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關鍵詞:調度自動化;工程實踐;考核方法
作者簡介:王秀云(1977-),女,吉林集安人,東北電力大學電氣工程學院,副教授;王汝田(1979-),男,山東濰坊人,東北電力大學電氣工程學院,副教授。(吉林 吉林 132012)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0066-01
調度自動化是電力系統綜合自動化的重要組成部分,調度自動化水平的高低將直接影響電力系統運行的管理水平,系統安全、穩定、經濟運行狀態及用戶的電能質量?!半娏ο到y調度自動化”課程將電力系統調度自動化理論與工程運行實踐相結合,具有較強的工程性,具有理論與實際并重的特點。同時,“電力系統調度自動化”課程作為大四的一門專業課程,又面臨著如何提高學生學習興趣,[1]改善教學方法和手段,使學生在找工作的同時最大可能回歸課堂。本文就實踐教學、教學方法、考核手段等幾個方面進行了探討,以期望達到改善教學效果,提高教學質量的目的。
一、注重工程實踐的教學
工程性是“電力系統調度自動化”課程的一個很重要的特點。因為“電力系統調度自動化”課程內容涉及調度自動化實際操作和應用的內容居多,因而在教學過程中如何強化工程性,也成為教學效果好壞的影響因素之一。通過學生具體動手操作更能加深對原理的理解。本文從以下四個方面進行了討論:
1.引入大量工程實例
進入專業課程學習以后,很多學生會覺得課程偏難、枯燥。[2]如何激發學生的學習積極性和興趣,[3,4]是很多專業課探討的問題之一?!半娏ο到y調度自動化”課程涉及到的電力系統自動化的內容和知識很多,在教學過程中可引入大量的實際操作、分析、處理等案例。如在“防誤操作”中,可引入大量學生感興趣的誤操作案例,通過案例與“五防”相結合,分析其原因和危害,不但使學生對“防誤操作”加深了印象,同時也提高了學生的安全意識。大量案列的引入,提升了學生學習興趣,變被動為主動學習,增加查找相關資料的動力。
2.實際操作和演示
由于“電力系統調度自動化”課程涉及到實際操作的內容很多,光靠片面的講授很難達到預期效果,通過實踐教學把抽象的變成形象的,因而能讓學生親手實踐才能使教學效果進一步提高。調度自動化涉及到很多自動化軟件,如能讓學生親自操作,講授難度就會大大降低。在這一過程中,若學校能提高實驗平臺,可以將部分授課搬到實驗室,大大提高教學效果,也使得學生能夠在今后工作中更加得心應手。若學校沒有相應實驗設備,有工程項目的教師也可以采用演示教學的方法,或僅由幾名同學操作,其他同學觀察的方法進行教學,這樣對于講授也有一定的幫助。
3.模擬教學
電力系統調度是對電力系統運行方式的控制。如何實現對本課程對電力系統運行方式的控制,也是本課程的主要內容。講授過程中既要貫穿這一主線,又要想方設法使學生明確在實際工作中到底應該如何進行。此時,可以在課堂中引入模擬操作教學,就課程的某一知識進行模擬,盡量與現場實際一致。在模擬過程中要求學生參與,以提高學生學習興趣。如在講授“預想事故分析”時,就如何形成事故預案集進行模擬操作。給定一個系統,設定一種故障,啟發學生分析故障后系統的參數變化、對系統的影響、繼電保護如何動作、如何恢復供電、期間可能出現什么問題、如何解決等,由此,激發學生自主分析問題解決問題的能力。
4.鼓勵學生自主研發課程平臺
調度自動化所涉及到的軟件、硬件很多,可以將其分解成各個子模塊,由學生自主或協作完成。作品的形式和規模可以不拘一格,如可以只做數據采集模塊,甚至軟件的設計流程,有能力的可以完成硬件設計和編程。最主要的是激發學生動手實踐能力,進而提高學習興趣。亦可利用第二課堂,將各子模塊設計交給有興趣的同學課外完成,既豐富了第二課堂,也提升了學生對教學內容的理解。
二、注重引入學科發展前沿
教師在教學過程中一般以基礎理論、基本概念為基礎,進一步延伸至其應用和前景。若能結合教師實際工程實踐及學科發展前沿,課上抓住幾個學生感興趣的切入點,啟發學生討論新的知識和觀點,培養學生對相關發展的聯想,甚至是遐想,都有助于提高學生的學習興趣,開拓學生視野,同時也活躍了課堂氣氛。
如在介紹“變電站自動化”時,可以在講授傳統變電站與變電站自動化系統之間聯系和區別的同時引入現代變電站綜合自動化系統發展的新方法、新手段。如,討論引入傳感器后變電站的保護和監控會有什么飛躍,微電網的發展對變電站的影響等一系列學生感興趣的熱門話題,培養學生查閱文獻的積極性。
三、多種教學方法、手段結合
