【摘要】伴隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷深入，城市建筑規(guī)劃問題愈發(fā)突出，逐漸成為城市規(guī)劃發(fā)展主要內(nèi)容。城市建筑規(guī)劃不僅可以合理開發(fā)利用城市土地資源，滿足當(dāng)前社會日益上漲的住房需求，還能夠優(yōu)化城市布局，提升城市整體形象。因此，為進(jìn)一步完善城市建筑規(guī)劃內(nèi)容應(yīng)加強(qiáng)其與GIS與BIM集成技術(shù)的不斷融合。基于此，本文立足GIS與BIM概念解讀，分析城市建筑規(guī)劃發(fā)展的重要性，并研究GIS與BIM集成在城市建筑規(guī)劃中的具體運(yùn)用，僅為相關(guān)學(xué)者研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】GIS與BIM集成技術(shù)；城市現(xiàn)代化建筑規(guī)劃；運(yùn)用研究

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.017

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，建筑行業(yè)新興技術(shù)層出不窮，其中GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑規(guī)劃中的運(yùn)用，不僅可以促使城市建筑功能最優(yōu)化，從而為城市居民提供更加便捷、舒適、實(shí)用的服務(wù)，還能夠合理規(guī)劃與充分利用城市土地、自然、水利、人文等資源，從而有效避免資源浪費(fèi)，進(jìn)而確保城市建筑規(guī)劃的生態(tài)環(huán)保效值?；诖?，為有效推動城市快速可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑規(guī)劃中的運(yùn)用，由此為城市居民提供良好生活環(huán)境的同時完善城市規(guī)劃建設(shè)。

1、GIS與BIM概念解讀

1.1 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)技術(shù)）是集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在城市建筑規(guī)劃中可以及時對城市土地資源變化信息進(jìn)行自動化分析處理[1]。此外，地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)被稱為3S測繪技術(shù)，是新時代現(xiàn)代化技術(shù)不斷研發(fā)，為滿足社會發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的新型建筑工程測量技術(shù)。GIS技術(shù)在建筑工程測量中的實(shí)際運(yùn)用不僅可以改善原工程測量數(shù)據(jù)誤差現(xiàn)象，還能夠?yàn)榻ㄖこ探ㄔO(shè)提供先進(jìn)工程測量技術(shù)支持，提升工程質(zhì)量。

1.2 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展為進(jìn)一步滿足建筑行業(yè)需求所應(yīng)運(yùn)而生的一種以計(jì)算機(jī)為載體、以三維信息技術(shù)為核心的先進(jìn)技術(shù)[2]。BIM技術(shù)具有“可模擬、可計(jì)算、可視化”等優(yōu)勢，在城市建筑規(guī)劃中能夠?qū)⑾嚓P(guān)設(shè)計(jì)圖紙三維立體化、透視化，使工作人員可以全方位觀察城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性。BIM技術(shù)除在建筑設(shè)計(jì)中得以廣泛應(yīng)用外，還被推廣普及于管理、運(yùn)營等行業(yè)領(lǐng)域中，有學(xué)者認(rèn)為BIM技術(shù)是一種數(shù)字化技術(shù)，但同時也有學(xué)者否定該含義，認(rèn)為其是一種信息化管理思維。

2、城市建筑規(guī)劃發(fā)展的重要性

城市道路，橋梁，地鐵以及基于政府責(zé)任和義務(wù)為居民提供有償或無償公共產(chǎn)品和服務(wù)的各種建筑物、構(gòu)筑物都屬于城市規(guī)劃內(nèi)容[3]。而隨著我國城鄉(xiāng)一體化建設(shè)不斷深入，致使大量農(nóng)村人口開始向城市流動聚集，從而導(dǎo)致城市住房問題愈發(fā)突出，因此，為促進(jìn)城市健康發(fā)展，加強(qiáng)城市建筑規(guī)劃建設(shè)十分重要?；诖耍瑸楸ＷC城市規(guī)劃工作成效，需要加強(qiáng)城市建筑規(guī)劃重點(diǎn)控制。與此同時，城市建筑規(guī)劃是城市規(guī)劃的主要構(gòu)成部分，主要涉及城市公共建筑、民用建筑、商業(yè)建筑。在城市建筑規(guī)劃體系中的建筑物并不都屬于無償性質(zhì)，其中一部分建筑物的使用仍然是有償?shù)摹?/p>

