BIM技术在航道整治工程中的应用研究
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作者:管先祥 王�
摘要：本文在研究的过程中首先简要阐述在航道整治工程中BIM技术的应用，包括航道整治工程的特点、BIM技术本身以及BIM技术在航道整治工程中存在的问题;其次，本文将重点分析在航道整治工程中应用的BIM关键技术，包括多源测量数据集成技术、整治建筑物建模技术以及航道整治物维护管理技术;最后，本文将以一个实际的航道工程为案例，探析在工程中BIM技术的具体应用。
关键词：BIM技术;航道整治工程;建筑物建模技术
中图分类号：U61文献标识码：A文章编号：1006―7973（2022）07-0108-03
依照工程属性可以将内河航道项目划分到线性工程一类，这种工程的典型特点之一就是需要频繁调整设计方案，在调整的过程中因循二维的设计方法，就会导致在计算的环节产生严重的失误，基于此，本文主要探讨在航道整治工程中，BIM技术的应用，分析在工程中应用BIM的具体技术，并以实际航道工程为例，探讨BIM技术在工程方案设计中的应用。
1航道整治工程BIM应用
BIM技术的迅速发展受益于工程建设技术整体的进步，在各项工程建设领域，都广泛应用BIM技术，并且技术的应用逐渐呈现出多样化的态势，比如，在应用BIM技术的过程中引入现代信息技术、分多个不同阶段应用BIM技术以及从多个不同的角度入手应用BIM技术。在众多的工程建设中，航道整治工程应用BIM技术的频率相对较高，国内众多航道整治工程中都应用到了该技术，其中长江各游的航道基本上都应用了BIM技术，在众多的工程实践中，BIM技术的应用被推动至一个新的层次[1]。
1.1航道整治工程特点
在航道整治工程中应用BIM技术主要是用来建模，航道河址的建模具有重要的意义，它是后续挖填土石方、筑坝、护岸以及整治建筑物时必不可少的工具。尤其是其中的整治建筑物环节，在航道两侧，建筑物的分布和排列大多呈狭长状，拥有广大的占地面积，并且与航道本身有密切的关系。河道和地形的数据需要时常更新，在每一次更新工作完毕之后，原有的BIM模型就不能继续使用，必须重新建立BIM技术模型，这必然会导致工作负荷的增加[2]。
同时，航道整治的建筑物，就其形状而言，表现出不规则的特性，在建筑物的各个部件之间，没有十分明确的关系。在河道整治建筑物的布局上，地形因素将会产生较大的影响。河床地形处于不断的变化中，这会影响整治建筑物的布局。因此，在航道整治工程中，应用BIM技术建模需要长期进行，不断更新。
1.2BIM技术概述
BIM技术出现的时间较晚，从2002年至今不过19年，但是该技术一经问世，就在建筑领域发挥了重要作用，在建筑行业中，该技术可以集成建筑信息，可以贯穿建筑工程的全过程，建筑工程的全部信息都集中在一个三维模型的信息库中，以该数据库为核心，与建筑工程相关的各个主体可以协同开展工作，工作的效率显著增加，彼此之间沟通将更为方便，以往产生的过多成本也可以节省。
在BIM技术中，其核心是建模技术，也就是建立一个工程的虚拟三维模型，在这一过程中需要利用到数字技术，为模型的建立提供工程全部的数据，并建立起相应的工程信息库。在信息库中，涵盖有建筑工程的各方面信息，包括几何信息、状态信息等。建筑工程信息集成化的程度将在虚拟三维模型的帮助下显著提升。同时，利用BIM技术，建筑工程各主体也可以拥有一个平台，用于共享和交换信息[3]。
在BIM技术中，典型的特征如下所示：BIM技术可以应用于建筑工程的全过程，包括前期的设计阶段和后期的验收阶段;利用BIM技术可以完成数字化的设计工作;利用BIM技术建立的数据库处于动态变化的过程中，相关单位应当定期或不定期更新数据，保证数据库随时可以应用;利用BIM技术可以建立一个平台，将建筑工程各方聚集到一起，妥善协商各项事务;BIM技术同样有标准，但是标准仍在确立的过程中[4]。
1.3BIM应用在航道整治工程中出现的问题
目前，BIM技术平台作为一种商品，在市场上有较高的热度。但是这些BIM平台在最初研发的过程中并非专门针对航道整治工程，因此，在航道整治工程中不能直接将市场上的BIM平台拿来使用，需要配备相应的工具，并且要遵循一定的使用方法，这就需要本地化的样本文件以及相应模型库，但是这两项工具都十分短缺。同时，航道整治工程不同于一般的建筑工程，因此，直接将其他工程中对BIM技术应用的方法照搬过来必然会产生水土不服的现象，延误工程的进行。为此，工程负责单位需要充分把握航道整治工程的特点，系统性研究该技术的使用，这样才能发挥出BIM技术的最大价值，充分服务于航道整治工程[5]。
2航道整治工程BIM应用关键技术
2.1以BIM榛础的多源测量数据集成技术
航道整治工程本身较为复杂，在工程中涉及护岸、筑坝以及护滩等多项内容。在航道整治工程中必须从多个源头测量数据，包括基础的图像数据、点数据以及三维场景图像等。在集成转换的过程中，由于数据本身的形式不同，会直接导致数据的丢失，也就无法完成相应的数据更新处理，但是在BIM技术应用之后，上述的问题基本可以克服。
在研究航道整治工程中的BIM技术应用时，本文综合考虑了大量的因素，并完成可测试和调查研究工作，最终选择Autodesk这一BIM技术平台。
地貌的纹理数据和骨架模型数据是三维地貌模型中两个主要的部分，三维的地貌模型就是将一定空间中的地表元素使用三维方式表现出来。其中，在构建地貌骨架模型的过程中，需要获得地形高程数据的相关文件，以及地貌相应的电子地形图，同时，还要借助包括三维激光扫描技术以及航空摄影测量技术在内的多项技术，完成外业的测量工作，之后要完成多源数据的整编工作，当这项工作完成之后，就可以完成地貌骨架模型的构建工作。
在构建地貌纹理模型的过程中，同样需要获得相应的地貌数据，包括地表形态、地形横剖面和总剖面的数据。在获取必要的纹理数据过程中，可以利用谷歌地球等多个平台，也可以从DOM文件中获取数据，但是需要使用到DOM文件。在建立地貌纹理模型的过程中，需要结合使用Infraworks软件，通过参数的设置，自动化完成识别和配准工作，为三维地貌纹理模型的建立做好最后一步[6]。
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