相信很多关注雄安建设的小伙伴对BIM、CIM这几个词并不陌生，但是一说到BIM、CIM在建设当中的具体应用，很多人也是一头雾水，今天我们就跟大家简单科普一下BIM、GIS、CIM和无人机在建设行业的应用。

BIM

BIM（Building Information Modeling），中文译为“建筑信息模型”。

该技术旨在通过数字化手段，在计算机中建立出一个虚拟建筑，该虚拟建筑会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。需要注意的是，在这其中“信息”的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如材料的耐火等级和传热系数、构件的造价和采购信息等等。其本质是一个按照建筑直观物理形态构建的数据库，其中记录了各阶段的所有数据信息。

建筑信息模型（BIM）应用的精髓在于这些数据能贯穿项目的整个寿命期，对项目的建造及后期的运营管理持续发挥作用。

BIM是以从设计、施工到运营协调、项目信息为基础而构建的集成流程，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性5大特点。建筑公司通过使用BIM，可以通过真实性模拟和建筑可视化来更好地沟通，以便让项目各方了解工期、现场实时情况、成本和环境影响等项目基本信息。

简单讲，就是要先在三维空间进行虚拟建造，让设计更合理；之后运用人工智能、物联网等最先进的技术管控施工的全流程。京雄高铁是世界首条全线系统应用BIM技术的智能高铁。

2019年8月9日，雄安新区规划建设BIM管理平台（一期）项目对外招标，9月12日发布中标候选人公示，9月17日发布中标结果，阿里云计算有限公司、中国城市规划设计研究院联合体中标。从中国雄安集团获悉，雄安新区规划建设BIM管理平台（一期）启动建设，这一平台将实现对雄安新区生长全过程的记录、管控与管理，为新区建设绿色智慧城市打下坚实的基础。

城市数据可视化未来人机交互，可视化效果非常震撼。图片来源：施工企业服务平台

GIS

GIS（Geographic Information System或Geo-Information system）中文译为“地理信息系统”或“地学信息系统”。

是一种特定的空间信息系统，地理信息是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。地理信息系统是在计算机硬、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。

地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，它具有区域性。地理信息又具有多维结构的特征，即在同一XY位置上具有多个专题和属性的信息结构。例如在一个地面点位上，可取得高度、噪声、污染、交通等多种信息。而且，地理信息有明显的时序特征，即动态变化的特征，这就要求及时采集和更新它们，并根据多时相的数据和信息来寻找随时间变化的分布规律，进而对未来作出预测或预报。

近年来随着传感器和遥感探测设备的发展，基础地理信息数据可由近景、航空、航天摄影等手段获取，通过航测飞机、无人机等飞行平台搭载相机、激光雷达等设备可以快速更新局部区域高分辨率地面影像，根据实际需要绘制各比例尺地形图高程模型、正射影像图和实景三维模型等。

GIS实景三维重建。图片来源：河北省建设机械协会

应用领域 

GIS是集计算机科学、测绘学、地理学、空间科学、数学、统计学、管理学为一体的新兴科学，它以高效的数据管理能力、空间分析、多要素综合分析和动态监测能力，成为目前一种有效的管理决策工具，广泛应用于土地管理、城市规划、环境监测、防灾减灾、工程建设、房地产开发、商业等各个领域。 

简单的说，GIS系统将描述位置（地方）的层信息结合在一起，通过这些信息可以使你更好地认识这个位置（地方）。你可以按照需要选择使用哪些层信息，比如找一个更好的地段设立店铺、分析环境危害等。

CIM

CIM（City Information Modeling）中文译为“城市信息模型”。

是以城市信息数据为基数，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。从范围上讲是大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+物联网的有机结合。与传统基于GIS的数字城市相比，CIM将数据颗粒度细化到城市单体建筑物内部的一个机电配件、一扇门，将传统静态的数字城市升级为可感知、动态在线、虚实交互的数字孪生城市，为城市敏捷管理和精细化治理提供了数据基础。

