基于CiteSpace的国内外BIM%2BGIS技术应用和分析.pdf
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1、信息通信基于 CiteSpace 的国内外BIM+GIS 技术应用和分析(江西理工大学土木与测绘工程学院(南昌),江西南昌330 0 44)摘要:近年来,我国三维城市信息模型逐渐发展,其中涉及各方面的信息数据,BIM+GIS作为其关键技术,各学者和技术人员对其研究逐步深入,成为其行业内的热点。通过选取国内外对BIM+GIS发表的有关论文对其进行相关分析,探讨其研究现状和发展趋势,对模型应用进行可视化分析,结果表明:国内外对BIM+GIS集成研究侧重点有所不同,其技术理论逐渐成熟,其成果在一些工程项目上已经有初步应用,与互联网、大数据等相关信息技术的结合集成应用将成为新的研究重点。关键词:BIM
2、+GIS;可视化;CiteSpace中图分类号:TP391BIM+GIS technology application and analysis at home and abroad based on CiteSpace(School of Civil Engineering and Eurveying And Mapping Engineering,Nanchang 330044,China)Abstract:In recent years,three-dimensional urban information model has developed gradually in our cou
3、ntry,which involves all as-pects of information data.As its key technology,BIM+GIS has been researched gradually and deeply by various scholars and technici-ans,and has become a hot spot in its industry.By selecting the relevant papers published on BIM+GIS at home and abroad,the relevantanalysis is
4、carried out to discuss its research status and development trend,and the visualization analysis is carried out on the applicationof the model.The results show that:The research focus of BIM+GIS integration at home and abroad is different.Its technical theoryis gradually mature,and its results have b
5、een preliminarily applied in some engineering projects.The integration and application ofBIM+GIS integration with the Internet,big data and other related information technologies will become a new research focus.Keyword:BIM+GIS;visualization;CiteSpace1引言建筑信息模型(BIM)主要应用于建筑领域,可以表示建筑物全生命周期项目特征,注重建筑物微观层
6、次的信息表达,在AEC行业有着广泛应用。地理信息系统(GIS)是地理信息行业的主要工具,其表达的精细程度不如建筑信息模型,但在宏观地理表达方面具有独特的优势,在国土空间规划、路线选择等方面有着广泛一个应用 2 。随着我国智慧城市的发展,单一的技术已经不能满足其需求,信息逐步向多元化、可视化发展,多领域、多行业的融合是未来城市发展的趋势。BIM+GIS作为一项新兴的技术和理念,现已成为当前国内外科研人员及相关业界人士关注的焦点,近年来发展迅速,发文量逐渐增多。由于产生的时间不长,涉及的领域、学科非常广泛,有必要充分了解近年来国内外BIM+GIS的发展状况,把握未来的研究方向。对现有的研究成果进行
7、系统的分析,以此更深入的了解对BIM+GIS的研究现状和未来发展趋势,由于该研究属于跨学科的性质,已有的研究都是在相关学科中进行的,研究人员从自身的背景出发进行研究。文中先对国内BIM+GIS的研究热点和演进趋势进行研究,再对国外该领域进行分析,对比国内外研究差异,分析各自的发展情况和特点,得出相应的结论并给出建议,为其未来该领域研究提出新思路。2数据来源与研究方法2.1研究方法利用文献分析工具CiteSpace对国内外相关文献进行可视化分析,采用定性与定量相结合的方式,分析国内外发表的有关文献。其中CiteSpace是由美国Drexel大学陈超美教授收稿日期:2 0 2 3-0 2-17作者
