基于BIM与GIS技术的地铁隧道三维建模方法的研究

　第２９卷　第4期中国建材科技2020年8月　

0　前言

随着城市化进程加快，为缓解日益严重的交通问题，越来越多的城市选择发展地下轨道交通和地下公路隧道以降低地表交通压力。地铁隧道是城市地下交通设施的核心组成部分，在浅埋暗挖的地铁隧道施工过程中，某些数据会因开挖和扰动出现问题，影响施工进度，也影响周围已有建筑物及管线的运营，甚至导致周围建筑沉降、路基沉降变形、管线破裂等危险。对于复杂的地铁隧道，传统的CAD流水线建模效率低下，不能直观地反映周围复杂地形和地铁隧道所用材质，更无法实时对施工中的数据进行修改并制定合理的处理方案，传统的管理模式很难实现多维信息的准确高效传输和集成管理。而BIM技术与GIS技术作为三维数字技术，在城市的建设和管理中发挥着不可或缺的作用，通过BIM与GIS技术融合的信息模型可以实现信息的整体性、精准性，由此可见引入GIS与BIM技术融合的隧道三维建模方法的重要性。

1　BIM与GIS三维建模的技术路线

城市发展正走向数字化、信息化，以空间分析和三维可视化为核心的GIS技术为地理实体要素的研究提供了手段和方案。以GIS为技术的地铁隧道平台能够满足地铁隧道工程整体表达的需要。高精度的BIM模型为GIS提供了重要的数据资源，集成了建筑的图形和非图形信息，把信息参数化集成，实现数据驱动模型，满足用户对项目的细化要求[1]。

在隧道的构建中，通过GIS技术对隧道周围信息进行集成并建立模型，完成建筑物的地理位置定位和空间分析，通过IFC标准，将GIS模型中的数据导入BIM中。在Revit 软件中，通过高精度的参数化建模，准确反映地铁隧道的形状、大小及材质，将数字地形模型与地铁隧道建筑模型无缝融合，最终实现地铁隧道的BIM模型在线展示，并提供信息查询、浏览、更改等功能，为后期的隧道施工提供有力

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的保证。

图1　GIS地图中BT08标段隧道位置示意图直链烷基苯

2　工程概况

长春地铁二号线BT08标段共分为两站一区间，分别为世纪大街站、东方广场站及世纪大街站-东方广场站区间。本文以长春地铁二号线BT08标段建设为工程实例，针对BIM与GIS技术，从模型建立和模型应用两方面详细阐述应用方案。

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2.1　模型建立

对勘察信息进行集成整理，将现场周围各个建筑物、道路及管道等信息在GIS中进行集成，通过IFC标准导入BIM 之中。IFC标准是由Building SMART专门为BIM应用编写的，如今的BIM软件基本都可以导入IFC模型，并实现三维可视化。根据周围环境以及地铁隧道设计规范，建立完整

基于BIM与GIS技术的地铁隧道三维建模方法的研究Research on 3D modeling method of subway tunnel based on BIM and GIS technology

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贾斯博刘慧明孙晓满姜博许家乐包春阳

（吉林建筑大学，吉林长春 130118）

摘要：以长春市地铁二号线BT08标段为背景，通过GIS技术与BIM技术的结合，提出一种新的地铁隧道三维建模方法。从模型建立、模型应用两方面，利用GIS数据在BIM中集成的方法，以三维可视化技术，分析地铁隧道在修建过程中对于周围建筑物、道路以及管线的影响，避免实际施工中可能遇到的工程问题。

关键词：BIM技术；GIS技术；地铁隧道；三维建模

Abstract: Taking the BT08 bid section of Changchun Metro Line 2 as the background, this paper puts forward a new 3D modeling method of subway tunnel through the combination of GIS and BIM technology. From the two aspects of model establishment and model application, using the method of integrating GIS data in BIM, and with the three-dimensional visualization technology, this paper analyzes the influence of subway tunnel construction on the surrounding buildings, roads and pipelines, to avoid the engineering problems that may be encountered in the actual construction process.

Keywords: BIM; GIS; subway tunnel; 3D modeling

中图分类号：TU17; P208; TU990.3　文献标志码：B　文章编号：1003-8965（2020）04-0088-02

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目“基于GIS与BIM的地铁隧道全生命周期技术信息管理系统”(201910191081)。

作者简介：刘慧明(1986.9-)，吉林长春人，博士，从事城市地下空间开发与利用研究工作。

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