摘 要：地形在區(qū)域環(huán)境當(dāng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是其不可缺少的核心構(gòu)成部分，通過(guò)分析三維地形為進(jìn)一步研究地表演化過(guò)程帶來(lái)了新型的技術(shù)支持。本文通過(guò)將某航道整治二期工程作為案例，深入分析其水下地形測(cè)量數(shù)據(jù)，在應(yīng)用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上使各個(gè)階段航道水下地形表面具有三維可視化的特征，同時(shí)分析與監(jiān)測(cè)其動(dòng)態(tài)。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果得知，通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠達(dá)到監(jiān)測(cè)航道水下地形空間的目的，又可以直觀地表現(xiàn)出區(qū)域地形的三維情況，如：泥沙淤積、演變等，在航道治理與維護(hù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　關(guān)鍵詞：航道;BIM技術(shù);空間監(jiān)測(cè)

　　建筑信息模型主要是將建筑項(xiàng)目的全部數(shù)據(jù)信息當(dāng)作基本條件，生產(chǎn)同時(shí)構(gòu)成三維數(shù)字化模型，借助數(shù)字信息數(shù)據(jù)通過(guò)仿真技術(shù)使建構(gòu)筑物實(shí)體和功能特性的數(shù)字化以三維的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)在BIM管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，有效掌控前期項(xiàng)目規(guī)劃、實(shí)行以及后期運(yùn)轉(zhuǎn)等全部環(huán)節(jié)，從而加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目全壽命周期精準(zhǔn)管理，最終在一定程度上獲得更多的項(xiàng)目管理增值。

　　當(dāng)前，水下地形依然存在不穩(wěn)定性的特征，大部分狀況下都會(huì)發(fā)生變化，水下地形的發(fā)展特征與地質(zhì)結(jié)構(gòu)跟隨時(shí)間的推移出現(xiàn)連續(xù)改變。因?yàn)樗诘牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)與區(qū)域位置之間存在的較大差別，航道的水下地形變化表現(xiàn)出多樣化的變化規(guī)律，能夠在分析周期性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出航道水下地形變化具有的特點(diǎn)。例如，在水下地形空間監(jiān)測(cè)中運(yùn)用BIM技術(shù)，有利于周?chē)h(huán)境、水下地形匯集在一起，精準(zhǔn)的呈現(xiàn)出工程項(xiàng)目的各種屬性信息，如幾何、功能及物理等，然后借助渲染、三維建模等后期操作，直接呈現(xiàn)出區(qū)域水下地形的各種信息，如：地形演變特性、自然起伏情況及水域周?chē)h(huán)境等，為測(cè)量成果的呈現(xiàn)帶來(lái)一種新型手段。

　　一、BIM的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

　　(一)技術(shù)特點(diǎn)

　　BIM技術(shù)形成的數(shù)字三維建模技術(shù)具有可視化的特征，和CAD之間存在的主要差別為：BIM技術(shù)不只是一種軟件，其還屬于一種信息化管理方式，能夠達(dá)到管理信息化、建筑業(yè)精準(zhǔn)化等目的。利用數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)模擬建構(gòu)筑物具有的真實(shí)信息特性，同時(shí)采用三維建構(gòu)筑物模型，完成指定功能操作，有助于對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行精細(xì)化、可視化及智能化建造管理。BIM技術(shù)在模型信息方面具有的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

　　其一，關(guān)聯(lián)性。BIM模型當(dāng)中的對(duì)象能夠相互辨別，信息模式主要是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有的制約關(guān)系作為原則進(jìn)行構(gòu)件，其包括互相關(guān)聯(lián)的可辨別對(duì)象，能夠?qū)y(tǒng)計(jì)模型信息進(jìn)行全面分析，同時(shí)在統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上形成指定格式的成果資料。倘若轉(zhuǎn)變信息模型當(dāng)中的對(duì)象，有利于使信息模型的完好性得到有效保障，同時(shí)還可以使和信息模型存在關(guān)系的全部對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)創(chuàng)新。

　　其二，集成性。BIM模型與CAD二維平面圖紙之間存在的主要差別為：BIM模型能夠匯集大量信息的項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中主要將數(shù)字形式作為主要存儲(chǔ)方法，為今后數(shù)據(jù)信息的更新與共享提供方面，使項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型具有可視化的特征，在同一項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，充分展示各個(gè)專(zhuān)業(yè)前期設(shè)計(jì)與后期效果，同時(shí)在加快優(yōu)化工程項(xiàng)目全壽命周期管理方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　其三，一致性。各個(gè)階段的模型信息具有一致性的特點(diǎn)，模型信息的一致性融入建構(gòu)筑物全壽命周期的每個(gè)階段，同樣的數(shù)據(jù)信息不需要重復(fù)錄入，同時(shí)模型信息在每個(gè)階段能夠進(jìn)行擴(kuò)展、修改等操作，加快信息模型自動(dòng)更新變化，這樣能夠防止信息出現(xiàn)不一致的情況。