“電力系統調度自動化”課程在教學過程中一般主要以板書教學為主,輔助以多媒體教學方法。以板書教學為主傳授基本知識,主要是考慮到學生對知識的接受程度及速度。但完全的板書教學又缺乏形象教學的效果,因而以多媒體教學來提高課堂的生動效果,增加學生知識量,同時結合多種教學方法,激發學生學習興趣。利用啟發式教學抓住學生感興趣的方面,以學生為主體,實現師生互動,共同分析問題解決問題,以求帶動學生思維,活躍課堂。案例教學在“電力系統調度自動化”課程中也起到了積極效果。通過案例分析,帶動了學生的思維,引發了共鳴。同時,演示教學亦可以作為板書教學的輔助手段,簡化教學過程。
四、改進考核方法
由于“電力系統調度自動化”課程是在大四上學期,課堂出勤率相對不高。為了使學生盡可能掌握課上知識,不僅要在教學方法上有所改進,還要在考核方法上做出改革。首先可以改變以往單純的考試模式,將試卷考核與其他形式結合,如考試占60%,其他方式占40%。其他方式包括前面提到的自主平臺的研發或軟、硬件設計平臺的設計等,鼓勵學生自己動手創造和設計,廣泛地查閱資料,提升自身位能。其次,設立標準試題庫,涉及內容盡量廣泛,數目盡量多??荚噧热莼疽栽囶}庫為主,這樣也便于學生在考試之前對試題庫的學習能夠貫穿“電力系統調度自動化”課程的所有內容,達到學習的目的。
五、結束語
“電力系統調度自動化”課程與電力系統實際緊密結合,在教學過程中,應該注重課程的工程實踐性。盡量通過工程實例、實際操作、模擬操作教學等方法將工程與教學結合起來,使學生將知識與今后的工作緊密結合起來。本文通過討論盡力縮小教學與實際的差別,但教學效果的好壞還要靠師生的共同努力。
參考文獻:
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[2]王秀云,李娟,孫亮,等.圖形化《電力系統分析》課程教學輔助軟件開發[J].東北電力大學學報,2008,28(3):35-38.
關鍵詞:軟件可視化 軟件維護 軟件度量
1.引言
軟件的可視化可以定義為軟件產品的一個映射,包括軟件到一個圖形化的描述。我們之所以需要軟件可視化本身是因為軟件是不可見的,雖然我們可以把軟件代碼的文檔以及產品說明書等純文本看成是軟件可視化最原始的類型,雖然這些純文本也可以幫助程序員理解軟件以及軟件的功能,但是,根據軟件可視化的定義,如果我們不把純文本看成是圖形化的描述,那么純文本并不屬于軟件的可視化。很多先進的圖形可視化技術提高了人們對軟件的理解,包括提升抽象程度,減少信息的瀏覽量和瀏覽空間。圖形化的描繪是否優于純文本的描繪很少得到經驗的證明,尋找這些證明也是不現實的,因為這依賴于描繪的方法和描繪的領域。有些經驗的研究表明對于某些任務,圖形可視化優于文本可視化,然而在某些領域,文本可視化可能更可取一些。很多研究者確信軟件可視化的價值,特別是在軟件維護,逆向軟件工程,軟件再工程領域,軟件可視化對于增強對軟件復雜數據和復雜交互的理解起到了關鍵作用。
軟件可視化存在很多研究領域和研究主題,這些主題包括:可視化的語言,算法的動畫,隱喻的可視化,度量的可視化,自動圖形生成,以及識別可視化數據中重復模式的技術以降低可視化的復雜性。這些方面都和一個特定的可視化技術相關。很多來自軟件工程領域的工作者由于問題的驅動,他們希望找到一種合適的可視化技術來解決那些問題。特別是來自軟件維護,逆向軟件工程,軟件再工程領域的工作者,軟件可視化問題被視為他們工作領域的一個中心問題。
2.軟件可視化內容
軟件的可視化包含了豐富的內容,從軟件的抽象程度來劃分的話主要可以分為程序可視化,算法可視化,可視化程序設計,示范程序設計,計算可視化等。
(1)程序可視化:主要是指程序代碼或數據結構的靜態或動態特征的可視化,包括代碼結構的可視化。
(2)算法可視化:主要是指對軟件功能高層次抽象的可視化。工作流和數據流圖是算法可視化的一個例子。
(3)可視程序設計:主要是指在構造程序時,利用可視化的技術對程序開發進行規范說明。
(4)示范程序設計:主要是指通過用戶演示實例來實現軟件的規范說明,讓用戶滿意開發的軟件產品。
(4)計算可視化:主要是優化多處理機體系結構上的負載均衡和性能。
3. 軟件可視化的概念模型
這一部分將介紹Roman和Cox提出的軟件可視化概念模型,Roman和Cox提出了以下軟件可視化相關的角色和方面:
軟件工程師:需要被可視化的軟件產品的開發人員。
動畫設計師:映射軟件產品為一個圖形化描述的人員。
用戶:使用圖形化描述的人員。
領域:什么產品以及哪些方面將被可視化?
抽象:什么樣的信息通過可視化被轉變?
方法:如何構建可視化?
圖形化描述:如何使用圖形化的描述來轉換信息?
集成者:集成可視化的信息到一個統一的視圖。
任務:用戶使用可視化完成什么樣的任務?
媒介:在哪里展現可視化的內容?
