worden gebruikt in operationele workflows voor activabeheer. Dit is bijvoorbeeld opgemerkt in de nieuwe ISO-normen voor BIM, die zijn geïnformeerd door het standaardisatieproces van Britse normen, dat in de afgelopen 10 jaar is vastgesteld. Hoewel deze nieuwe voorstellen zich richten op het gebruik van BIM-data, gedurende de gehele levenscyclus van een asset, is het nog steeds duidelijk dat besparingen in bouwkosten, zoals vermeld in het artikel, de belangrijkste drijfveer zijn voor de adoptie van BIM.

Wanneer het wordt gezien als een proces, wordt het integreren van GIS-technologie met BIM veel complexer dan alleen het lezen van afbeeldingen en attributen uit een 3D-model en deze weergeven in GIS. Om echt te begrijpen hoe informatie kan worden gebruikt in BIM en GIS, vinden we vaak dat we ons concept van gebouw of weg opnieuw moeten definiëren, en moeten we begrijpen hoe klanten een breed scala aan projectgegevens in de geospatiale context moeten gebruiken. We ontdekten ook dat de focus op het model soms betekent dat we de eenvoudigere, meer basale workflows over het hoofd hebben gezien die essentieel zijn voor het hele proces, zoals het nauwkeurig gebruiken van gegevens die in het veld op een bouwplaats zijn verzameld, om koppel de locatie aan de modelgegevens voor inspectie, inventarisatie en survey.

Uiteindelijk zullen we alleen gemeenschappelijk begrip en resultaten bereiken als we "de kloof overbruggen" om in gecombineerde teams te werken die diversiteit kunnen brengen bij het oplossen van problemen. Daarom werken we op dit gebied samen met Autodesk en andere partners.
De samenwerking tussen Esri en Autodesk, die voor het eerst werd aangekondigd bij 2017, was een geweldige stap om een ​​multidisciplinair team bijeen te brengen om een ​​aantal van de BIM-GIS-integratieproblemen aan te pakken.

Mythe: BIM biedt automatisch GIS-functies

Eén van de moeilijkste begrippen over te brengen naar een niet-gespecialiseerde gebruiker in BIM-GIS, is dat, hoewel het BIM-model lijkt precies op een brug of gebouw hoeft niet per se de kenmerken die deel uitmaken van de definitie van een gebouw of een brug voor het in kaart brengen doeleinden of van geospatiale analyse.
Bij Esri werken we aan nieuwe ervaringen voor navigatie in gebouwen en resourcebeheer, zoals ArcGIS Indoors. Veel gebruikers hadden verwacht dat we met ons werk met Autodesk Revit-gegevens automatisch algemene geometrieën konden extraheren, zoals kamers, ruimtes, plattegronden, de voetafdruk van een gebouw en de structuur van een gebouw. Nog beter, we zouden het navigatiegaas kunnen extraheren om te zien hoe een mens de structuur zou doorkruisen.

Al deze geometrieën zouden erg nuttig zijn voor GIS-toepassingen en voor workflows voor activabeheer. Toch zijn geen van deze geometrieën vereist om het gebouw te construeren en bestaan ​​ze over het algemeen niet in een Revit-model.
We onderzoeken technologieën om deze geometrieën te berekenen, maar sommige bieden complexe onderzoeks- en werkstroomuitdagingen die de industrie jarenlang stagneren. Wat is waterdicht Wat is een krimpfolie voor gebouwen? Bevat het de basis? Hoe zit het met balkons? Wat is de voetafdruk van een gebouw? Bevat het uitsteeksels? Of is het slechts de kruising van de constructie met de grond?

Om ervoor te zorgen dat BIM-modellen de functies bevatten die nodig zijn voor GIS-workflows, moeten exploitanten van eigenaren de specificaties voor die informatie definiëren voordat het ontwerp en de constructie beginnen. Vergelijkbaar met klassieke CAD-GIS-conversieworkflows, waarin CAD-gegevens worden gevalideerd voordat ze worden geconverteerd naar een GIS, moeten het BIM-proces en de resulterende gegevens kenmerken specificeren en bevatten die zouden worden gebruikt tijdens de beheer van de levenscyclus van een structuur, als dat een doel is om de BIM-gegevens te creëren.

