تلفیق مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به منظور توسعه شهر هوشمند

نوع مقاله : مروری سیستماتیک

نویسندگان
فاطمه خالقی 1
شبیر علیزاده 1
مجتبی عزیزی 2
1 کارشناسی ارشد مدیریت پروژه و ساخت، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استادیار گروه مدیریت پروژه و ساخت، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
اهداف: هدف این پژوهش بررسی به کارگیری قابلیت های تلفیق بیم و جی.آی.‌اِس. برای پیاده سازی اصول شهر هوشمند است که مزیت های بالقوه استفاده از آن ها را بیان می کند و با طبقه بندی آن ها بهره گیری از بیم و جی.آی.اس برای ارتقای شهر هوشمند را تشریح می نماید.

روش ها: روش تحقیق فراترکیب (و فراتحلیل) با استفاده از پایگاه داده های فارسی و لاتین، مفاهیم بیم و جی.آی.اِس. مورد جست‌وجو قرارگرفته و شکاف دانشی آن و ادغام دو مقوله اصلی مورد پژوهش، در راستای اهداف پژوهش مورد بررسی قرارگرفته است.

یافته ها: برای هوشمندسازی شهرها، با توجه به ویژگی هایی که بیم و جی.آی.اِس. به طور مجزا دارند، ضرورت ادغام آن‌ها در یک محیط سه بعدی روشن است. برای درک موارد استفاده بر اساس بیم و جی.آی.اِس.، قابلیت همکاری مؤثر بین آن ها باید توسط یک پلتفرم مناسب پشتیبانی شود. پذیرش مفاهیم CIM توسط مدیران شهری در بخش ساختمان، گام مهمی در توسعه شهرهای هوشمند است. برای بهبود بهره وری و دست یابی به مدیریت پایدار، باید داده های بیم و جی.آی.اِس. در سطوح مختلف استفاده شود.

نتیجه گیری: مشکلات مدیریت مربوط به ساخت عمودی را نمی توان با استفاده از داده های دوبعدی موجود در نقشه ها حل کرد. ترکیب بیم و جی.آی.اِس. می‌تواند مشکلات مدیریتی انواع زیرساخت‌های افقی و عمودی را برطرف کند. ادغام این دو، قابلیت های آن ها در یکپارچه سازی داده ها، تجزیه و تحلیل کمی، کاربرد فناوری های مدیریت شهری، پشتیبانی قوی از شهر پایدار هوشمند را افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

باستان مهدی، زارعی معصومه، احمدوند علی‌محمد. مدل پذیرش مدل‌سازی اطلاعات ساختمان در ایران. چشم‌انداز مدیریت صنعتی. 1399؛ 10(1):9-39. [Article] [DOI]
Marzouk M, Othman A. Planning utility infrastructure requirements for smart cities using the integration between BIM and GIS. Sustainable Cities and Society. 2020 Jun 1;57:102120. https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102120 [Article] [DOI]
زندیه مهدی، محمودزاده کنی ایرج، حصاری پدرام. مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM)؛ مدلی در جهت بهبود فرآیند طراحی. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۶؛۷(۲):۷۸-۷۱. [Article] [DOI]
Ma Z, Ren Y. Integrated application of BIM and GIS: an overview. Procedia Engineering. 2017 Jan 1;196:1072-9. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.08.064 [Article] [DOI]
معارفی آزاده، تقی زاده کتایون، بایزیدی قادر، حسین پور سهیلا. ارتقای عملکرد و خلاقیت دانشجویان با استفاده از مدل‌سازی داده‌ای ساخت (BIM)؛ مطالعه موردی: درس طراحی فنی ساختمان. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۴۰۰؛۱۱(۳):۱۰۸-۹۳. [Article] [DOI]
Maarefi A, TaghiZadeh K, Bayzidi Q, Hossainpour S. Improving Performance and Creativity of Students Focusing on BIM; Case Study Building Technical Design Course. Naqshejahan - Basic studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2021 Nov 10;11(3):93-108. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1400.11.3.3.0 [Article] [DOI]
شفقت عرفان، تقدس حسین، شرافت بهنام. بررسی دقت متره و برآورد در نرم‌افزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان. مهندسی عمران. 1397؛34.2(4.1):145-152. [Article] [DOI]
Zandieh M, Mahmoodzadeh Kani I, Hessari P. Building Information Modeling (BIM); a model for improving the design process. Naqshejahan - Basic studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2017 Jul 10;7(2):71-78. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1396.7.2.7.4 [Article] [DOI]