CIM是一个跨度很大的概念，涉及行业包括：规划，国土，交通，水利，安防，人防，环境保护，文物保护，能源燃气等各大行业领域和一切智慧城市相关的领域。

图片来源：易智瑞中国

CIM的实现需要如下前提：

1.城市基础信息，包括建筑模型，模型信息，建筑个体信息，交通，土地等信息。

2.建筑内部信息，重要的建筑内部结构和对应的建筑部件信息，包括材质，建造年限，造价，运维等信息，根据使用者权限进行权限划分，提供安防，运维能力。

3.物联网信息，包括视频监控，测站信息，信号灯，停车场等信号信息。

无人机在建设行业的应用

倾斜摄影

无人机的使用将使地理信息测绘变得比以往更加便捷。使用无人机代替人工测绘，以前需要数次长时间实地勘察才能完成的任务，只需几个小时内就能完成。无人机能让测绘过程变得非常简单，只需无人机驾驶员待在某个固定的地方，通过操纵无人机就可以完成数据采集工作。而三维地理信息数据是建设信息化中最为重要的数据之一，无人机通过多次倾斜摄影，周期性的数据采集可实现周期性数据报告，配合甲方进行进度管理和验收。有效减少土地测绘方面的雇员数量与资源消耗量，最终节省企业大量的时间和成本。

图片来源：河北省建设机械协会

安全管理

无人机可挂载多种设备，协助施工场地安全管理。虽然避免所有事故几乎是不可能的，但我们可以通过无人机挂载多种设备来帮助我们评估整个施工现场存在的安全隐患。无人机也可以接入相关监管系统内对项目数据备案和可视化管理。

与智慧工地的结合

无人机可挂载高清变焦摄像头对工地进行勘察检测，接入人脸识别系统后可辅助劳务实名制管理系统进行管理，可与塔吊可视化系统进行同步，实现高空设备物联网，对智能塔吊可视化系统进行补充，协助远程监管系统对建设工地进行空中全方位无死角的移动监测。搭载空气监测仪，采集实时大气数据，对环境监测系统进行补充。搭载高清变焦与热成像双光吊舱，可对施工电梯、塔吊等高空设备进行安全隐患初步排查，并将监测数据并入施工电梯智能管理系统，对智能电梯管理系统进行补充。将无人机采集到的信息进行汇总后，填充至工程资料管理系统后，可使管理系统更加全面。

施工阶段的多重应用

挂载工程警示灯与对讲扬声喇叭可警示施工人员注意高空作业设备与远程喊话管理。搭载探照灯与热成像系统后，可对夜间施工场地进行照明与管理，介入系列设备后可对于定点位置进行长航时照明监视。挂载水箱喷洒设备与空气监测仪后，可对施工场地进行洒水降尘与大气颗粒物监控。

工程监理

对于项目经理来说，同时掌握施工项目上的多个工点的施工情况非常重要。而同一时间处理多项工作非常困难，毕竟一个人的时间精力是有限的。然而无人机的大规模应用使项目经理同时监控多个工点的施工情况变为了可能。项目经理不再需要事必躬亲地去检查每一项工作，取而代之的是在办公室里轻松地监控现场的施工状况。当然，这并不意味着项目经理可以不再去施工现场，而只是说我们多了一种信息传递的方式，这种方式使施工现场管理的可视化水平大大提高，同时项目检查所需的交通成本也大大降低。随着时间的推移，施工无人机将成为建筑公司的宝贵财产。

简单区分

GIS的特点在于全局整体的数据管理，

BIM侧重于局部单体建筑的精细表达。

GIS则是用来整合及管理建筑外部环境信息，

BIM是用来整合和管理建筑物全生命周期的信息。

GIS为当今城市的建设和管理提供了基础框架，

BIM为城市建设管理提供单栋建筑的精确信息模型

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