Er zijn organisaties over de hele wereld, meestal regeringen en exploitanten van gecontroleerde campus- of activasystemen, die beginnen te eisen dat kenmerken en attributen van de levenscyclus worden opgenomen in BIM-inhoud. In de VS pusht de Government Services Administration nieuwbouw door BIM-vereisten en agentschappen zoals de Veterans Administration hebben zich tot het uiterste ingespannen om BIM-elementen, zoals kamers en ruimtes, te detailleren die nuttig zullen zijn in de facilitair beheer nadat het gebouw is gebouwd. We hebben geconstateerd dat luchthavens, zoals Denver, Houston en Nashville, hun BIM-gegevens strikt beheersen en vaak zeer consistente gegevens hebben. Ik heb geweldige gesprekken gezien van SNCF AREP, die een compleet BIM-programma voor treinstations heeft gebouwd, gebaseerd op het concept dat BIM-gegevens zouden worden gebruikt in workflows voor operaties en activabeheer. Ik hoop hier in de toekomst meer van te zien.

Gegevens die met ons zijn gedeeld vanaf George HW Bush Houston International Airport (hier weergegeven op Web AppBuilder) tonen aan dat als de BIM-gegevens gestandaardiseerd zijn, meestal via tekenvalidatietools, deze systematisch in het GIS kunnen worden opgenomen. . Meestal zien we constructie-informatie in BIM-modellen voordat we FM-gerelateerde informatie bekijken

Mythe: er is een bestandsindeling die BIM-GIS-integratie kan bieden

In klassieke workflows voor bedrijfsintegratie kan een tabel of indeling worden toegewezen aan een andere tabel of indeling, om de overdracht van informatie tussen verschillende technologieën betrouwbaar mogelijk te maken. Om verschillende redenen is dit patroon in toenemende mate ontoereikend om in de behoeften van te voorzien ^tInformatiestromen van de 21 eeuw:

• De informatie opgeslagen in bestanden is moeilijk te verzenden
• De toewijzing van gegevens via complexe domeinen heeft verliezen
• Gegevensallocatie impliceert onvolledige duplicatie van inhoud in de systemen
• Datamapping is vaak unidirectioneel
• Technologie, gegevensverzameling en gebruikersworkflows veranderen zo snel dat gegarandeerd wordt dat de interfaces van vandaag minder zijn dan wat morgen vereist zal zijn

Om echte digitalisering te bereiken, moet de digitale weergave van een asset snel toegankelijk zijn in een gedistribueerde omgeving, die kan worden gemoderniseerd en bijgewerkt om zich aan te passen aan meer complexe query's, analyses en inspecties in de loop van de tijd en gedurende het hele proces. gebruiksduur van het actief.

Eén datamodel kan niet alles omvatten dat in BIM en GIS zou kunnen worden geïntegreerd in zeer diverse industrieën en klantbehoeften, dus er is geen enkel formaat dat het hele proces kan vastleggen op een manier die is snel toegankelijk en bidirectioneel. Ik verwacht dat integratietechnologieën in de loop van de tijd blijven rijpen, aangezien BIM inhoudrijker wordt en er behoefte is aan het gebruik van BIM-gegevens in de context van GIS voor assetmanagement gedurende de levenscyclus, het zal kritischer worden. voor duurzame bewoning van mensen.

Het doel van BIM-GIS-integratie is om workflows in staat te stellen activa te creëren en te beheren. Er zijn geen discrete, goed gedefinieerde overdrachten tussen deze twee workflows.

Mythe: u kunt BIM-inhoud niet rechtstreeks gebruiken in GIS

In tegenstelling tot de discussie over het vinden van GIS-functies in BIM-gegevens, horen we vaak dat het redelijk noch mogelijk is om BIM-inhoud rechtstreeks in GIS te gebruiken om redenen variërend van semantische complexiteit, activadichtheid tot asset schaal. De discussie over BIM-GIS-integratie is over het algemeen gericht op bestandsindelingen en ETL-workflows (Extract, Transform en Load).

In feite gebruiken we al rechtstreeks BIM-inhoud in GIS. Afgelopen zomer hebben we de mogelijkheid geïntroduceerd om een ​​Revit-bestand rechtstreeks in ArcGIS Pro te lezen. Op dat moment kon het model communiceren met ArcGIS Pro alsof het uit GIS-functies bestond en vervolgens handmatig worden omgezet naar andere standaard GIS-indelingen, als is gewenst. Met ArcGIS Pro 2.3 geven we de mogelijkheid vrij om een ​​nieuw type laag te publiceren, een laag bouwscène , waarmee een gebruiker de semantiek, geometrie en attribuutdetails van een Revit-model kan inkapselen in een zeer schaalbaar formaat dat is gebouwd voor GIS-ervaringen. De bouwscènelaag, die zal worden beschreven in de open I3S-specificatie, voelt aan als een Revit-model voor de gebruiker en maakt interactie mogelijk met behulp van standaard GIS-tools en -praktijken.