شاه حسینی وحید، سبط محمدحسن، حجرالاسودی حسین. بهره‌گیری از فناوری مدل‌سازی اطلاعات ساختمان در تحویل یک‌پارچه‌ی اقلام پروژه. مهندسی عمران. 1396؛33.2(1.1):129-135. [Article] [DOI]
Bastan, M., Zarei, M., Ahmadvand, A. Building Information Modeling Adoption Model in Iran. Journal of Industrial Management Perspective, 2020; 10(Issue 1, Spring 2020): 9-39. https://dx.doi.org/10.52547/jimp.10.1.9 [Article] [DOI]
مهدوی‌نژاد محمدجواد. رویکرد طراحی- مبنا به مصرف هوشمندانه انرژی در نظریه معماری سرآمد. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۹; ۱۰(۲): ۷۵-۸۳. [Article] [DOI]
Mahdavinejad M, Hosseini SA. Data mining and content analysis of the jury citations of the Pritzker Architecture prize (1977–2017). Journal of Architecture and Urbanism. 2019 Feb 1;43(1):71-90. https://doi.org/10.3846/jau.2019.5209 [Article] [DOI]
لطیفی محمد، دیبا داراب. داده‌کاوی ساختار فضایی مسکن بومی قاجار؛ نمونه موردی: خانه جنگجویان اصفهان. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۹; ۱۰(۳): ۱۶۳-۱۷۱. [Article] [DOI]
Torabi M, Mahdavinejad M. Past and Future Trends on the Effects of Occupant Behaviour on Building Energy Consumption. J. Sustain. Archit. Civ. Eng. 2021 Oct 27;29(2) 83-101. https://doi.org/10.5755/j01.sace.29.2.28576 [Article] [DOI]
مهدوی نژاد محمدجواد. چالش فناوری و شکوفایی در معماری معاصر کشورهای در حال توسعه. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۳؛۴(۲):۳۶-۴۶. [Article] [DOI]
Mardomi K, Soheilifard M, Aghaazizi M. Integration of Architecture & Structure in Optimizing Supports’ Location Using Genetic Algorithm Method; Case Study: Cladding based on Iranian Girih. Naqshejahan - Basic Studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2015 Jun 10;5(2):65-75. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1394.5.2.3.6 [Article] [DOI]
خیرالدین رضا، خزائیان امید. تأثیر فناوری های نوین ارتباطات مجازی در تحولات ساختار فضایی و همپیوندی پهنه های کلانشهری (مطالعه حوزه های شهری سه گانه توکیو، اوزاکا و ناگویا در ژاپن). نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۴؛۵(۲):۱۸-۵. [Article] [DOI]
Fallahtafti R, Mahdavinejad M. Window geometry impact on a room's wind comfort. Engineering, Construction and Architectural Management. 2021 Mar 24;28(9):2381-2410. https://doi.org/10.1108/ECAM-01-2020-0075 [Article] [DOI]
مقصودزاده مهکامه، نصر طاهره. تلفیق فناوری اطلاعات و ارتباطات با راهبردهای سبز برای معاصرسازی سایت سیلوی تهران. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۴۰۱؛۱۲(۱):۱۹-۱. [Article]
Latifi M, Diba D. Data Mining of the Spatial Structure of Qajar Native Housing; Case Study: Jangjouyan House of Isfahan. Naqshejahan - Basic Studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2020 Oct 10;10(3):163-71. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1399.10.3.7.7 [Article] [DOI]
نوروزیان نرگس. الگوی بومی سازی شده برای ارزیابی کارایی انرژی در ساختمان های شهر تهران. نقش جهان - مطالعات نظری و فناوری های نوین معماری و شهرسازی. ۱۳۹۵؛۶(۳):۷۴-۶۳. [Article] [DOI]
Rahbar M, Mahdavinejad M, Bemanian M, Davaie Markazi AH, Hovestadt L. Generating Synthetic Space Allocation Probability Layouts Based on Trained Conditional-GANs. Applied Artificial Intelligence. 2019 Jul 3;33(8):689-705. https://doi.org/10.1080/08839514.2019.1592919 [Article] [DOI]
عزیزی بابانی محمدحسین، زرکش افسانه، بمانیان محمدرضا. نقش فناوری مدل سازی اطلاعات ساختمان در دستیابی به اهداف توسعه پایدار در زمینه طراحی معماری. رشد فناوری. 1399؛ 17(65):56-66. [Article] [DOI]
Rahbar M, Mahdavinejad M, Markazi A.H.D., Bemanian M. Architectural layout design through deep learning and agent-based modeling: A hybrid approach. Journal of Building Engineering. 2022 April15; 47, 103822. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103822 [Article] [DOI]
