20世纪80-90年代，CAD和GIS技术的出现，成为了空间信息领域最富竞争力的选择，当时大多从业者还是用图纸对地理信息数据进行处理。随着计算机软硬件的性能不断提升，技术发展更加专业化、数字化，其中包括CAD和GIS。

而建筑信息模型（BIM）作为一种在设计和施工过程中实现更高效率的流程，它已逐渐将CAD和BIM设计工具从绘图转向了现实世界资产的智能数字模型。

随着时间的推移，GIS功能也在不断深化和差异化。GIS现在可以处理来自实时传感器的数十亿个Events，提供从数PB级的3D模型内容和图像在浏览器或移动端的可视化服务，并通过分布在云中的多个分散处理节点来执行复杂预测分析。

为了充分发挥BIM和GIS集成工作流程的潜力，我们需要研究这两个领域是如何超越传统的行业竞争，迈向完全数字化的工作流程。这对智慧城市和数字化工程等领域都至关重要。

误区一：BIM适用于......

我经常听说BIM用于设施管理，可视化，3D建模，或者仅用于建筑建模。其实，这些都不是BIM主要用途，尽管它可以扩展或已具备其中的一些功能。

从本质上讲，BIM是在设计施工过程中节省时间和金钱，获得高可信度结果的过程。BIM设计过程中生成的3D模型是协调特定设计，获取现有结构以评估拆除成本，或提供物理资产变更的法律信息或合同记录的副产品。可视化仅仅是这个过程的一部分，因为它可以帮助人们理解所提出的设计的动态，特征和美学。

正如我在很久以前在Autodesk学到的那样，BIM中的“B”代表动词“构建（Build）”，而不是名词“建筑（Building）”。Autodesk，Bentley以及其他供应商等与业界合作，将BIM流程引入到了铁路、公路、公用事业、电信等领域。

当把BIM看作是一个过程时，集成BIM+GIS就比仅仅从3D模型中读取图形和属性，并在GIS中显示要复杂得多。为了真正理解如何跨BIM和GIS地使用信息，我们常常发现必须重新定义建筑或道路的概念，并了解用户如何在地理空间环境中使用各种项目数据。我们还发现，过于关注模型有时意味着我们忽略了更简单，更基本的工作流程，例如，在建筑工地上使用采集的数据来链接位置和模型数据，以进行检查、库存和调查。

最终，我们只有“跨越横沟”，实现多样性跨界合作，才能达成共识。这就是我们与Autodesk以及其他合作伙伴合作的原因。

Esri和Autodesk于2017年首次宣布合作。

误区二：BIM自动提供GIS特性

向不了解BIM的GIS用户传达的一个比较难的概念是，BIM模型不一定具备能用于制图或地理空间分析的特性。

在Esri，我们正致力于室内导航和资源管理的新体验，例如ArcGIS Indoors。许多用户期望，通过对Autodesk Revit数据的处理，可以自动提取常见的几何图形，例如房间，空间，平面图，建筑物占地面积和建筑外壳等，甚至可以提取人们跨越障碍结构的导航网格。

所有这些几何图形对GIS应用和资产管理工作流程都非常有用。然而，对于构建建筑物来说，这些几何形状并不是必须的，并且通常在Revit模型中不存在。

为了保证BIM模型包含GIS工作流程所需的特性，用户需要在设计和施工开始之前为该信息定义规范，与经典的CAD-GIS转换工作流程非常相似，CAD数据在转换为GIS数据之前需要经过验证。

实际上，目前世界各地的许多组织和机构，已经开始要求将生命周期的特征属性包含在BIM内容中。如在美国，政府服务管理局（ Government Services Administration）要求使用BIM推动新建筑建设。退伍军人管理局（Veterans Administration）等机构也在不遗余力地细化BIM元素，以用于设施管理。美国丹佛、休斯顿和纳什维尔等机场严格控制其BIM数据，并且十分标准化。

这是来源于（George HW Bush Houston）休斯顿国际机场的数据。显示在Web AppBuilder中。

误区三：有一种文件格式可以提供BIM+GIS集成

在传统的企业集成工作流程中，可以将一个表或格式转换另一个表或格式，以支持不同技术之间的信息传输。但这种模式已越来越不能满足21世纪信息流的需要，原因如下：

存储在文件中的信息很难流式传输

跨复杂领域的数据转换是有损的

数据转换意味着跨系统的内容不能完整重复

数据转换通常是单向的

技术革新、数据采集、用户工作流程变化如此之快，以至于今天的接口无法满足明天的所需

在推动真正数字化的进程中，需要在分布式环境中快速访问资产的数字表达，该环境可以进行更新和升级。随着时间的推移，以适应资产的整个生命周期中更复杂的查询、分析和检查。