Ik was gefascineerd om te ontdekken dat we vanwege de beschikbaarheid van meer bandbreedte, goedkopere opslag en goedkopere verwerking van 'ETL' naar 'ELT' of workflows gaan. In dit model worden de gegevens in wezen geüpload naar elk systeem dat ze nodig heeft in de oorspronkelijke vorm en kunnen ze vervolgens worden geopend voor vertaling naar een systeem op afstand of een datawarehouse waar de analyse zal worden uitgevoerd. Dit vermindert de afhankelijkheid van bronverwerking en behoudt de originele inhoud voor een betere of diepere transformatie naarmate de technologie verbetert. We werken bij Esri aan ELT en het lijkt erop dat we de kernwaarde van deze verandering hebben bereikt toen ik vorig jaar op een conferentie verwees naar 'het verwijderen van de E en T van ETL'. ELT zorgt ervoor dat het gesprek radicaal verandert ten opzichte van het scenario waarin de gebruiker altijd buiten de GIS-ervaring moet worden gekoppeld om het model in zijn geheel te doorzoeken of te bevragen. Bij het direct laden van de gegevens in het ELT-patroon,

Mythe: GIS is de perfecte opslagplaats voor BIM-informatie

Ik heb twee woorden: "juridisch record". BIM-documentatie is vaak het juridische document van zakelijke beslissingen en nalevingsinformatie, vastgelegd voor analyse van constructiefouten en rechtszaken, belasting- en code-evaluatie, en als bewijs van levering. In veel gevallen moeten architecten en ingenieurs stempelen of certificeren dat hun werk geldig is en voldoet aan de vereisten van hun specialiteit en toepasselijke wetten of codes.

Op een gegeven moment is het denkbaar dat GIS een registratiesysteem zou kunnen zijn voor BIM-modellen, maar op dit punt denk ik dat dit nog jaren of decennia verwijderd is, verankerd in juridische systemen die nog steeds geautomatiseerde versies zijn van papieren processen. We zijn op zoek naar workflows om activa in GIS te koppelen aan activa in BIM-repositories, zodat klanten kunnen profiteren van versiebeheer en documentatie die nodig zijn in de BIM-wereld, samen met de mogelijkheid van een kaart, om activagegevens in een rijke geospatiale context voor analyse en begrip en communicatie.

Net als bij het gedeelte "GIS-functies" van de discussie, zal de integratie van informatie in BIM- en GIS-repositories enorm worden ondersteund door gestandaardiseerde informatiemodellen in GIS en BIM, waarmee applicaties op betrouwbare wijze informatie tussen de twee domeinen kunnen koppelen. Dat betekent niet dat er één informatiemodel zal zijn om zowel GIS- als BIM-informatie vast te leggen. Er zijn te veel verschillen in hoe de gegevens moeten worden gebruikt. Maar we moeten ervoor zorgen dat we flexibele technologie en standaarden bouwen die datagebruik op beide platforms mogelijk maken met hoge betrouwbaarheid en behoud van data-inhoud.

De University of Kentucky was een van de eerste klanten die ons toegang gaf tot hun Revit-inhoud. UKy gebruikt rigoureuze tekenvalidatie om ervoor te zorgen dat de juiste gegevens in de BIM-gegevens staan ​​om O&M gedurende de volledige levenscyclus te ondersteunen.

Overzicht

Veranderingen in hardware- en softwaremogelijkheden, en de overgang naar een gedigitaliseerde, datagestuurde samenleving, creëren kansen om diverse technologieën en domeinen te integreren die nooit eerder bestonden. De integratie van data en workflows via GIS en BIM, stelt ons in staat om meer efficiëntie, duurzaamheid en bewoonbaarheid te realiseren van de steden, campussen en werkplekken om ons heen.

Om te profiteren van technologische vooruitgang, moeten we geïntegreerde teams en partnerschappen creëren om oplossingen voor te stellen voor complexe problemen die van invloed zijn op hele systemen, niet op afzonderlijke, statische workflows. We moeten ook fundamenteel overschakelen op nieuwe technologiepatronen, waarmee integratieproblemen robuuster en flexibeler kunnen worden aangepakt. De GIS- en BIM-integratiepatronen die we vandaag toepassen, moeten 'toekomstbestendig' zijn, zodat we samen kunnen werken aan een duurzamere toekomst.