رهبر مرتضی، مهدوی نژاد محمدجواد، بمانیان محمدرضا و امیرحسین دوائی مرکزی. الگوریتم سی‌گَن در تولید نقشه حرارتی جانمایی فضایی در طراحی معماری. مجله معماری و شهرسازی آرمانشهر. پاییز 1399، 13(32):131-142. [Article]
Valitabar M. Mohammadjavad M. Henry S. Peiman P. A dynamic vertical shading optimisation to improve view, visual comfort and operational energy. Open House International. 2021 Jul 9;46(3):401-415. https://doi.org/10.1108/OHI-02-2021-0031 [Article] [DOI]
Shahhosseini G, Moulaii M. Explaining the Role and Place of Industrial Heritage in Improving the Quality Characteristics of the Hierarchy of the City Entrances (Case study: Brick Furnaces in the Entrance of Hamedan). Naqshejahan - Basic Studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2019 Mar 10;9(1):13-22. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1398.9.1.3.2 [Article] [DOI]
Cross N, Christiaans H, Dorst K. Design expertise amongst student designers. Journal of Art & Design Education, 1994; 13(1): 39-56. https://doi.org/10.1111/j.1476-8070.1994.tb00356.x [Article] [DOI]
Cross N. Designerly ways of knowing. Design studies, 1982; 3(4): 221-7. https://doi.org/10.1016/0142-694X(82)90040-0 [Article] [DOI]
Cross N. Designerly ways of knowing: Design discipline versus design science. Design issues. 2001 Jul 1;17(3):49-55. https://www.jstor.org/stable/1511801 [Article] [DOI]
Oxman R. Educating the designerly thinker. Design studies. 1999 Mar 1;20(2):105-22. https://doi.org/10.1016/S0142-694X(98)00029-5 [Article] [DOI]
Moulaii M, Shahhoseini G, Dabaghchi S. Explaining and analyzing how to make smart cities in the context of the influencing components and key factors. Naqshejahan - Basic studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2016 Nov 10;6(3):75-93. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1396.7.3.3.2 [Article] [DOI]
Mahmoudi M, Nivi S. Improving of Climatic Technology According to Sustainable Development. Naqshejahan - Basic studies and New Technologies of Architecture and Planning. 2011 Oct 10;1(1):35-52. [Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.23224991.1390.1.1.7.0 [Article] [DOI]
Shahhosseini, V., Sebt, M., Hajarolasvadi, H. Integrated Project Delivery Using Building Information Modeling. Sharif Journal of Civil Engineering. 2017 May 22; 33.2(1.1): 129-135. doi: 10.24200/j30.2017.2454 [Article] [DOI]
Shafaghat, E., Taghaddos, H., Sherafat, B. INVESTIGATING THE PRECISION OF QUANTITY TAKE-OFF IN BIM APPLICATIONS. Sharif Journal of Civil Engineering, 2019; 34.2(4.1): 145-152. doi: 10.24200/j30.2019.1437 [Article] [DOI]
Rosati U, Conti S. What is a smart city project? An urban model or a corporate business plan?. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2016 Jun 10;223:968-73. Rosati U, Conti S. What is a smart city project? An urban model or a corporate business plan?. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2016 Jun 10;223:968-73. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2016.05.332 [Article] [DOI]
Letaifa SB. How to strategize smart cities: Revealing the SMART model. Journal of business research. 2015 Jul 1;68(7):1414-9. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2015.01.024 [Article] [DOI]
Joshi S, Saxena S, Godbole T. Developing smart cities: An integrated framework. Procedia Computer Science. 2016 Jan 1;93:902-9. https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.07.258 [Article] [DOI]
Lafioune N, St-Jacques M. Towards the creation of a searchable 3D smart city model. Innovation & Management Review. 2020 May 14. https://doi.org/10.1108/INMR-03-2019-0033 [Article] [DOI]
