Відкритий GIS - надійний фундамент для BIM. Частина 1

[#1]

Розвиток Університетської лікарні Цюриха (Universitätsspital Zürich, USZ) запланована до 2049 року, тому важливо було створити концептуально-функціональну модель усіх існуючих та запланованих будівель з розподілом на функціональне зонування з метою його оптимізації. Оскільки лікарня відкрита для всіх щодня, пропонує базову медичну допомогу та передові методи лікування, важливо було розробити та прорахувати різні варіанти планувань для мінімізації впливу на наявні процеси лікування, навчання та дослідження.

Наша робота полягала в технічному супроводі процесів проєктування, а саме в створенні BIM (Building Information Modeling) моделей будівель (LOD100) на основі різних вхідних даних – обмірних та архівних креслень, хмар крапок тощо. Також однією з вагомих задач було моделювання рельєфу значної частини міста Цюрих з будівлями на основі геоінформаційних даних (GIS) та результатів наземного лазерного сканування. Це було необхідно для візуальної оцінки запланованої забудови, щоб нові будівлі не перекривали та не псували краєвид на мальовниче озеро з пагорбів – з цього й почнемо.

Geodaten betrachten und beziehen - Stadt Zürich

Велике значення при реалізації BIM, відіграє саме GIS (Geographic Information System) муніципального чи державного значення, адже за наявності цих відкрити та актуальних даних можна в дуже короткі терміни вирішити багато прикладних задач. Ми використовували дані з офіційного ресурсу міста Цюрих - Geodaten betrachten und beziehen - Stadt Zürich, який містить більше ніж півтисячі різних записів геоданих. Наприклад:

• Контури рельєфу (SHP).
• Контури ділянок та доріг (SHP).
• Моделі будинків та споруд (DXF).
• Ортофотозйомка та схематичні карти (TIF).
• Класифіковане лідарне сканування (LAZ).

3D-Dachmodell LoD2 Jahresstand 2015 (3D)

Найголовніше, що всі ці дані розміщенні в різних форматах, в єдиній системі координат та можуть бути імпортовані чи під’єднанні в Autodesk InfraWorks та Civil 3D. В першу чергу ми під’єднали всі ці дані в Civil 3D та переконалися, що всі вони суміщені та цілісні. Геометрія з формату SHP імпортується через окрему команду MAPIMPORT, яка дозволяє також приєднати атрибути даних, які можуть містити корисну інформацію, зокрема по ділянках місцевості. Хмари крапок з лідарного сканування (LAZ) в Civil 3D приєднуються тільки в форматі Autodesk Recap, тому попередньо опрацювали їх у ньому та зменшили щільність крапок для кращої продуктивності.

Під кожен окремий набір даних ми створювали окремий файл Civil 3D та поєднували зовнішніми посиланнями для можливості подальшого приєднання в Autodesk  InfraWorks та Revit. Поверхові плани будівель ми отримали без прив’язки по координатах, тому довелось їх суміщувати вручну по контурах будівель з геопорталу.

Далі ми створили в InfraWors первинну модель частини міста на основі OSM даних, які автоматично генеруються додатком Model Builder. На жаль згенерована модель має дуже спрощений рельєф, супутникову зйомку, форми будівель та не коректні ширини доріг, а особливо їх перетини. Вона нам потрібна тільки на початку, щоб переконатися в достатності розміру ділянки місцевості. Далі послідовно створюємо варіанти, в яких видаляємо зайві елементи даних та приєднуємо нові:

• Видаляємо будинки, дороги, ділянки.
• Приєднуємо нові контури рельєфу.
• Видаляємо супутникову зйомку Bing Map та приєднуємо схематичну карту.
• Приєднуємо будівлі та контури ділянок.
• Приєднуємо хмару крапок приховуємо зайві класи.

Потім ми приєднаємо моделі будівель різних варіантів забудови з Revit та зможемо зробити її візуальну оцінку з різних ракурсів. Модель рельєфу InfraWorks ми експортували в Civil 3D через формат IMX,  а отриману в ньому топоповерхню передали в ACC (Autodesk Construction Cloud) та приєднали в Revit разом з існуючими будинками в форматі DWG. Далі ми виконали наземне лазерне сканування та створили форми будівель на основі приміщень з хитрим експортом-імпортом через IFC, про що розповімо в наступній публікації.