Bassil和Keller針對軟件可視化進行了一次相似的調查,主要調查了已經存在的軟件可視化工具的功能,實用性和認知的方面(成本,可攜帶性,文檔的質量等等)。他們調查的主要目標是已經存在的軟件可視化工具在軟件產業的應用(三分之二的被調查者來自于工業界,三分之一的調查者來自于學術界,而且被評價的軟件可視化工具大多數都是商業產品)。
Whitley針對可視語言的經驗評價進行了文獻的調查,并且找到了支持或是反對這些語言的證據。
4. 軟件可視化為一個城市
面向對象是一種廣泛使用的軟件開發模式,面向對象的軟件結構清晰,方便維護和擴展。有一種方法將軟件系統描述為一個三維的城市,軟件中的類代表城市中建筑物,軟件中的包代表街區??梢詮能浖谐槿≤浖攘康募嫌成涞匠鞘锌梢暬膶傩陨希侯愔蟹椒ǖ臄盗坑成錇榻ㄖ锏母叨龋瑢傩缘臄盗坑成錇榻ㄖ锏鼗拇笮?,代碼行的數量映射為建筑物的顏色(從暗灰色到亮綠色)。實證研究表明通過將軟件可視化為一個城市增強了程序開發人員和維護人員對軟件結構和度量特征的理解。
5.軟件可視化為一個網絡
面向對象的軟件是一個復雜的,交互的,多粒度的人工系統,軟件與軟件之間,軟件內部類之間,方法之間存在著相互的調用和依賴關系,我們可以基于不同的粒度將軟件可視化為一個網絡。例如:我們可以將軟件中的每一個類看成一個節點,如果一個類調用了另外一個類,我們就在它們之間建立一條邊,這樣我們就構建了一個基于類粒度的軟件網絡?;诖耍覀兺瑯涌梢越⒒趯傩裕椒ê桶6鹊能浖W絡,實證研究同樣表明通過將軟件可視化為一個網絡增強了程序開發人員和維護人員對軟件結構和行為的理解。
6.結束語
軟件可視化是一個流行的程序理解技術,廣泛應用于軟件維護,逆向軟件工程和軟件的演化分析。盡管廣泛存在各種軟件可視化的方法,但是缺少經驗的評價,這對于工業界和學術界接受軟件可視化技術是不利的。本文簡單介紹了兩種軟件代碼可視化的方法,對理解軟件的結構、行為和統計特征有一定的幫助。
關鍵詞:GIS 城市規劃;延安新區
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A
隨著信息化進程的加快,城市規劃領域將越來越多的采用GIS技術,GIS 作為技術支撐,可綜合考慮數據之間相互影響基礎上做出科學的定量分析?,F以一般類型的城市規劃設計階段為順序,以下具體介紹各階段的應用思路。
GIS在城市規劃中的具體應用
(一)城市規劃現狀階段
詳細的地形分析是規劃師進行規劃設計的首要條件,特別是當遇到用地范圍比較大,地形地勢比較復雜,丘陵山地比較多的規劃項目時,僅憑規劃師的經驗感知無法做到準確把握地形地勢,利用GIS 技術則能夠較好地解決這個問題[[[]周宏偉、喬相飛、 陳永清. GIS 技術在地形復雜地區城市設計中的應用[J].科技信息,2010,531-532.]]。
在現狀分析階段,可以借助GIS輔助場地分析,可以疊加遙感影像與三維地形模擬,輔助現狀場地分析和現狀地物的判讀。同時,利用現有的GIS工具可完成現狀分析(高程分析、坡度分析、填挖方分析、水文分析、城市建設用地適宜性評價等)的基礎上進行方案的初步布局。這對于一些現狀條件比較復雜,自然環境條件很好的地區更具優勢。
(二)規劃方案階段
在規劃方案階段, 可借助GIS進行經濟技術指標的統計和景觀的可視性分析,可方便直觀的進行比較、分析,為規劃師提供了數據支撐。
利用GIS技術能方便地進行各類屬性數據的統計分析,可生成各類經濟技術指標和多種統計專題圖,如直方圖、餅狀圖、柱狀圖等等。利用GIS中的三維分析擴展模塊能夠對表面數據進行高效率的可視化分析??梢詮牟煌囊朁c觀察表面,查詢表面,確定從表面上某一點觀察時其他地物的可見性。
(三)規劃成果反饋階段
在模擬整個規劃片區時,由于建筑數量眾多,以往借助SketchUp輔助草圖設計,不是基于真實地形,且費時費力,工作量十分巨大。利用GIS提供的三維場景分析模塊,導入地形、道路、建筑物等圖層,只需要賦以建筑高度或層數信息,即可快速生成大場景三維模型,還能很方便實現全方位動態、鳥瞰地形地貌。從而實現從各個角度推敲建筑的高度、體量以及與周邊環境的協調關系,對于新區開發,是很實用的手段。
二、以延安新區概念性規劃為例
延安北新區就位于延安市北部,用地規劃面積28.8平方公里?,F狀基地位于長青路北側,碾莊溝以南區域,屬典型黃土溝壑地貌。自然災害主要是山體滑坡,黃土滑坡。
首先,利用現有地形圖的等高線數據獲取DEM數據,同時,利用GIS的三維分析功能對基地現狀地形進行三維模擬,對現狀自然環境有一個直觀的認識(圖1)。利用GIS軟件進行高程、坡度、坡向、滑坡等一系列分析,可以直觀得到用地適建性評價,為后期規劃方案的設計提供很好的參考。
另外,新區屬于上山建城,適用于城市建設的用地極少,因此,需要一定的土方平整才能進行城市開發建設,經過確定地形整治區域、確定設計標高等過程后,利用GIS的填挖方計算功能進行土方測算,經過多次試驗,盡量達到土方平衡,改造后地形如圖2所示。
最后,利用GIS技術將改造后地形結合方案模擬規劃成果,如圖3所示,可以對規劃成果進行實時鳥瞰,動態調整前期規劃草案。從而進一步調整建筑高度、體量以及與周邊環境之間的關系。對方案進行三維可視化模擬,改變了以往感性的、憑經驗的設計進行輔助分析、反饋修正的觀念,有助于提高規劃設計的效率,同時也增強新區規劃成果的科學性和合理性。
三、結語
延安新區規劃設計中GIS技術研究,充分展示了GIS技術能夠輔助規劃設計的全過程,通過對場地的自然地形、填挖方計算等進行量化分析和三維模擬,從規劃的構思、方案至最后規劃成果表達整個階段都與GIS的分析結果充分進行交互反饋,和規劃設計真正結合起來,而不僅僅限于地形分析的淺層次應用,充分說明利用GIS技術輔助城市規劃設計是完全可行的,而且還有很大的發展空間。
參考文獻:
[1] 周宏偉、喬相飛、 陳永清. GIS 技術在地形復雜地區城市設計中的應用[J].科技信息,2010,531-532.