Ardito L, Ferraris A, Petruzzelli AM, Bresciani S, Del Giudice M. The role of universities in the knowledge management of smart city projects. Technological Forecasting and Social Change. 2019 May 1;142:312-21. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2018.07.030 [Article] [DOI]
El-Hallaq MA. Enhancing sustainable development through web based 3D smart city model using GIS and BIM. Case study: Sheikh hamad city. Journal of Geographic Information System. 2019;11(03):321. https://doi.org/10.4236/cus.2019.71006 [Article] [DOI]
Bradley A, Li H, Lark R, Dunn S. BIM for infrastructure: An overall review and constructor perspective. Automation in Construction. 2016 Nov 1;71:139-52. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.08.019 [Article] [DOI]
Wang H, editor Sensing information modelling for smart city. 2015 IEEE International Conference on Smart City/SocialCom/SustainCom (SmartCity); 2015: IEEE. https://doi.org/10.1109/SmartCity.2015.44
Kim JI, Kim J, Fischer M, Orr R. BIM-based decision-support method for master planning of sustainable large-scale developments. Automation in Construction. 2015;58:95-108. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.07.003 [Article] [DOI]
Song Y, Wang X, Tan Y, Wu P, Sutrisna M, Cheng JC, et al. Trends and opportunities of BIM-GIS integration in the architecture, engineering and construction industry: a review from a spatio-temporal statistical perspective. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2017;6(12):397. https://doi.org/10.3390/ijgi6120397 [Article] [DOI]
Nedovic-Budic Z. Evaluating the effects of GIS technology: Review of methods. Journal of planning literature. 1999;13(3):284-95. https://doi.org/10.1177/08854129922092405 [Article] [DOI]
Dias ÁJ, de Oliveira JPL. CIM in the context of smart cities: how the interoperability between BIM and SIG can assist the development of smart cities. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades. 2021;9(70). https://doi.org/10.17271/2318847297020212811 [Article] [DOI]
Osello A, Rapetti N, Semeraro F, editors. BIM methodology approach to infrastructure design: Case study of Paniga tunnel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017: IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/245/6/062052 [Article] [DOI]
Deng Y, Cheng JC, Anumba C. Mapping between BIM and 3D GIS in different levels of detail using schema mediation and instance comparison. Automation in Construction. 2016;67:1-21. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.03.006
Kang TW, Hong CH. A study on software architecture for effective BIM/GIS-based facility management data integration. Automation in construction. 2015;54:25-38. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.03.019 [Article] [DOI]
Kang TW, Hong CH. IFC-CityGML LOD mapping automation using multiprocessing-based screen-buffer scanning including mapping rule. KSCE Journal of Civil Engineering. 2018;22(2):373-83. https://doi.org/10.1007/s12205-017-0595-9
Donkers S, Ledoux H, Zhao J, Stoter J. Automatic conversion of IFC datasets to geometrically and semantically correct CityGML LOD3 buildings. Transactions in GIS. 2016;20(4):547-69. https://doi.org/10.1111/tgis.12162 [Article] [DOI]
Zhu J, Wu P. Towards Effective BIM/GIS Data Integration for Smart City by Integrating Computer Graphics Technique. Remote Sensing. 2021;13(10):1889. https://doi.org/10.3390/rs13101889 [Article] [DOI]
Usmani A, Jadidi M, Sohn G. Towards the Automatic Ontology Generation and Alignment of Bim and GIS Data Formats. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2021;8:183-8. https://doi.org/10.5194/isprs-annals-VIII-4-W2-2021-183-2021 [Article] [DOI]