工程测量中BIM与地理信息系统（GIS）的融合应用研究

引言

在工程建设快速发展的背景下，工程测量对数据的精细化、立体化及动态化要求日益提高。BIM 凭借精细化建模和参数化信息集成优势，能精准呈现工程实体细节，GIS则擅长地理空间数据管理与分析，可提供宏观空间框架。二者融合可突破单一技术在工程测量中的局限，成为提升测量水平的重要方向。

、BIM 与 GIS 在工程测量中的融合应用现状

1.1 融合应用场景

BIM 与 GIS 的融合在工程测量核心场景中已形成典型应用模式。在地形测量阶段，GIS 提供的大范围地理框架与 BIM 的精细建模能力结合，可构建包含地形起伏、地表附着物的三维地形模型，既保留 GIS 对宏观地理空间的表达，又通过 BIM 补充建筑、植被等细节特征，为规划设计提供立体化基础数据。施工测量中，二者融合实现宏观定位、微观放样：GIS 基于坐标系统确定工程整体空间位置，BIM 则将设计模型分解为具体施工点位，通过数据联动指导现场放样，同时实时反馈施工偏差。变形监测场景中，GIS 用于布设监测网点并分析区域形变趋势，BIM 则聚焦建筑物自身结构变形，通过模型对比直观呈现构件位移、沉降等微观变化，形成区域、单体的双层监测体系。

1.2 融合应用成效

两者结合实现工程测量效率、准确性和质量等多个方面提升。数据信息方面，摆脱单体技术能力瓶颈：GIS 的空间分析功能为 BIM 模型提供宏观上的地理位置参照，BIM的参数化特性又为GIS 数据提供工程级别的精度支持，使测量结果数据由静态的数字升级为具有分析与追溯价值的信息；效率方面，节省不必要的工作量：利用融合模型进行跨期测量，从而避免了原有模式下地形数据、施工数据多次变换转换的浪费，利用可视化的数据实现少用一些“眼睛”寻找答案；决策支持方面，实现动态：施工过程中测量数据的成果可同步到融合模型中，结合GIS 的空间关系分析和 BIM 的工程量计算功能及时出具工程进度、质量检查等相关结果报告，以支持对施工策略的调整。

1.3 融合应用中存在的问题

目前融合应用也存在系统性壁垒。数据上格式不匹配：BIM 的模型构件参数和 GIS的地理要素属性结构不一致，数据间转换往往出现信息丢失的弊端，如 BIM 材料属性难以准确地导入GIS 平台中。模型上精度不匹配：BIM 强调的是毫米级别的构件细节，GIS 强调的是用于米级的宏观表达，当两者的叠加容易存在微观的模型和宏观的地理框架之间不重合的问题。技术上软件不配套：大多的集成属于导入导出数据类的衔接，缺少实质的集成作用，如 GIS 缺乏对 BIM 的构件参数直接编辑，BIM 不能直接调用GIS的空间分析功能。人才上复合型缺乏：测区一般都是专才，既懂得 GIS 的空间分析又熟悉BIM 建模的人少，导致在复合应用上往往是处于表面层次。

二、BIM 与 GIS 在工程测量中融合应用的影响因素

2.1 核心影响因素识别

BIM+GIS 与工程测量融合的关键影响因素有 4 个层次。技术因素是融合必要前提，包括数据转换技术、软件衔接技术、模型轻量化技术。数据因素是融合保障条件，包含数据标准化程度、数据完整性程度以及融合数据的精度匹配性。人员因素是融合实施保障，包括技术人员复合型水平、协同精神以及学习动力。管理因素是融合技术保障，主要包括行业内数据标准制定、项目协同方式、技术应用激励办法等。