關鍵詞 城市軌道交通,地理信息系統,設計
0 引言
我國從1965年開始修建地鐵以來,城市軌道交通建設的規模不斷擴大[1]。40多年雖然已完成數量巨大的工程地質勘察及軌道項目建設,但在項目中產生出的大量規劃資料、基礎地質勘察資料等的城市軌道基礎地理信息,相當部分處在一種分散使用、分散保管、甚至大量遺棄的狀態;此外,目前對城市軌道交通基礎地理信息的存儲管理還是以文字、圖紙、圖表為主的傳統管理,查閱不便,尤其在處理大量工程數據時更是難以下手。因此,必須有一套現代的信息管理系統與之配套,而地理信息系統技術的發展為此提供了一種恰當和實用的工具。
地理信息系統(GeographicalInformationSys-tem,簡為GIS)是20世紀60年代開始迅速發展起來的地理學研究技術,是多種學科交叉的產物。近年來,地理信息系統在全球得到空前迅速的發展,成為實現現代化科學管理的高新技術。它被廣泛地應用到城市規劃、城市地下管網管理、城市交通、社會服務等方面。GIS具有處理海量數據的存儲、進行復雜的邏輯運算和數據挖掘的功能,同時也是實現空間圖形顯示與空間信息查詢、分析的有效工具。利用GIS的數據輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應用等功能[2-3],將軌道交通基礎數據的空間信息與其相關的屬性信息結合,能夠實現城市軌道交通基礎地理信息檢索、統計、分析、修改、打印等,為城市軌道交通基礎地理信息提供快速、準確的現代化管理手段;此外,城市軌道交通基礎數據中有大量的工程地質數據和地下管線數據,傳統的數據管理很難把不同類型的數據進行三維可視化顯示,亦無法對數據進行分析和處理。而地理信息系統的三維可視化功能是以適當的數據結構建立特征數學模型,采用計算機圖形技術將數學描述以3D圖像的形式予以表現,這樣可以實現城市軌道交通基礎數據管理的可視化。
1 城市軌道交通基礎GIS的分析與設計
1.1 總體結構
系統利用ArcGIS的強大的地圖操作功能,來實現對城市軌道交通所涉及的地層、鉆孔、監測、構筑物、管線等基礎地理數據的可視化管理和分析。系統由硬件、GIS軟件和系統軟件、數據庫、接口等4部分構成,其總體結構如圖1所示。
1.2 模塊設計
系統要對大量的軌道交通沿線的各種空間及屬性數據進行管理,同時也要實現地層數據、構筑物數據和管線數據的可視化分析。根據通用軟件設計原理,系統采用模塊化設計。分為專題信息管理、基礎信息管理和系統維護3個子系統總共由8個模塊組成,如圖2所示。
1.3 系統功能
系統要求把孤立、分散的各種城市軌道交通基礎數據以地理空間為紐帶建立起相關關系,在此基礎上開發形成基于GIS的城市軌道交通基礎地理信息系統。使各種鉆孔數據、軌道周邊構筑物基礎數據、地面地形數據、地下管線數據等形成一個有機的整體;對城市軌道交通基礎信息進行檢索、查詢、分析;同時可以使地層信息實現三維顯示;并初步形成一個可擴展的城市軌道交通基礎信息數據庫。系統的主要功能如下:
1)地圖的操作功能。包括地圖的放大、縮小和移動等操作;對各種圖形要素進行分層顯示的功能;此外,還可以執行圖形的任意范圍打印輸出功能。
2)屬性數據錄入編輯。對所有圖形的屬性建立專門的屬性數據庫表,通過數據維護子模塊完成數據的錄入、編輯、修改。主要的屬性數據操作對象包括軌道交通概況、鉆孔基本信息、軌道項目施工信息、地層分層信息、各類地下管線信息、地面建筑物信息、構筑物基礎信息、監測數據等。
3)圖形輸入編輯。系統數據包括空間數據和空間屬性數據兩種??臻g數據是指二維平面數據,主要包括軌道交通及站點、地形地貌、地質構造、建筑物、鉆孔、管線、構筑物基礎等點、線、面狀數據。這些數據以層的方式進行組織,以矢量圖的形式在平面圖上表現出來。系統可通過數據維護子模塊對空間數據進行編輯,即進行點、線、面的添加、刪除操作。
4)信息檢索與查詢功能。系統可以同時對空間和屬性數據進行方便、靈活、準確的查詢與定位。實現空間圖形數據和屬性數據的雙向聯合查詢和分析,既可由圖形信息查詢所需的屬性信息,又可根據各種的屬性信息條件查詢圖形信息。系統設計了點擊、條件、邏輯等查詢方式,具有空間位置、屬性、范圍等多種查詢檢索功能。
5)信息可視化功能。系統可以將數據庫中的信息以文字、地圖、圖片等形式加以顯示,并為用戶提供分層顯示和各要素的選擇顯示等功能。系統將以點、線為基本形態,以鉆孔數據為基礎,選用適當的內插方法,將零散的、局部的二維地質鉆孔數據構成地層信息在三維空間中顯示;并重現地下空間形態和組合關系,重建三維模型,用三維圖形生動地表現出來,從而實現地下復雜空間結構與關系的表達、分析和過程的三維可視化。通過三維軌道可視化顯示,可以直觀、生動地反映軌道及其沿線各區域的概況。
