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基于BIM+GIS的水利水电工程移民安置三维可视化决策系统构建

万胜慧
  
天韵媒体号
2025年65期
210624198705013944

摘要:随着水利水电工程项目规模的不断扩大,移民安置问题作为工程社会影响的核心内容,已成为工程决策和管理中的重要部分。传统的移民安置工作往往依赖于静态的二维地图和表格数据,缺乏直观性和时效性,难以提供全面的信息支持和高效的决策依据。随着建筑信息模型(BIM)和地理信息系统(GIS)技术的发展,基于BIM+GIS的三维可视化决策系统已成为一种有效的解决方案。本文主要探讨了基于BIM+GIS的水利水电工程移民安置三维可视化决策系统的构建方法,结合BIM的空间数据模型和GIS的地理信息分析能力,开发了一套集数据管理、空间分析和可视化展示为一体的系统架构。该系统可以实现移民安置区域的三维展示,提供基于空间信息的分析决策支持,帮助相关部门高效地进行移民安置规划、选址、监测与管理。通过对该系统的应用研究,本文表明,BIM+GIS的融合不仅提高了移民安置决策的科学性和可操作性,而且为相关领域的管理人员提供了直观、精确的决策工具,极大地提高了决策的效率和透明度。本文最后对未来水利水电工程移民安置系统的发展方向进行了展望,认为随着信息化技术的进一步深化,基于BIM+GIS的智能化决策系统将成为未来项目管理中的主流工具。

关键词:BIM;GIS;水利水电工程;移民安置;三维可视化;决策系统

引言

水利水电工程项目在为社会提供清洁能源和促进经济发展方面具有重要作用,但这些项目往往涉及大量的移民安置问题。特别是在大规模水利水电项目中,由于需要占用大量的土地资源,涉及的移民人数众多,安置过程复杂,涉及的工作和决策环节繁多。传统的移民安置工作一般依赖于静态的二维图纸、表格以及手动计算,导致在面对复杂的地理环境和社会问题时,无法提供实时的数据支持和科学的决策依据。为了提高移民安置工作的效率和科学性,现代信息技术特别是BIM和GIS的结合,提供了一种新的解决方案。BIM技术主要通过数字模型展示建筑或基础设施的结构、设施和数据,而GIS则是处理空间数据、地理位置与信息的有效工具。将BIM与GIS结合应用于水利水电工程移民安置,不仅能通过三维可视化展示工程和周边环境,还能提供丰富的地理信息分析,为决策提供多角度支持。

一、BIM与GIS技术的基本原理

建筑信息模型(BIM)是一种以数字化三维模型为核心,通过集成项目生命周期各阶段的各类信息,提供协同设计、施工和运营支持的技术。BIM技术可以通过构建建筑物或基础设施的数字化模型,帮助相关方在项目实施前了解设计的每个细节,优化设计方案,减少设计和施工中的错误。在水利水电工程中,BIM技术能够帮助设计人员进行地形、结构、设备等各方面的信息建模,为项目的实施提供全面的信息支持。

地理信息系统(GIS)是一种用于采集、存储、管理、分析、展示和应用空间数据的技术。GIS技术可以将地理数据与各种信息进行关联,提供空间分析、可视化展示以及决策支持等功能。在水利水电工程中,GIS技术主要用于对区域的地形、土地利用、资源分布等进行分析,为工程选址、规划和施工提供科学依据。

BIM与GIS的结合使得两者的优势得以互补。BIM提供了详细的空间和结构数据,而GIS则提供了空间数据和位置分析功能。两者结合后,可以实现对工程的全面建模和精确定位,优化水利水电工程的规划、设计、建设和运营。

