در مقاله ترکیب BIM و GIS لازمه یک زیرساخت کارآمد آموختیم که سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، مدل و فرایندی است که قابلیت تحلیل فضایی داشته و مدلسازی اطلاعات ساخت (BIM) به‌عنوان پلتفرمی برای تجسم مدل و ساخت مجازی استفاده می‌شود. ادغام این دو مدل موجب درک عمیقی از تبادل اطلاعات و تحلیل نقشه‌های مهندسی در ساختمان‌ها و یا زیرساخت‌ها گردیده و امکان مدیریت بهینه پروژه را فراهم می‌نماید.
به دلیل توانایی در مدیریت و کنترل پروژه با استفاده از مدلسازی اطلاعات ساخت (BIM) این نرم‌افزار به طور گسترده‌ای در ساخت انواع مختلفی از زیرساخت‌ها به‌ویژه بزرگراه‌ها مورداستفاده قرار گرفته و ترکیب آن با GIS میتواند بسیار اثربخش و مهم باشد.
پیاده‌سازی BIM و GIS در ساخت بزرگراه‌ها
پروژه‌های احداث و نگهداری بزرگراه‌ها، یکی از پرکاربردترین محل‌های استفاده BIM و GIS در سال‌های اخیر بوده است. ساخت یک بزرگراه نوعی پروژه جامع محسوب شده و در طراحی و ساخت آن گاهی ردپایی از احداث یا توسعه زیرساخت‌های دیگر نیز، مانند احداث پل و تونل به چشم می‌خورد. همچنین، ساخت بزرگراه نیازمند ارزیابی جنبه‌های مهمی مانند ارزیابی محیط زیستی یا ژئوتکنیک بوده و تصمیم‌گیری در هنگام مواجهه با چالش‌هایی مانند برخورد با سایر زیرساخت‌ها، زهکشی مناسب، ترانشه، حفاظت از شیب، زیرسازی راه و مسائلی ازاین‌قبیل، نیازمند دسترسی به یک پایگاه‌داده جامع است.
پایگاه‌داده جامعی که از تمام اطلاعات ساخت، توپوگرافی، محیطی و نیز داده‌های ترافیکی در یک پلتفرم یکپارچه بهره میبرد. برای مثال، در کشور چین برنامه‌ریزی‌شده بود که تا سال 2015، طول بزرگراه‌ها به 108 هزار کیلومتر افزایش یابد. این رقم قطعاً تا به امروز با رشد چشمگیری روبرو بوده و باید به جهت برنامه‌ریزی، مدیریت و کنترل پروژه بزرگراه‌ها و زیر ساخت‌های کشور، یک سیستم جامع اطلاعات ایجاد گردد.
شكل 1. ساختار برای پلتفرم مدیریت ساخت بزرگراه مبتنی بر BIM
در شکل 1 ساختار مختصری از پلتفرم مدیریت ساخت بزرگراه، مبتنی بر BIM ارائه شده است که عمدتاً برای پیاده‌سازی این ساختار اساسی به سه سطح نیاز داریم که در ادامه به معرفی این سطوح خواهیم پرداخت:
- سطح افراد: این سطح اغلب اوقات به پنج گروه که شامل کارفرما، پیمانکار، طراح، سرپرست، نیروی اجرایی می‌شود، طبقه‌بندی‌شده و سطوح افراد درگیر در پروژه را نسبت به مسئولیت‌های آنها در نظر می‌گیرد.
- سطح اصطلاحات: این سطح اصولاً به زمان‌بندی و برنامه‌ریزی اختصاص پیدا نموده و کلیه کارهای مرتبط با ساخت، مانند طراحی، نظارت، بررسی، آزمایش و غیره را پوشش خواهد داد.
- سطح واحدهای سازمانی: این سطح به واحدهای مختلفی که در ساخت یک بزرگراه نقش دارند و اکثر اوقات توسط پیمانکاران مختلفی ساخته می‌شوند، اختصاص پیدا می‌کند. بعضی از این واحدها عبارت‌اند از: پل‌ها، تونل‌ها، روسازی، دیوارهای حائل و غیره.