轉貼于
6)空間分析功能。強大的系統分析功能是GIS的優點之一。在現有的空間數據基礎上,利用緩沖分析、網絡分析、疊合分析與數據挖掘技術,支持復雜空間問題的決策研究,模擬預測變化趨勢等。如:以軌道線為中心,建立任意長度的緩沖區,分析出在緩沖區范圍內各種管線的分布情況,顯示某范圍內距離軌道最近的管線或者對其進行碰撞檢查等;還可以對大量長期的軌道監測數據進行綜合分析,建立回歸分析模型,以預測軌道沉降變化。
7)數字影像疊合。對地面影像數據進行配準后可以疊合在矢量圖上,以此來增加地面可視化效果。同時也可在此基礎上進行地面要素分析。
8)用戶權限設置。根據需要設置兩類用戶:管理員、客戶。用戶必須使用帳號和密碼才能進入系統。管理員具有全部權限,可以進行系統備份、數據錄入、修改、查詢、刪除、打印輸出等,還可以增加、刪除客戶;客戶的基本權限有數據查詢、統計和打印輸出等,客戶可以有一個,也可以有多個。
2 城市軌道交通基礎GIS的實現
2.1 數據庫處理
依據系統基本功能和數據編碼等,建立基于SQLSever的數據庫管理系統。數據庫中數據模型對象可分為如下幾類:軌道工程信息表、鉆孔基本信息表、剖面地層信息表、地層基本信息表、鉆孔層位信息表、構筑物基礎基本信息表、構筑物基礎層位表、管線基本信息表、管線層位信息表等。以此來建立圖形屬性數據庫,并建立圖形屬性值與索引字段關聯。由圖形屬性值定位數據庫索引字段,以此來調用其他相關字段內容。
2.2 GIS二次開發技術
系統采用ArcGIS作為二次開發平臺,調用Ar-cGIS部分優秀的功能模塊,并對其進行修改、完善,具體體現在:
1)圖形數據屬性編輯。根據相關行業規范定義圖形屬性及其結構,建立與數據庫的連接,提高軟件的專業化水平。
2)庫文件擴充。根據行業標準定義圖例及各種專業符號,擴充ArcGIS的圖例庫、圖形庫,用于顯示調用。
3)以緩沖區分析和疊加分析為基礎進行軌道沿線構筑物基礎數據和管線數據的專題分析。
2.3 城市軌道交通基礎數據一體化顯示
1)采用遙感圖片配準、建筑物貼圖和三維造型技術,實現地面景觀和建筑物的立體顯示。
2)根據坐標的精確定位,確定構筑物基礎數據、管線數據和軌道數據的位置關系,實現地下軌道基礎數據的顯示。同時,可以在ArcGIS功能模塊支持下,進行系統查詢功能開發,實現軌道范圍內各種管線和構筑物基礎數據的查詢、分析。
3)依據多層DEM\TIN混合算法,以鉆孔數據為基礎,對軌道通過的地層數據進行可視化顯示。首先,確定軌道沿線區域的綜合地層順序;其次,逐層形成單個地層的構建,各個地層體是通過上下兩個地質層面表示的;最后,在區域范圍內,在兩層面間填充顏色、紋理[4-5]。
3 應用
1) 圖形顯示功能。如圖3為本系統主界面,顯示上海軌道交通規劃圖。
2) 軌道、管線等基礎數據查詢。點擊圖形要素,顯示圖形屬性信息;亦可以輸入查詢條件,搜索數據庫信息。如圖4所示。
3) 地面建筑物三維顯示。將遙感圖像配準后,疊加在三維環境中顯示,如圖5所示。
4) 地下基礎數據三維顯示界面,如圖6所示。
4 結語
1)城市軌道交通基礎地理信息系統具有開放、通用、易操作、易維護、易擴展等特點,是一個集實用性和綜合性為一體的多功能信息管理系統;
2)城市軌道交通基地理信息系統的應用,可以融合各種不同來源的城市軌道交通基礎數據,進而達到數據的共享;
3)三維數據模型建立及其分析功能實現了軌道沿線各類基礎地理信息的可視化表達,提供了一種直觀的城市軌道交通基礎地理信息游覽查詢,促進了城市軌道交通基礎數據管理的信息化;
4)初步實現的地上建筑與地下要素關聯顯示和分析功能,具有良好的普適性,可進一步深入開發應用;
5)在充分實現系統內在功能的基礎上可以不斷深入地進行數據挖掘、開發集成所需的新功能,將可大大提高城市軌道交通基礎信息管理的效率與質量,使城市軌道交通基礎信息管理向科學化、數字化、可視化大步邁進。
參考文獻
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關鍵詞:項目進度管理;BIM;概念;特點
建筑業是我國推動GDP快速長的中堅力量,隨著國內生產總值的穩步提升,建筑業的增值比例也在逐漸增加。但是,各個專業人員溝通不暢、組織結構不明確致使建筑業管理效率低。BIM技術在我國建筑業廣泛的應用,并且對項目進度計劃與管理組織結構產生了一定的影響,著重研究BIM技術的建設項目進度管理,有助于進一步提高我國建筑業信息化水平。
