《工程管理全信息化条件下DEM生成》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程管理全信息化条件下DEM生成（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、附件:兰州交通大学博文学院教育教学研究课题立项申请书批准编号课题名称课题负责人所在部门起止年月填写日期:年月曰负责人及研究人员情况课题名称课题负责人性别民族出生年月最后学历学位行政职务职称所在部门联系电话课题组成员序号姓名性别出生年月职称学历研究分工123456预期的主要研究成果A专著E译著C研究报告D论文E实验报告F工具书G电脑软件H其他、负责人及课题组成员近三年来取得的教育科学研究成果三、课题必要性论证(限2000字内)成果名称著作者成果形式发表刊物或出版单位发表出版时间1本课题国内外研究现状述评、选题意义及研究价值；2.本课题的研究目标、研究内容、拟突破的研究重点难点和创新点；3本课题的
2、研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。一、本课题国内外研究现状述评、选题意义及研究价值本课题国内外研究现状：工程管理系全息化管理，本课题主要以BIM技术为基础进行研究，现在应用的现状BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)起源于美国查克伊斯曼(ChuckEastman)博士上世纪70年代中提出的建筑计算机模拟系统(BuildingDescriptionSystem)。目前，关于BIM有不同的定义。归纳起来，BIM是以建筑工程项目的各项信息为基础，建立起的三维建筑模型，是贯穿于整个建设项目全生命周期的信息集合。BIM是一种全新的理念，涉及到建筑工程项目从规
3、划、设计到施工、维护的一系列创新和变革，是建筑业信息化发展的趋势。BIM的应用和研究对提高建筑行业设计、施工等的科学技术水平，促进建筑业全面信息化具有重要的应用价值和广阔的应用前景。BIM技术的提出始于20世纪末的美国，近年来，BIM技术的应用在欧美及日本等国家发展迅速，美国大多建筑项目都已应用BIM,有种类繁多的BIM应用，如SpatialValidation，FacilityManagement等等。并且在政府的引导推动下，形成了各种BIM协会，BIM标准。2010年新加坡公共工程全面以BIM设计施工，要求2015年所有公私建筑以BIM送审及兴建。在中国，一些项目率先应用上了BIM,比如2
4、008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目等。不过相对于中国的建设大潮，BIM的应用仅仅是“小荷才露尖尖角”。从西方国家发展起来的BIM系统并未在我国推广，主要原因为：一是国内普及的设计软件没有BIM概念，与国际上的软件不接轨;二是国外形成的BIM标准在国内并不使用。这就需要我们形成一套自己的BIM系统。2011年住房和城乡建设部印发的2011-2015年建筑业信息化发展纲要，2013年7月一直酝酿中的中国BIM系列标准编制工作正式启动。对促进BIM技术在国内的发展具有重要而深远的意义。选题意义及研究价值随着建筑行业的不断快速发展，建筑行业的竞争性和风险性逐
5、渐增强，所以作为建设行业各个单位为了降低风险，提高竞争力，工程管理的信息化管理逐渐越来越被各个建设单位所重视。但是BIM技术现阶段仅仅在设计阶段建立模型，供其他相关建筑方来使用，并且将他特定在一个理想的环境中，不能对原始地形地貌进行反应，所以当前的BIM技术尚有欠缺，需要与相关软件技术结合，扩大其应用领域，而在地理环境分析上，GIS的DEM（数字高程模型）技术有恰恰适合地理环境的分析。若能将BIM技术和DEM生成相结合，既可以弥补BIM技术在建筑施工中对地形分析的缺陷，又可以使得DEM勺应用领域得到扩张，两者的结合将极大地促进建筑业和GIS的发展。本研究应用地理信息系统软件ArcGIS的空间分
