As the usage of both BIM (Building Information Modelling) and 3D-GIS (Three-Dimensional Geographic Information Systems) has increased within the field of urban development and construction, so has the interest in connecting these two tools. One possibility of integration is the potential of visualising BIM models together with other spatial data in 3D. Another is to be able to perform spatial 3D analyses on the models. Both of these can be achieved through use of GIS software. This study explores how integration of BIM and GIS could look. The goal was to perform typical GIS analyses in 3D on BIM models. Previous research points towards some success within the field through use of the indicated standard format for each tool – IFC (Industry Foundation Classes) for BIM and CityGML (City Geographic Markup Language) for GIS. Transformation between the formats took place through use of the BIM software Revit, the transformation tool FME and the GIS software ArcGIS. A couple of reviewed applications of GIS analyses were chosen for testing on the converted models – indoor network analysis, visibility analysis and spatial analysis for 3D buildings. The input data in the study was several BIM models, both models created for real-life usage and others that only function as sample data within the different software. From the results of the practical work it can be concluded that a simple, automated and full-scale integration does not seem to be within reach quite yet. Most transformations between IFC and CityGML failed to some extent, especially the more detailed and complex ones. In some test cases, the file could not be imported into ArcGIS and in others geometries were missing or existing even though they should not. There were also examples where geometries had been moved during the process. As a consequence of these problems, most analyses failed or did not give meaningful results. A few of the original analyses did give positive results. Combining (flawed) CityGML models with other spatial data for visualisation purposes worked rather well. Both the shadow volume and sightline analyses did also get reasonable results which indicates that there might be a future for those applications. The obstacles for a full-scale integration identified during the work were divided into four different categories. The first is BIM usage and routines where created models need to be of high quality if the final results are to be correct. The second are problems concerning the level of detail, especially the lack of common definitions for the amount of details and information. The third category concerns the connection between local and global coordinate systems where a solution in form of updates to IFC might already be in place. The fourth, and largest, category contains those surrounding the different formats and software used. Here, focus should lie on the transformation between IFC and CityGML. There are plenty of possible, future, work concerning these different problems. There is also potential in developing own tools for integration or performing different analyses than those chosen for this thesis. / I takt med den ökade användningen av både BIM och 3D-GIS inom samhällsbyggnadsprocessen har även intresset för att sammanföra de två verktygen blivit större. En möjlighet med integration är potentialen att visualisera BIM-modeller tillsammans med andra geografiska data i 3D. En annan är att kunna genomföra rumsliga 3D-analyser på modellerna. Båda dessa går att utföra med hjälp av GIS-programvara. Denna studie utforskar hur en integration mellan BIM och GIS kan se ut. Målet är att genomföra typiska GIS-analyser i 3D på BIM-modeller. Tidigare forskning pekar mot vissa framgångar inom området genom att arbeta med det utpekade standardformatet för respektive verktyg – IFC för BIM och CityGML för GIS. Transformation mellan formaten skedde med hjälp av programvarorna Revit, FME och ArcGIS. Ett par framhållna tillämpningar av GIS-analyser valdes ut för tester på de konverterade modellerna – nätverksanalyser inomhus, siktanalyser och rumsliga analyser för 3D-byggnader. Som indata användes flera olika BIM-modeller, både sådana som tillverkats för faktisk användning och modeller som skapats för att användas som exempeldata inom programvarorna. Utifrån resultaten från det praktiska arbetet kan konstateras att en enkel, automatiserad och fullskalig integration mellan verktygen verkar ligga en bit in i framtiden. De flesta transformationerna mellan IFC och CityGML misslyckades i någon aspekt, speciellt de mer detaljerade och komplexa. I vissa testfall kunde filen inte importeras i ArcGIS, i andra saknas eller existerar oväntade geometrier även om importen lyckats. Det finns också exempel där geometrier förflyttats. Som en konsekvens av dessa problem kunde de flesta 3D-analyser inte genomföras alls eller lyckades inte ge betydelsefulla resultat. Ett fåtal av de ursprungliga analyserna gav dock positiv utdelning. Att kombinera (felaktiga) CityGML-modeller med annan rumslig data fungerade förhållandevis väl ur ett visualiseringssyfte. Både skuggvolymsanalysen och framtagandet av siktlinjer från byggnaderna gav någorlunda korrekta resultat vilket indikerar att det kan finnas en framtid gällande de tillämpningarna. Hindren för en fullskalig integration som identifierades genom arbetet delades upp i fyra olika kategorier. Den första är BIM-användning där hög kvalitet på de skapade modellerna är viktigt för korrekta slutresultat. Den andra är detaljeringsgraden där avsaknaden av gemensamma definitioner för detaljeringsgraderna ställer till problem. Den tredje kategorin är koordinat- och referenssystem där en lösning på kopplingen mellan lokala och globala system redan kan finnas på plats i en av de senare utgåvorna av IFC-formatet. Den sista och största kategorin är problematiken kring just format och programvaror där mer arbete på översättningen mellan IFC och CityGML kommer att krävas. I framtiden finns det gott om arbete att göra med dessa olika problem. Det finns också potential att utveckla egna verktyg för integrationen eller att ägna sig åt att göra andra analyser än de som valdes ut i den här studien.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-208922 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Bengtsson, Jonas, Grönkvist, Mikael |
| Publisher | KTH, Geodesi och satellitpositionering |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-GIT EX ; 17-004 |
Page generated in 0.0095 seconds