　　其四，協(xié)調(diào)性。協(xié)調(diào)性在建筑工程當(dāng)中是不可缺少的主要內(nèi)容，從業(yè)主與施工單位、設(shè)計(jì)單位方面來(lái)看，都需要做好協(xié)調(diào)與配合工作。BIM模型的協(xié)調(diào)性服務(wù)能夠有效解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的難題，例如，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)之間的碰撞問(wèn)題，形成相應(yīng)的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，從而有利于工作人員進(jìn)行準(zhǔn)確掌控。

　　(二)技術(shù)應(yīng)用

　　當(dāng)前，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于以下七大領(lǐng)域：(1)工程量計(jì)算：通過(guò)將BIM技術(shù)運(yùn)用在工程量計(jì)算當(dāng)中有利于提升預(yù)算速度與精準(zhǔn)度，同時(shí)還可以迅速開(kāi)展招投標(biāo)、明確分包工程量及審核進(jìn)度款等工作，從另一方面來(lái)看，還能夠?yàn)闇?zhǔn)確運(yùn)營(yíng)管理提供基本數(shù)據(jù)支撐，從而開(kāi)展全壽命成本控制工作。(2)協(xié)同管理。在協(xié)同管理方面應(yīng)用BIM技術(shù)能夠建立項(xiàng)目信息樞紐，被授權(quán)人員能夠動(dòng)態(tài)獲得最新精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)變之前點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的溝通方式，完成一對(duì)多項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心，進(jìn)而減少互相之前的溝通偏差，提升協(xié)同效率。(3)碰撞檢查：將BIM技術(shù)應(yīng)用在碰撞檢查中鞥能夠自動(dòng)形成平面圖、剖面圖及預(yù)留孔洞圖等，同時(shí)還能夠碰撞檢查模型，準(zhǔn)確引導(dǎo)施工。(4)深化設(shè)計(jì)：幫助施工班組完善，全部呈現(xiàn)出施工組織方案。(5)虛擬可視化：在虛擬可視化當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠表現(xiàn)出施工動(dòng)畫(huà)、虛擬漫游，同時(shí)模擬施工方案N-D、可視化交底，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)同時(shí)有效處理問(wèn)題。(6)企業(yè)級(jí)項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)：將BIM技術(shù)應(yīng)用在企業(yè)級(jí)項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中能夠依據(jù)區(qū)域、進(jìn)度等進(jìn)行多方面統(tǒng)計(jì)，完成人、機(jī)、材資源計(jì)劃迅速擬定，對(duì)比短周期多算;針對(duì)執(zhí)行方案的變化，能夠快速調(diào)整資源計(jì)劃;從另一方面來(lái)看，還能夠全面管理企業(yè)級(jí)多項(xiàng)目資源，同時(shí)為限額領(lǐng)料等提供支撐。(7)工程檔案管理：在工程檔案管理中應(yīng)用BIM技術(shù)模式可以將信息構(gòu)成工程檔案資料庫(kù)，如果和現(xiàn)場(chǎng)影像數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合，能夠?yàn)楹笃诳⒐そ桓兜裙ぷ魈峁┓奖悖M(jìn)而提供保修服務(wù)、減少成本，為物業(yè)運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供更高的價(jià)值。

　　二、技術(shù)路線(xiàn)

　　通過(guò)Civil 3D實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段航道水下地形測(cè)量數(shù)據(jù)的匯集，形成各個(gè)階段航道水下地形曲面，同時(shí)對(duì)比分析各個(gè)階段地形曲面，從而空間監(jiān)測(cè)航道水下地形，這種做法的主要目的是搜索一種新型的航道水下地形改變技術(shù)方式。航道水下地形曲面主要是根據(jù)各個(gè)階段實(shí)際測(cè)量水深高程數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)件，成果模型的構(gòu)建需要借助Civil 3D的曲面建立功能，把航道工程多源測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如二維地形圖DWG數(shù)據(jù)、單波束測(cè)深點(diǎn)數(shù)據(jù)、GNSS RTK及多波束測(cè)深點(diǎn)云數(shù)據(jù)等融入到Civil 3D中形成地形曲面。

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