基于此，自改革開放后我國城市化進(jìn)程不斷加快，近幾年城市化已經(jīng)步入快速發(fā)展階段，因此，目前各城市發(fā)展中所需要的公共基礎(chǔ)設(shè)施與建筑物數(shù)量大幅度上升，所以，為保證城市現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展，加強(qiáng)城市建筑規(guī)劃建設(shè)尤為重要，能讓城市在新時期背景下煥發(fā)新的生機(jī)[4]。

3、GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑規(guī)劃中的運(yùn)用

3.1 在城市土地開發(fā)整理中的運(yùn)用

第一，發(fā)掘城市土地資源存量潛力。由于現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程加快以及村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃管理，致使大部分工廠遷移到特定工業(yè)園區(qū)內(nèi)，而農(nóng)村住宅也向城鎮(zhèn)遷移，促使其占地面積逐漸規(guī)整化，土地資源零碎化現(xiàn)象減輕?；诖耍梢岳矛F(xiàn)代GIS與BIM集成技術(shù)對城市建筑空間進(jìn)行重新規(guī)劃，發(fā)掘城市土地資源存量潛力，將發(fā)生土地資源變化區(qū)域進(jìn)行有效整合，便于后續(xù)城市建筑規(guī)劃建設(shè)利用[5]。

第二，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中，各種不可再生資源利用率大大增加，生態(tài)平衡遭到破壞，以煤礦資源為例。在對礦山進(jìn)行開采時，不可避免地會對礦山以及礦山周圍城市環(huán)境造成破壞，而為了有效恢復(fù)礦山地區(qū)城市生態(tài)環(huán)境平衡，可以利用現(xiàn)代GIS與BIM集成技術(shù)對依礦山而建的城市土地資源進(jìn)行調(diào)查分析，根據(jù)GIS與BIM集成技術(shù)的信息化調(diào)查結(jié)果，對城市生態(tài)進(jìn)行復(fù)原，從而在一定周期內(nèi)改善生態(tài)環(huán)境。

第三，災(zāi)區(qū)土地開發(fā)整理。由于我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，各種工業(yè)污染加重，導(dǎo)致洪水、地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害頻發(fā)，而發(fā)生自然災(zāi)害的地區(qū)內(nèi)的房屋、田地都會受到嚴(yán)重破壞。基于此，為在短時間內(nèi)恢復(fù)災(zāi)區(qū)生產(chǎn)發(fā)展和重建，可以利用GIS與BIM集成技術(shù)對受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行土地資源調(diào)查勘探，從而制定災(zāi)后土地資源整理和開發(fā)方案，在最短時間內(nèi)使城市恢復(fù)生機(jī)。

3.2 在城市建筑分布更新調(diào)查中的運(yùn)用

GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑分布更新調(diào)查中具有顯著成效。GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑分布更新調(diào)查過程中可以根據(jù)原有的建筑分布數(shù)據(jù)，結(jié)合遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)，基于衛(wèi)星技術(shù)、航空影像對城市建筑進(jìn)行多層次、多角度、全方面調(diào)查。

首先，遙感技術(shù)在城市建筑分布更新調(diào)查中具有實(shí)時、高校、快速扥等優(yōu)勢，可以及時感測到建筑信息的變化。其次，土地資源變化中的具體圖斑可以通過GPS測繪技術(shù)進(jìn)行調(diào)查獲取，GPS測繪技術(shù)對變化圖斑調(diào)查結(jié)果的精準(zhǔn)度較高。最后，GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)技術(shù)）是集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在城市建筑分布更新調(diào)查中可以及時對建筑變化信息進(jìn)行自動化分析處理。

除上述GIS技術(shù)與其他現(xiàn)代建筑技術(shù)在城市建筑分布更新調(diào)查中的技術(shù)應(yīng)用外，在城市建筑分布更新調(diào)查中也可用BIM技術(shù)對GIS技術(shù)反饋結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)性整合、建檔或成立數(shù)據(jù)庫，從而可以更好地對城市建筑變化信息進(jìn)行研究分析，以便為城市建筑規(guī)劃提供充分的數(shù)據(jù)支持[6]。