8、简介:金拯昱,男,江西宜春人,研究生,硕士,主要研究方向:BIM+GIS技术应用。472023年第0 5期(总第 2 45 期)金拯昱文献标识码:A文章编号:2 0 9 6-9 7 59(2 0 2 3)0 5-0 0 47-0 5JIN Zhengyu开发的一款文献计量学可视化分析软件,是目前使用较广泛的一款文献分析软件。利用空间形态的可视化方式,通过关键词共现、关键词聚类、热点词突现分析功能,可视化展现国内外BIM+GIS领域的研究热点、知识结构、研究趋势及未来研究趋势。实验分析,根据建筑、结构图构建一个BIM建筑模型,采用插件导入的方式将Revit模型导入SuperMap软件,通过对BI
9、M模型接入GIS应用软件进行对比分析,论证该方法的可行性及在实际项目应用的可视化效果展示。2.2数据来源本文的研究对象为国内外BIM+GIS 领域的相关文献,数据来源分别为Webofscience数据库和中国知网数据库,由于该项技术研究是近十年来才兴起,2 0 12 年之前对BIM+GIS集成领域的研究文献较少,因此,检索时间范围取2 0 12 年为起始年,设置检索时间2 0 2 2 年为截至日期。与此同时,为保证研究的准确性,剔除会议纪要、期刊征稿通知、新闻报道、政策文件出台及书评等非研究性文献,最终结果如表1所示。表1数据来源数据库Webofscience核心合集检索方式主题检索Build
10、ing information model And检索词汇Geographic information system时间范围2012-2022文献类别Article检索结果813篇CNKI数据库主题检索BIM 并含 GIS2012-2022期刊909篇Changjiang Information&Communications3研究热点分析关键词作为一篇文献的重要词汇,高度概括了文献的中心主题和思想,通过对关键词的聚类分析,对比国内外BIM+GIS研究领域内的差异,并分析国内外研究的特点,确定其研究领域的热点。在关键词共现图谱中,每个节点代表一个关键词,节点的大小代表关键词出现的频次,节点越大,
11、说明该关键词出现的频次越高。节点之间的连线表示关键词之间有着共现关系,连线的粗细代表共现关系的强度。一般认为Q值大于0.3,MS值大于0.5时,绘制的图谱是合理的(4。3.1国内BIM+GIS研究热点绘制关键词共现图,其中Q=0.5428,M S=0.7 58 2,出现的节点数为17 1个,节点之间的连线为38 2 条,如图1所示,节点大的关键词为该领域的高频词,根据文献中关键词出现的频次和中心度,剔除一些相关度不高和重复的关键词,筛选出前10 的关键词。一般认为,关键词相关度大于0.1我们称为与该主题有较高的相关度。兰维数字城市智慧校园地下综合管成新技术管理系统akytine数据共享位品模型
12、数孚城市gis技术城市轨道交通物车据用所金拯昱:基于CiteSpace的国内外BIM+GIS技术应用和分析该两项技术分别在建筑领域和土地资源管理、城市规划研究领域有着广泛的应用,在两者的交叉研究的文献中,出现的频次较高。其次,BIM+GIS的融合研究主要是随着近年来智慧城市发展而逐渐提出的,既有可视化、全生命周期的特点,又包含信息化、数字化和空间分析的特点,因此,许多学者致力于两者的集成研究,希望通过该技术的交叉融合更好服务于城市信息化的发展。在CiteSpace中对关键词进行聚类,得到关键词聚类图谱,如图2,文献中所有关键词被聚类为十个类别,分别是建筑信息模型、BIM技术、GIS、高速公路、
13、建筑信息模型(BIM)、BIM+GIS技术、管理、城市轨道交通、综合管廊、管理平台十大类。这些类别包含技术理论研究和工程管理应用研究,将聚类标签沿时间线展开得到聚类时间线图谱(图3),可以看出不同聚类下关键词随时间突增情况,BIM技术、GIS、建筑信息模型早在2 0 12 年甚至更早国内就有一个初步的研究,且其研究热度一直持续到现在。从2 0 16 年开始,随着国内各项政策的出台、行业的规范化以及技术理论及应用的成熟,对高速公路、BIM+GIS技术、管理类别下许多关键词的研究也逐步开始发展,主中达拖下管网要包括轨道交通、航道工程、智慧工地等方面。建城临工婴采公牌工程信息化格单化物联网模型轻量化
14、智慧区轨道交通触音建筑信息模型#数字李生数据集成进度管理bim+gis找术bim+gi天人机地理信系统锁斜摄影三维citygmr标准集成应用集成可视化bim集成全生网期管项目管理水利工程桥染工程房设,肥标准信息化管理高速公路热同设计桥梁施工地下空间管理建筑信息模型(bim)cesm建筑ciygml地理信趣系统(gis)兰耀建模挖制supermap图1国内BIM+GIS研究领域关键词共现图FIG.1 Keywords co-occurrence map of BIM+GIS research field in China表2 国内BIM+GIG研究聚类高频次序号关键词1GIS2智慧城市3可视化信
15、息化45678910由表2 可以看出,关键词出现频次最高的是BIM和GIS,#1bim技术V信息化施工数据融合应用建筑信息模型Ois-bim铁路工程全生命周期教字半生技术监找系统运维管理大数据人工智能祥化集城系统开发gis+bimwan施工楼机中心度0.220.210.180.17BIM0.16BIM+GIS0.15物联网0.14综合管廊0.13全生命周期0.13数据集成0.13物联网三维gi#7城市轨道交通信息化#建筑信息模型可视化bim+tgigi#5bim+gis技术#2.gis综合首廊地理信息系统bim智慧城市#3高速公路制摄影#4建筑信息模型(bim)频次图2 国内BIM+GIS研究