6、析功能，对建设区域的数字高程模型（DEM提取坡向、坡度并分析出区域内潜在滑坡危险性区域，最终得到建设区域内的适建性等级图，为该区域的建设用地规划提供参考，而BIM技术利用DEM析数据作依据，为城市建设的合理性和适宜性作出贡献，这也是该项目的研究意义所在。二、本课题的研究目标、研究内容、拟突破的研究重点难点和创新点本课题的研究目标：本课题主要研究目标为在BIM技术条件下建立数字高程模型（DEM，实现BIM技术对地理环境的三位可视化分析。本课题研究内容：1. 现有BIM技术在工程建设中模型应用平台的探究现有DEMJ术在工程建设领域中模型平台应用的探究2. 对DEMWBIM技术模型的平台共同点分析，
7、建立两种模型的理论衔接点。拟突破的研究重点难点和创新点（一）研究的重点1、DEM的检验平台。2、BIM技术的检验平台。3、DEM与BIM技术的衔接。（二）课题的技术难点DEM生成数据的获取。1. BIM技术数据的获取DEM与BIM技术的理论衔接。（三）所选课题的先进性整体性能的先进性研究DEM成及其与BIM技术结合在工程施工中，可以使施工质量更加精益求精，更好地服务于相关行业的应用。1. 所采用技术的先进性利用DEM术对地形特殊情况的分析、BIM技术的施工模拟以及BIM与DEM勺结合，达到工程施工的外业工作和内业工作的智能化联接和生产应用。2. 技术进步点从提高工程施工质量和技术手段出发，结合
8、现在工程建设的相关技术欠缺的实际情况，使得国内对建筑结构全过程施工控制等方面研究日益增强，也提供了工程施工技术广阔的发展空间。三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。本课题的研究思路、研究方法：1. BIM技术在工程建设中模型应用的探究(1) 设计阶段，BIM技术实现三维设计，能够根据3D模型自动生成各种图形和文档。(2) 建造阶段，BIM技术在现场施工管理方面可实现三维渲染、虚拟施工、有效协同、碰撞检查和减少返工；在成本管理方面可实现多算对比、有效管控、精确计划、减少浪费、数据调用、决策支持、快速量算和精确提升。在项目综合管理方面BIM技术可以将所有与建筑有关的信息，从设计开始直
9、至最终拆除，项目的一切信息妒忌中显示在一个3D模型上，对项目进行全过程、全方位的管理。(3) 运维阶段，BIM技术可实现设备系统的保养与维护、突发事件的快速应变预处理、设备的远程控制、照明消防等各系统和设备空间定位、内部空间设施可视化和运营维护数据累计与分析。2. DEM技术在工程建设领域的模型应用传统的工程设计不仅需要大量费时费力的野外勘测工作，而且所设计出的工程不可避免地具有以下几个方面的缺陷：设计方案不一定是经济上、技术上最优的；方案受人的主观影响较大；工作强度大，设计工作繁琐。采用数字高程模型作为工程的基础数据，可以在工程设计、施工中加快工程速度，节省人力资源和财力资源，是工程的建设更
10、加规范化、科学化、智能化等。主要研究内容如下：(1) 三维可视化施工工程施工离不开对地形的需要，数字高程模型是地形的一个很好的表达形式。可以应用三维显示技术创建一个可视化的工程环境，制作工程的三维模型，布置一个完整的工程，从各种各样的视角和路径观察，既能在远处观察工程全貌，也能就近了解细部结构。（2）三维可视化设计利用数字高程模型生成地表面三维模型，再利用辅助设计生成工程的三维空间模型，将两个模型叠加后，禾I用软件的相关处理，就可生成整个工程的三维实体模型，设计者的意图将被表达地更直观和完整，设计方案的优劣也将展示地更清晰。（3）工程项目的填挖方计算在工程设计中估算施工的土方量既困难又很重要，