3.3 在城市建筑測量中的運(yùn)用

BIM技術(shù)在城市建筑規(guī)劃運(yùn)用中，可以通過三維測量技術(shù)對建筑物的體積、面積、高度、寬度、石方用量、鋼材水泥用量、填挖方等內(nèi)容進(jìn)行全方位計(jì)算，從而通過計(jì)算確定資源數(shù)量，避免資源浪費(fèi)，同時還能夠通過計(jì)算結(jié)果確保建筑各個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)更加精準(zhǔn)、科學(xué)、合理，進(jìn)而保證建筑質(zhì)量安全。

但在建筑較為密集區(qū)域?qū)ㄖM(jìn)行三維測量時，單用BIM技術(shù)，難度則較大，不僅用時較長且精準(zhǔn)度會產(chǎn)生一定偏差。而GIS與BIM集成技術(shù)的合理運(yùn)用，則可以完美解決這一難點(diǎn)問題。GIS與BIM集成技術(shù)的運(yùn)用可以將建筑所有涵蓋的信息通過三維建筑模型呈現(xiàn)出來，不僅可以清晰明了掌握建筑高度、長度等基本信息，還能夠測量出建筑的角度值，進(jìn)而為城市建筑規(guī)劃奠定精準(zhǔn)的建筑數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)[7]。

3.4 在城市建筑保溫中的運(yùn)用

隨著綠色建筑理念的不斷深入，物業(yè)供暖雖然可以為建筑提供充足的保溫效用，但其造成的能源浪費(fèi)對生態(tài)環(huán)保具有一定影響，因此，為較少物業(yè)供暖所帶來的能源浪費(fèi)，在城市建筑規(guī)劃時應(yīng)側(cè)重建筑物日照層面帶來的保溫作用。

季節(jié)、時間、地理位置、建筑物結(jié)構(gòu)等多方位因素均會影響建筑日照，因此，為計(jì)算主建筑物最佳日照效果，應(yīng)利用GIS與BIM集成技術(shù)將所有相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，并將計(jì)算結(jié)果與建筑三維圖像進(jìn)行結(jié)合，從而展示出最后的光影效果，進(jìn)而使建筑規(guī)劃方案得以優(yōu)化，保證建筑物能夠達(dá)到充分的日照。

4、GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑規(guī)劃中的思考

伴隨著城市建筑規(guī)劃不斷深入，各個環(huán)節(jié)流程中的重點(diǎn)要素也在不斷增加，并成為影響城市建筑規(guī)劃質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，加強(qiáng)城市建筑規(guī)劃要點(diǎn)思考，通過GIS與BIM集成技術(shù)對各個重點(diǎn)要素進(jìn)行優(yōu)化是城市建筑規(guī)劃不斷發(fā)展中需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。城市建筑規(guī)劃要點(diǎn)如下：

第一，施工工期?？茖W(xué)、合理的施工工期規(guī)劃和制定是城市建筑規(guī)劃建設(shè)過程中的重點(diǎn)要素之一，是確保城市建筑工程能夠在有效期間內(nèi)順利開展和竣工的基礎(chǔ)要素。以樟樹市某棚戶區(qū)改造工程為例，其工期為730自然日，因此，為確保棚戶區(qū)在工期內(nèi)順利竣工，需要針對工程實(shí)際概況，基于施工質(zhì)量前提下，設(shè)計(jì)和實(shí)施施工進(jìn)度表、施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖等內(nèi)容。

第二，安全生產(chǎn)。在城市建筑項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場，多臺設(shè)備同時運(yùn)行是一種常見現(xiàn)象，是保證施工效率的重要方法，但與此同時，多臺設(shè)備的同時運(yùn)行也可能對現(xiàn)場施工人員造成安全危害?；诖耍踩a(chǎn)是城市建筑規(guī)劃建設(shè)中的重點(diǎn)要素之一，要通過系統(tǒng)的、有效的措施以來保證施工現(xiàn)場安全。

第三，文明施工。城市建筑規(guī)劃建設(shè)過程中所產(chǎn)生的施工噪聲和建筑垃圾是無法避免的，但針對施工過程中所產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行無害化處理以及在施工進(jìn)行中加強(qiáng)文明施工理念倡導(dǎo)是城市建筑規(guī)劃的重點(diǎn)要素之一。在城市建筑項(xiàng)目工程建設(shè)過程中文明施工的實(shí)施可以基于較為的完善的施工方案和管理制度實(shí)現(xiàn)。