一、BIM技術相關理論綜述
(一)BIM的概念
BIM就是建筑信息模型的意思,它是以大量信息為基礎的模型,涉及了設計階段、施工階段、收尾階段,包含了甲方、設計單位、監理單位等,在建設項目全壽命周期中都可得到廣泛應用。4D信息模型是基于BIM上的對建設工程進行項目管理的重要環節,能以時間為軸對建筑物的建造過程進行模擬與分析,分別從施工模歟施工分析,施工管理三個方面實現對施工的影響。
(二)BIM技術的特點
建筑信息模型是通過信息化的手段,把各類信息集中到參數化模型中,進行存儲應用。BIM所攜帶的信息,包含模型的等物理信息、幾何特征、功能特點以及經濟信息和管理信息等內容。BIM技術具有顯著的完整性、共享性、統一性、協同性、可視性、以及模擬性。它的完整性主要體現在可以最大程度地管理信息并應用信息方面;共享性主要指的是各個參與單位可以根據自己的需求提取信息或修改其中的不足之處,最大限度的提升了各個信息資源的利用率;統一性則是BIM技術能夠以信息為核心對格式進行統一處理;協同性是指BIM為工程項目不同階段的不同參與方提供了一個可以進行信息交互的一個平臺,為員工協同工作創造條件;可視性則是BIM可以對工程的進度與成本進行可視化監控,同時為開發、設計、施工不同建設階段的提供可視化管理數據;BIM可以對所要進行的工程項目進行模擬,通過分析模擬視頻,可以在事前對進度進行管理,這就是其模擬性的體現。
二、基于BIM技術的進度管理優勢
(一)能夠實現{度協同化作業
BIM技術提供了實現現場工作人員與管理人員協同合作的平臺,結合4D技術時間維度展示建筑施工過程,對施工碰撞與管理進行分析,結合建立的仿真技術建立建筑物模型,能夠對人員、機械進出施工場地情況進行真實的模擬,盡可能的避免出現施工時出現返工影響工期等問題。
(二)提供完整的建筑信息
BIM包含著建筑環境信息、建筑材料信息、建筑結構信息等,通過各專業團隊共同協作完成構建信息化模型,為各個參與單位工作的開展提供參考。更好的協調資金、場地、人員及機械的利用情況,使彼此之間對各個專業工作隊的階段目標有進一步的了解,為建設項目的順利完成提供條件。
(三)模擬具有可視化的優勢
傳統制圖是用立面圖、平面圖和左視圖在二維圖紙上展示一個構件的實際形狀,而BIM中的3D技術可使構件形成立體模型,4D模擬技術以動畫的形式展示施工工藝,能夠更好的幫助參與者了解項目進度計劃所表達的內容。
三、BIM技術在項目進度管理中的應用步驟
(一)組建BIM工作室
在施工現場組建BIM工作室,將BIM工作室作為工程項目進度管理人員的重要根據地。工作室包括總承包單位BIM技術人員、其他配合單位和協調單位的人,對施工現場的進度進行嚴格把控。通過BIM工作室實現對工程的設計管理、進度管理、協調管理,優化工序安排,對施工進度進行科學的控制。
(二)建筑模型控制
為了保證施工各個階段建筑模型的準確性,模型的建立遵循預先設計、內容詳細、專人負責等的原則,通過對視覺檢查、碰撞檢查、標準檢查與元素核實,構建完成建筑的模型。此一階段為項目進度管理的準備階段,加強對建筑模型質量控制,能夠為后期的實際施工提供了諸多方便。
(三)施工現場模擬
1、動畫展示:依據各個單位的實際情況,對各功能區域進行合理的布置,截取進度動畫中的關鍵片段,供各專業工種的負責人及一線工人觀看,確保實際施工狀況與BIM設計的理念保持一致。2、施工模擬:對設計單位提供的建筑信息模型進行核對與分析,把建筑構建在場地內賦予三維空間位置,對單個工程逐漸細化分解,構建工作包,然后再對項目進行進度計劃的編制,通過圖表的形式對各個工序所需要花費的時間成本、物資成本等信息進行詳細的展示。把各個單一工作包捆綁在一起形成一個選擇集,將集合后的選擇集在選擇集上會同步更新時間信息,最后,當四維模型建立之后,就可進行施工的動態模擬。
四、結語
BIM技術在工程項目進度管理中的應用能夠降低信息在傳遞中的信息的損耗、提升施工的工作效率、方便對圖紙進行修改。在工程項目進度管理中應用BIM技術,有助于協調各個部門之間的工作,實現對各種項目相關信息的有效處理。要加強對BIM技術的研究,充分認識到它的使用優勢,為工程項目進度管理奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]劉繼龍.基于BIM技術的工程項目進度管理研究[D].西安工業大學,2016.