سطوح فوق به جهت مدیریت کارآمد در ساخت و نگهداری بزرگراه ارائه شده که برای ازبین‌بردن نواقص سیستم مدیریت سنتی و همچنین پیاده‌سازی در BIM مورداستفاده قرار می‌گیرند. تمام اطلاعات به‌منظور ایجاد یک سیستم مدیریت یکپارچه، ادغام می‌گردند. همچنین باید توجه داشت که این سیستم پویا بوده و با کوچک‌ترین تغییرات در زمان ساخت بزرگراه، اطلاعات نیز به‌روزرسانی شود. باید اشاره نمود که در سال 2012، Fu و همکاران پلتفرم ساده‌ای از BIM و GIS در ارزیابی توسعه‌بخشی از یک بزرگراه در استان Hebei چین پیاده‌سازی کردند ([1]) که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.
شكل 2. ديتابيس GIS برای ساخت بزرگراه.
طول این بزرگراه تقریباً ۷۲ کیلومتر بوده و در طراحی آن ۲۵ دستگاه پل بزرگ و ۴ دستگاه تونل نیز در نظر گرفته شده است. پس از مشخص‌شدن امتداد بزرگراه، ابتدا تصاویر ماهواره QuickBrid بادقت بالا از محدوده موردنظر جمع‌آوری شدند. داده‌های ماهواره‌ای ;hvخام نیازمند پردازش بوده تا پس از ژئو رفرنس شدن، قابلیت استفاده در تحلیل‌های مکانی را به دست آورند.
این تصاویر با مدل رقومی ارتفاعی دیجیتال (Digital Elevation Model) و یا به‌اختصار DEM، در محیط GIS ادغام شدند. به‌منظور سهولت و تجسم سه‌بعدی (3D) بهتر، از نرم‌افزار "Skyline" نیز در کنار GIS استفاده گردید. بدین ترتیب، تصویر سه‌بعدی (3D) از ناحیه موردمطالعه با موفقیت ایجاد و در مدل سه‌بعدی BIM بزرگراه ادغام گردید.
بر اساس کلیه اطلاعات ذخیره شده در پایگاه‌داده SQL ، مدیران می‌توانند تحلیل پروژه را بسیار بهتر و سریع‌تر انجام داده و تصمیمات در لحظه‌ای را اتخاذ نمایند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که بهره‌گیری از داده‌های BIM 4D-GIS کمک زیادی به مدیریت کارآمد پروژه‌های زیرساخت می‌نماید.
شكل 3. تصوير سه بعدی (3D)بزرگراه در BIM
- جهت مطالعه بیشتر، فایلی جهت دانلود قرار داده شده است.
جایگاه این مبانی در آموزش های موسسه :ACEMI
در نقشه راه جامع مدیریت ساخت موسسه مهندسی و مدیریت ساخت علوی پور، محدوده دانشی جداگانه‌ای تحت عنوان مدلسازی اطلاعات ساخت (BIM) طراحی شده است که پیش‌نیاز همه آنها، دوره نقشه راهی به نام BIM در مدیریت و کنترل پروژه است. بعد از آنکه این مبانی پایه‌ای را فرا‌گرفتید، برای تکمیل دانش خود در زمینهBIM در مدیریت پروژه، باید دوره‌های برنامه‌ریزی و زمان‌بندی پروژه و مدیریت مالی و هزینه پروژه را فرا گرفته و نحوه یکپارچه‌سازی این مبانی را به کمک نرم‌افزارهایNavisworks و Synchro بیاموزید. جهت مشاهده دوره‌های آموزشی موسسه می توانید به بخش تقویم آموزشی مهندسی و مدیریت ساخت در سایت موسسهACEMI مراجعه نمایید.
[1] Fu, Q. Zhang, LW. Xie, MW. He, XD. 2012. Development and application of BIM-based highway construction management platform.
دانلود جزئیات این مقاله