11、是工程费用估算及方案选优的重要因素，所以工程涉及土方量计算问题，将自然地形的数字高程模型与规划数字地形模型叠加起来（二者的网格体系应该完全一致）。在每个格点处用规划高程减去自然高程，得出格点上的施工高度，施工高度为正时，为填方，施工高度为负时，为挖方，通过这种方法，就很容易地计算出土方量。可以节省内、外业工作量、所有数字计算和逻辑判断独有计算机自动完成，使估算过程达到自动化和规范化。3. 对DEM与BIM技术的共同点分析，建立两种模型的理论衔接点。，数字高程模型可以在工程建设中优化方案设计、使设计更加科学化，制定区域面积核工程土方量，对工程施工的效果可以进行预演，对工程建设具有重要的指导意义。
12、BIM技术在DEM数据模型分析数据的基础上，对施工工地进行填方、挖方、整平等工作，对所要施工的建筑物分析、设计，建模，规划直至施工建造，完成整个建筑物的三维仿真，数据整合，让施工更加科学合理。技术路线和实施步骤一、总体技术方案（一）技术调研分析现有BIM技术和DEM的应用实例，结合BIM技术和DEM寸施工各个阶段的技术支持，研究BIM与DEM相结合在工程施工中的应用。野外调查具有地区特征点的典型地貌，观察其地形情况，保证DEMfc成符合实际情况。（二）实施方案1. 拟形成一个DEM生成方案在目前常用的DEM生成算法的基础上，通过等高线和高程点建立不规则的三角网，然后在TIN基础上通过线性和双线
13、性内插建DEM拟制定一个DEM产品的检查标准在生成DEM产品的基础上，选择对应的产品检验方法，提高DEM勺产品精度，形成一个验证指南。2. 拟制定一个BIM技术方案在大型的工程建设项目中，施工设计人员在项目的不同阶段利用不同的BIM软件，对施工前进行管线设计并解决大量的构件碰撞问题，对建筑物进行虚拟施工和以及4D虚拟模拟，实现施工质量、安全、成本和进度的管理与监控。3. 经过分析论证建立一个BIM和DEN共用平台，达到两种模型的理论结合。（三）试用改进将制定技术方案、技术标准交相关应用单位试用，并依据使用单位意见进一步改进提高。（四）组织专业人员组进行论证、修改完善四、完成课题的可行性分析（限
14、1500字内）1 前期研究基础及资料准备情况（如已取得相关研究成果的引用、转载、获奖及被采纳情况，主要参考文献等）；2 主要参加者的学科教学背景和研究经验、组成结构（如职务、专业、年龄等）；3 完成课题的保障条件（如研究资料、实验仪器设备、配套经费、研究时间及所在单位条件等）。前期研究基础及资料准备情况本课题主要采用分析论证，和相关技术部门的调查研究，主要以我系现有的工程管理专业、工程造价专业、测绘工程专业和地理信息科学专业多年的理论和实训教学经验为基础，结合本系专业融合的优势，以四个专业实训教学为契机，加强四个专业之间的学生和教师的交流，为本课题的研究提供了保证。同时我系有广联达软件有限责任
15、公司、深圳市斯维尔科技有限公司和兰州军区信息测绘中心实习基地的优势进行进行该课题的研究，为该课题的研究提供有力技术保证，同时也提供相关的技术支持。主要参加者的学科教学背景和研究经验、组成结构：课题负责人：叶国仁，男，34岁，毕业于黑龙江科技大学土木工程专业，毕业后在从事了多年的民办学生教育工作，现任兰州交通大学博文学院工程管理系主任。曾参加多项工程科研项目，并获得“甘肃省飞天奖”。先后在学院及省级以上刊物发表多篇专业和管理论文，主编教材1部，参编教材两部。课题组其他成员均具有多年的学生管理的实践经验，具有一定的研究能力。课题组成员年龄结构合理，具有较强的课题研发能力与水平。该课题的其他成员都是从事多年工程管理专业和地理信息专业教学工作的教师，以及完成课题的保障条件1. 研究资源：兰州交通大学博文学