關鍵詞: 民用建筑巖土工程 勘探新技術
巖土工程勘察,是工程建設的一項基礎性工作。工程的設計與施工環節都需以此為依據,其質量的優劣,影響著工程的安全、質量、工期、投資是否合理等。建筑物場地建設區域內的巖土體,是巖土工程勘察的目標,其受自然條件、區域地質環境、以及人工活動等影響,具有不確定性、復雜性、多變性等因素。由此,民用建筑巖土工程勘探工作必須重視。
民用建筑勘察工程存在的問題
(一)界面劃分問題
界面劃分的根據主要為巖土體及其受風化的程度。界面劃分的重點包括軟弱結構面的確定、地質構造的判定、不良地質體的地質界面等。
(二)巖土參數問題
主要是那些難以取得可供實驗的巖土層與原狀巖土樣,例如殘積土、風化巖、粗顆粒土等。從而導致變形指標、承載力等巖土設計參數難以確定。
(三)技術素質問題
主要是勘察技術人員的個人專業素質問題。相關勘察作業人員缺乏技術交流與內部溝通,沒有掌握彼此的技術發展情況,同時對于技術服務對象不夠了解,從而難以駕馭重大工程項目,面對突發問題難以及時采取有效應對措施。
(四)地質形態問題
主要由分布形態、不明地下物體、空洞及其埋藏深度與位置的確定。
(五)綜合能力問題
主要表現在某些勘察技術人員對勘察各專業的室內、外的原始資料,往往缺少對其進行分析、整理、利用的能力,從而對資料、數據無法辨別真偽、歸納總結。而勘察作業人員其專業知識不足,往往讓勘察缺少目的性,所提供的資料難以達到設計標準。
建筑巖土勘探工程技術
(一)工程物探技術
1. 場地微振動測試
利用對場地進行的微振動測試,既而確定場地脈動幅度值、卓越周期,從而為地震區劃分與抗震設計等提供相關數據參數。
2. 鉆孔波速測試
利用單孔波速測試技術,測定各土體、巖石的剪切波、瑞利波、或壓縮波的波速,并根據測試所得波速相關數據參數,分析建筑場地的類別,劃分威脅建筑抗震與有助于抗震的區域,并為地震反映的分析提供場地的土動力參數,估算卓越周期,評價巖體的完整性等。同時需要對地基振動特性進行評價,從而起到為地震設計提供相關數據參數的作用。鉆孔波速測試其技術標準為:測試孔應垂直,在孔內預定的深度固定三分量檢波器,并要貼緊孔壁,而測試的垂直間距為一米,由上到下逐點進行測試。
3.室內與室外測試
利用波速測試、標準貫入試驗、靜載荷試驗等相關監測技術,通過分析、對比其所得資料及數據,從而建立兩者間的經驗關系,并通過工程施工監測、檢測所獲取的實際相關測試資料,將反算得到的參數作為對比依據,從而保證提供給工程的相關數據參數的可靠性。從而解決了面對風化巖的承載力、粗顆粒土、花崗巖殘積土、變形指標等情況,傳統勘探技術無法獲取可靠的巖土工程設計參數的現象。
(二)遙感技術
從遠處感知、探測物體、事物的技術,可稱為遙感技術。它是自信息的收集到傳輸、處理及存貯,再到分析與應用的完整技術體系。其優點在于探測范圍廣、綜合、宏觀,可實施動態監測,更新周期短、獲取信息快,手段多、信息量大、技術先進。
1.遙感信息獲?。哼b感技術系統的中心工作,就是遙感信息的獲取,遙感傳感器與工作平臺,是確保遙感信息獲取的物質保障。
2.遙感信息處理:遙感信息處理,是指對遙感探測所得數據信息,采用各種技術手段對其處理?,F今解譯方式主要有人機交互式解譯、人工目視解譯。
3.遙感信息的應用:將GIS數據與通過遙感技術分析、研究所得的信息數據的集成,可將其運用在空間的分析上。對于民用建筑巖土工程勘察工作,衛星遙感圖像可以體現高原、山地、沼澤、盆地、河流、平原等不同的地貌特征,既而有助于勘查人員對工程的建設方案設計的制定,保證方案的科學、合理性。從而可以宏觀的全程掌控復雜多變的地理環境。
4.遙感試驗:遙感試驗,主要是對地物電磁輻射特性和信息的獲取、傳輸,以及其分析、處理等技術手段的研究與試驗,其是整個遙感技術系統的基礎。遙感探測前,需要了解地物的光譜特性,由此才能進行傳感器的類型及工作波段的選擇。在遙感信息處理時,以及遙感探測過程中,遙感試驗還需提供各種校正所需的數據與信息,其有著承上啟下的作用。
(三)地理信息系統
地理信息系統以地理坐標為基礎來處理空間數據,該系統目前已經得到了廣泛的應用。所有巖土工程勘察資料,均來源于某一地理位置的數據,對于巖土工程勘察信息,利用GIS技術來管理具可行性、必然性。隨著GIS技術日漸成熟,逐漸形成了統一的功能結構:首先利用標準計算機的外設輸入、編輯、維護圖形及屬性數據;然后建立關系型的屬性數據與文件型的圖形數據間的特定連接,兩類數據庫之間從而可以彼此操作及訪問;接著提供距離與面積測量、圖幅拼接與疊加分析、信息分類及統計分析功能、緩沖分析等一系列相關圖形數據的分析功能。最后提供專業化的二次開發接口,以及用戶化的界面設計方案。利用GIS的空間信息處理能力,使信息管理可視化得以實現。