一种数据模型不可能包含BIM+GIS集成的所有内容，这些内容可能来自不同行业以及不同客户的需求。因此没有一种格式能够以可快速访问和双向的方式满足整个过程。随着BIM内容越来越丰富，在GIS环境中使用BIM数据进行生命周期资产管理，对人类社会的可持续性发展也越来越重要，预计BIM+GIS的集成技术将随着时间的推移而不断成熟。

BIM+GIS集成的目的是实现构建资产和管理资产的工作流程。

误区四：不能直接在GIS中使用BIM内容

与在BIM数据中寻找GIS特性相反，我们经常听到说在GIS中直接使用BIM内容是不合理或不可能的，其原因包括语义复杂性，资产密度和资产规模等。集成BIM+GIS被讨论的最多的还是文件格式和提取、转换、加载 （Extract, Transform, and Load ，简称ETL）工作流。

实际上，我们已经在GIS中直接使用BIM内容。去年夏天，我们在ArcGIS Pro中引入了直接读取Revit文件的功能。模型可以在ArcGIS Pro中进行交互，就好像它就是由GIS要素组成的一样，然后根据需要通过手动操作转换为其他标准GIS格式。在ArcGIS Pro 2.3中，实现了可以发布新图层类型（建筑场景图层, Building Scene Layer）的功能，该图层允许用户以高度可扩展的格式封装Revit模型的语义、几何和属性细节。将来会包含在开源的I3S规范中的建筑场景图层，对用户来说就像一个Revit模型，可以通过标准的GIS工具进行交互。

我很惊讶地发现，由于高带宽、更便宜的存储与处理服务，我们正在从“ETL”转变为“ELT”（Extract, Load, and Translate，提取、加载、转换）的工作流程中。这意味着，数据可以以原生的形式被加载到任何需要它的系统中，然后可在远程系统或数据仓库中进行转换，以便进行分析。这减少了对源数据处理的依赖性，并保留了原始内容，以便在技术改进时进行更好或更深入的转换。

“ELT”极大地改善了工作流程，不再需要用户总是要链接到GIS场景之外，才能搜索或查询模型的全部细节。通过直接在“ELT”模式中加载数据，我们为更深入的、现在无法预见的未来分析创造了可能性。

美国退伍军人管理局(US Veterans Administration)，

为我们将医院作为建筑场景图层进行试验提供了帮助，可在GIS中保留几何、属性和语义。

误区五：GIS是BIM信息的完美存储库

有个词叫“法律记录”，BIM文件通常被作为记录业务决策和合规信息的法律记录，这些信息记录用于施工缺陷分析、诉讼、税务和代码评估，以及作为可交付成果的记录。有时候，建筑工程师还必须盖章来证明其工作有效，并符合法律或法规的要求。

从某种程度上说，GIS能成为BIM模型的记录系统，但在这一点上，我相信未来几年或十年，仍然会是以纸质流程的法律系统为主。不过，我们正在研究一种工作流程，能将GIS中的资产链接到BIM存储库中的资产，以便用户可以利用BIM中所需的版本控制和文档管理，以及地图提供的能将资产信息置于丰富的地理空间环境中进行分析，理解和沟通的能力。

与讨论的“GIS特性”部分类似，BIM和GIS中的标准化信息模型将极大地帮助整合BIM存储库和GIS中的信息，这些模型允许应用程序可靠地链接这两个领域的信息。这也并不意味着将有一个单一的信息模型来抓取GIS和BIM信息，在如何使用数据方面还存在太多差异。但我们确实需要确保我们构建灵活的技术和标准，以适应跨两个平台的信息使用，并保持信息内容的高保真度。

美国肯塔基大学是第一批允许访问其Revit内容的用户之一。

肯塔基大学使用严格的制图验证来确保BIM数据中的正确性，以支持完整的生命周期的操作和维护。

总结

硬件和软件能力的变化，以及向数字化社会的转变，正在为整合前所未有的各种技术和领域创造机会。GIS和BIM之间的数据和工作流程的集成使我们能帮助提高周围城市、校园、工作场所的效率，可持续性和可居住性。

为了紧跟技术的不断发展，我们需要建立优秀的团队和合作伙伴关系，以提供深度而有效的解决方案，而不是离散的的工作流程。我们今天采用的BIM+GIS集成模式需要“面向未来”，这样，我们才能共同努力，实现更加可持续的发展。

（责任编辑：何雯丽）