16、领域关键词聚类图354FIG.2 Keyword clustering diagram of domestic BIM+GIS research field403.2国外BIM+GIS研究热点40在国外的关键词共现图谱中(图4),ModularityQ值为230.4137,MeanSilhouette值为0.7 10 1,表明聚类位于可信区间内。生成的节点数量为30 5,节点间的连线数量为19 9 9 条,节点数497量和连线数量较多,说明国外BIM+GIS研究较为成熟,研究范84围和国内相比较为广泛,相关研究的联系程度也较密切。在过28去的十年间,BIM与GIS的环境交互一直是建筑领域的热门
17、话40题,而不同的坐标系、独特的语义和属性信息是BIM+GIS集成的主要障碍。从关键词共现图中也可以看出,地理信息系统在28该领域的研究热度最高,且关键词之间的联系也较紧密,说明10国外的研究更偏向于一个宏观的研究,考虑和涉及的方面较多,相对与国内研究而言,具有系统性和全面性的研究。48#9管理平台Changjiang Information&Communications金拯昱:基于CiteSpace的国内外BIM+GIS技术应用和分析201220120192022建筑信息模型信息化化gis技术bimt数字城市bim智精城市桥架瑞目旺管理路网优化施工管理估价港口规划盛桥设计bim管干久顺刘摄彩
18、技术软道交通工程集成用配能管3d.gl融合建筑信息模型b贝信息技术全全命风期地理信息系折(Qs)信款集成3dg碰捷检查全寿备网期revit#2gis#3高速公路就道整治成模型构售高连铁路滁光点云bimtgls工管服维管理系统工地用分析数字化citymaker智慧运维云计算城市轨道交通教招实载三维综合管牌#1bim技术信息化建设数字享生技术s+bim铁路bim型地铁腾道supermap3dW预#设计设计阶段三q公路工程物跃网技术地下管格综合管廊智慧监控系数据座体化集成数据共云平台地下统谷销保施工管理平台gis+bim技术铁路工程#4建筑信息模型(bim)#5bim+gis技术管理#7城市轨道交通
19、人工智能板型#9管理平台ar图3国内BIM+GIS研究领域聚类时间线图FIG.3 Clustering time chart of BIM+GIS research field in Chinahydrological processesoilerosionconnectivityswat model indicatorcapacityturkeymetrieslandscapepattemcatchment surface-vinoffyanhe watershedfrequencyratio algoritmesegrepnicifomationsystmartificialneuraln
20、etwork logisticregressionvalidation landslide environment spatial analysissuppon vector machine region patem climate change eahquakelandscapemachine lBarning predictionChazard building vulnerabiltywver basiniderelasitcatone firameworkinskassmentfislandindexchinaareanowmodelbiminfomationpariculate ma
21、terqualy risk citygfimpactmanagementvegetationurbangeogreaphiciniomation systemantemperaturebuitenvironmentsystemconstructionorvariabilitygeographicinformation system(gis)facilitymanagementair pollutionremote/sensingdesign3d methodologyurban fom physical.activiylandusehealth suppontechnologypopuafio
22、n utbanizatonsimuaionpromancedymamicswalkabilt scale consumption optimizationenergyconsumption walkingexposurenetworkpeoplebehaviorsustainabilitygeographicinformationsystemgeographicinfommation systems(gis)lifecycleassessment图4国外BIM+GIS研究领域关键词共现图FIG.4 Co-occurence ofkeywords in the field ofBIM+GIS i
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