2.2 影响因素作用逻辑

各项要素分别通过技术支撑、数据基础、人员落实、管理要求这一链条构成闭环。技术要素作为数据贯通的路径：数据格式的转化、软件的集成技术直接决定BIM 和 GIS数据能否顺畅的融合交互，技术方面存在短板将从源头上制约着融合应用的开展。数据要素通过技术路径体现出来：即使技术方面可行，如果数据的标准化程度差或者精度不一，造成融合后的模型会出现信息扭曲，难以满足工程测量的需要。人员要素是把技术、数据转化实际效果的关键：没有复合技能的团队无法更好地发挥好技术工具的作用对数据进行加工处理，团队协作意识的缺乏会造成对数据传递、模型应用的断层。

三、BIM 与 GIS 在工程测量中的融合应用策略

3.1 完善数据融合机制

数据融合需建立标准化采集、结构化转换、动态化更新体系。统一数据标准，明确BIM 构件参数与 GIS 地理要素的对应关系，在转换环节，开发中间数据格式作为过渡载体，自动提取 BIM 模型中的空间位置、几何尺寸等核心信息，同步过滤与工程测量无关的冗余数据，避免信息过载。建立数据更新机制，将施工测量中的实测数据按分类实时传入融合平台。

3.2 优化软件集成方案

既要考虑软件功能的协同，又注重实际操作的便捷。可以软件基础平台+插件的方式，基于成熟的GIS 平台的空间框架之上，集成 BIM 建模、BIM 分析插件，完成对模型的导入、参数查询、空间分析的操作，即可进行无缝切换。还针对工程测量作业的环境开发相应的定制模块：将地形测量模块增加 BIM 构件的批量贴合地形功能，施工放样模块嵌入 GIS 坐标到 BIM 点位的一键转换功能，变形监测模块将监测数据自动关联至相对应的模型构件。同时也可以简化操作，对一些常规的操作在可视化界面整合，可以减少手工步骤，降低使用门槛。

3.3 加强人才培养与团队协作

人才培养，形成分级培训、操作练兵的体系。针对技术骨干的深层次培训，培训对象应重点学习数据转化原理、软件二次开发等关键技术。针对一线测量人员的应用培训，培训对象应重点学习软件应用、数据填报等初步技能，可采取仿真案例操作等方式对应用熟练度进行练习提升。以跨专业的团队为单位，定义明确，分别设置测绘、BIM 建模、GIS 分析等岗位并合理划分工作职责，例如测量人员对实测数据进行采集，BIM 工程师对构件进行建模，GIS 工程师开展空间关联分析，可另外设置一名协调岗进行数据间的调运工作。采取定期技术沙龙的方式，让不同岗位之间的人员能够分享工作中的经验，形成测量数据、模型构建、空间分析的团队合作。

3.4 健全管理制度与协作机制

管理需要落实数据、过程、责任全链条。制定数据管理要求，建立数据采集、数据存储、数据共享的权限和要求，如要求融合模型的更新周期、审核要求、发布路径；制定协作流程规定，将工程测量过程细分为前期地形建模、施工放样、变形监测等阶段，明确每个阶段的 BIM 与 GIS 数据交付节点、数据质量、对接责任人，通过流程表单固化协作；健全技术应用激励机制，在绩效考核中加入融合应用成效，对提出优化建议、解决技术难题等举措的团队予以奖励；同时建立问题反馈渠道，及时收集应用过程中的卡点问题并予以解决，形成制度保障和应用改进的良性循环。

结语

工程测量中 BIM 与 GIS 的融合是技术发展的必然趋势。本文提出的融合应用策略，能有效解决当前数据、软件、人才及管理等方面的问题。二者融合可提升工程测量的精度与效率，为工程建设提供有力支撑。未来还需持续优化技术，探索更多应用场景，推动其在工程测量领域发挥更大作用，助力工程建设高质量发展。

参考文献

[1]杨兴元.地理信息系统技术在工程测量中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(24):160-162.

[2]彭彬洁.地理信息系统技术在工程测量中的应用[J].大众标准化,2024,(13):154-156.