二、基于BIM+GIS的移民安置三维可视化决策系统框架

基于BIM和GIS的三维可视化决策系统,旨在为水利水电工程的移民安置提供决策支持,帮助相关部门高效完成规划、选址、监测与管理等任务。系统框架通常包括数据采集、三维建模、可视化展示、决策分析和管理优化等模块。首先,系统通过GIS技术采集区域的地理信息,包括地形、土地利用、交通设施等基础数据,结合BIM技术对水利水电工程的详细结构和设施进行建模,构建一个虚拟的三维环境。通过将BIM模型与GIS的空间数据进行关联,形成一个具有空间和功能多维度的信息系统。

系统的核心功能是三维可视化展示,通过集成移民安置区的地理环境、基础设施、居住区规划等数据,帮助决策者在虚拟环境中直观地了解整个移民安置区域的空间布局和资源分布。决策者可以根据需要进行不同层次的查询和分析,如查看某一具体区域的土地使用情况、道路建设情况等信息,并评估不同安置方案的可行性。此外,系统还可以实现数据的实时更新和动态调整,通过与现场监测系统的联动,实时获取移民安置过程中的进展情况和实际问题,帮助管理者及时发现并解决问题。

三、BIM+GIS系统在移民安置中的具体应用

在水利水电工程移民安置中,基于BIM+GIS的三维可视化决策系统可以在多个方面发挥重要作用。首先,在安置规划阶段,系统能够根据地理信息和工程设计信息,优化安置区域的选址和空间布局。通过对不同区域的土地资源、交通便利性、水源条件等因素的综合分析,决策者可以选择最优的移民安置地点,提高土地利用率,减少资源浪费。同时,系统还能根据地理和环境数据,对安置区域的基础设施建设进行合理规划,如道路、水电气等基础设施的布局,确保移民能够享有便捷的生活条件。

在安置实施阶段,系统通过实时数据采集和监控,帮助管理者跟踪项目进度,发现并解决实施过程中出现的问题。系统可以实时监控移民的搬迁、住房建设、设施安装等情况,通过数据可视化及时反映进展,帮助相关部门进行调度和协调。在移民入住阶段,系统能够提供对移民安置区的生活环境、公共设施等进行监测和评估,确保移民能够顺利过渡并融入新环境。

四、挑战与优化方向

尽管基于BIM+GIS的三维可视化决策系统在水利水电工程移民安置中具有显著的应用前景,但在实际操作中仍面临一些挑战。首先,系统的数据采集和更新需要大量的资源投入,尤其是在大规模移民安置项目中,如何确保数据的完整性和准确性是一大难题。其次,系统的开发和维护需要高水平的技术支持和人员培训,如何降低技术门槛,使相关部门能够熟练应用该系统,也是当前需要解决的问题。此外,系统的计算能力和实时性也是关键,如何优化系统架构,提高数据处理能力和实时性,以便应对复杂的移民安置任务,仍然是未来研究的重点。

未来,随着技术的不断进步,基于BIM+GIS的三维可视化决策系统将进一步优化。通过结合人工智能、大数据分析等技术,系统将更加智能化、自动化,能够根据实时数据进行动态决策,提升移民安置的效率和精确度。同时,系统将进一步完善与各类监控系统的联动,提高数据更新和反馈的实时性,从而增强系统的应急响应能力和决策支持能力。

五、结论

基于BIM+GIS的水利水电工程移民安置三维可视化决策系统,是现代工程管理中一种创新的解决方案。通过将BIM和GIS技术结合,系统能够提供准确、实时的决策支持,提高移民安置工作的效率和科学性。尽管在数据采集、技术支持和实时性方面仍存在挑战,但随着技术的不断发展,基于BIM+GIS的决策系统将在水利水电工程项目中发挥越来越重要的作用。未来,随着智能化技术的不断融合,系统将更加智能化、精准化,为移民安置提供更加全面和高效的支持。

参考文献:

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[2]杨子儒,周兴波,杜效鹄.流域水电安全应急智慧信息管理平台方案研究及应用[J].水力发电,2025,51(03):78-81.

[3]郭俊辰.水利工程安全风险分析及信息化技术应用探析[J].海河水利,2024,(10):124-128.

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