第四，質(zhì)量管理。質(zhì)量管理貫穿施工始終，是城市建筑規(guī)劃的核心要素。高效的質(zhì)量管理可以確保市城市建筑施工材料安全、施工步驟緊扣、施工細(xì)節(jié)完善，同時，也是保證建筑使用年限，保障使用者生命財產(chǎn)安全的重點(diǎn)?；诖耍诔鞘薪ㄖ?guī)劃過程中，應(yīng)建立完善的質(zhì)量管理制度與落實(shí)精細(xì)化監(jiān)理，做到自檢自控。

基于上述城市建筑規(guī)劃要點(diǎn)可見，可以利用GIS與BIM集成技術(shù)對各個重點(diǎn)要素進(jìn)行優(yōu)化。

例如，為管理與控制好施工工期，需要進(jìn)一步完善施工現(xiàn)場管理控制體系，因此，可以利用GIS與BIM集成技術(shù)結(jié)合施工方案、圖紙、土質(zhì)、環(huán)境以及施工企業(yè)自身所具備的施工技術(shù)、設(shè)備、經(jīng)驗(yàn)等制動一份系統(tǒng)性、完整性、可操作性的施工方案，與此同時，還能夠構(gòu)建三維可視化建筑模型，為工作人員提供技術(shù)支持。

又如，為進(jìn)一步加強(qiáng)城市建筑工程質(zhì)量把控，可以利用GIS與BIM集成技術(shù)分析施工環(huán)節(jié)各個重要節(jié)點(diǎn)以及要求施工單位嚴(yán)格按照三維建筑圖紙進(jìn)行施工，同時，還應(yīng)對施工現(xiàn)場物料以及各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量把控，并制定一系列驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如：（1）深入現(xiàn)場，全面掌握城市建筑工程施工動態(tài)，從而對施工情況做到心里有數(shù)。（2）對施工隊(duì)伍是否根據(jù)建筑圖紙進(jìn)行施工進(jìn)行監(jiān)督管理，把控房屋工程質(zhì)量。（3）對建筑材料供應(yīng)商是否依據(jù)購銷合同要求進(jìn)行供貨監(jiān)督管理，從而做好建筑材料追本溯源，進(jìn)一步保證建筑材料質(zhì)量。（4）準(zhǔn)確把握市政房屋現(xiàn)場施工進(jìn)度節(jié)點(diǎn)，實(shí)時監(jiān)測和審核施工隊(duì)伍的項(xiàng)目施工進(jìn)度是否符合其所提報的項(xiàng)目工程施工進(jìn)度計(jì)劃表。（5）及時掌握設(shè)計(jì)變更內(nèi)容，并與施工團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通處理，保證施工質(zhì)量。（6）快速地對事前、事后風(fēng)險以及施工現(xiàn)場突發(fā)問題提出解決辦法。而基于環(huán)節(jié)較多，為確保各個環(huán)節(jié)之間的信息共享效率，可以再次利用GIS與BIM集成技術(shù)對項(xiàng)目信息進(jìn)行匯總，從而構(gòu)建項(xiàng)目信息集成管理平臺，進(jìn)而便于工作人員及時掌握城市建筑規(guī)劃信息。

結(jié)語：

城市建筑規(guī)劃是以便民、利民、惠民為宗旨的建設(shè)工程，是提高人民生活水平和對外開放水平的基本條件。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷深入以及城市人口密度不斷增加，致使作為城市規(guī)劃主要構(gòu)成的城市建筑規(guī)劃成為城市生存和發(fā)展必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)?；诖?，立足現(xiàn)代化GIS與BIM集成技術(shù)，加強(qiáng)GIS與BIM集成技術(shù)在城市建筑規(guī)劃中的全方位融合運(yùn)用對促進(jìn)城市快速發(fā)展具有重要作用。

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作者簡介：

張潘，女，出生年月：1985年4月，湖北武漢人，漢族，碩士研究生，武漢城市學(xué)院城建學(xué)部講師，研究方向：城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)。