民用建筑巖土工程勘察,采用GIS技術,將使地理信息系統實現對地質資料的輸入、存儲,對數據進行可視化綜合動態檢索、查詢等,使地理信息系統專業具有適用性,可為勘察各級管理部門,提供高質量的輔助決策信息及科學的結論,以此指導城市巖土工程勘察工作,由此提高工程的經濟效益與社會效益。
(四)其他技術
現今,采用激光掃描、數字近景攝影測量等技術,對于特殊或大型工程設施的空間形態,可精確的進行準時、實時的完整記錄和檢測。加強開發、研究對特殊工程或大型工程實施靜態、動態變形監測的自動化技術方案,發展監測與檢測數據的智能化分析、實時處理、可視化表現技術。同時,現行的巖土工程計算機輔助設計系統也得到了改進與完善,從而使系統的數據處理能力、分析計算能力得到了加強,也提高了系統集成化的程度。以企業內部網為基礎,其巖土工程勘察的主線在于生產流程,從而實現項目的預算、競標、結算以及土工試驗、統計、原位測試、編制報告、繪圖等工作的協調作業及資源共享。
結束語:
在科技水平飛速發展的時代,民用建筑的巖土工程勘察技術也需不斷的改進及完善,在傳統經驗的基礎上采用先進的技術設備。由于民用建筑的巖土工程勘察工作既有其特殊性又有共同性,若想確保建筑工程的質量,高效、順利地完成勘察工作,應針對其特點,將新型的勘察技術與基礎的勘察技術相結合,積極推進勘察技術的發展與進步,適應社會的發展速度,從而保證其合理性、科學性、先進性。
關鍵詞:參與式;可視化;教學技術
伴隨我國新一輪基礎教育改革的推進,促進學生主動參與、樂于探究成為我國基礎教育急需完成的任務。參與式可視化教學設計倡導讓學生參與到教學設計中來,借助思維導圖等可視化工具,實現學生為教學設計出謀劃策,從而達到教師與學生之間通過平等的溝通與交流合作完成教學設計的目的。
一、相關定義
(一)參與式教學方法
參與式教學方法(Participatory Teaching Method)是一種合作式或協作式的教學法,這種方法以學習者為中心,充分應用靈活多樣、直觀形象的教學手段,鼓勵學習者積極參與教學過程,成為其中的積極分子,加強教學者與學習者之間以及學習者與學習者之間的信息交流和反饋,使學習者能深刻地領會和掌握所學知識,并能將這種知識運用到實踐中去。
(二)思維可視化
思維可視化(Thinking visualization)是指運用一系列圖示技術把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現出來,使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶,因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。
二、參與式可視化教學技術
(一)思維導圖(Mind Map)
思維導圖又叫心智圖,是表達發射性思維的有效的圖形思維工具 ,它簡單卻又極其有效,是一種革命性的思維工具。思維導圖運用圖文并重的技巧,把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來,把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。思維導圖充分運用左右腦的機能,利用記憶、閱讀、思維的規律,協助人們在科學與藝術、邏輯與想象之間平衡發展,從而開啟人類大腦的無限潛能。思維導圖因此具有人類思維的強大功能。目前現有的思維導圖軟件有:
1.億圖圖示Edraw是一款跨平臺的全類型圖形圖表設計軟件。使用它可以創建有專業水準的流程圖、 組織結構圖、網絡圖、商業展示、建筑平面圖、思維導圖、科學插畫、時尚設計、UML圖、工作流程圖、程序結構圖、網頁設計圖、電氣工程圖、方向地圖、數據庫圖表及更多。
2.MindManager是一個創造、管理和交流思想的通用標準,其可視化的繪圖軟件有著直觀、友好的用戶界面和豐富的功能,這將有序地組織思維、資源和項目進程。
3.XMind是一款易用性很強的軟件,通過XMind可以隨時開展頭腦風暴,幫助人們快速理清思路。XMind 繪制的思維導圖、魚骨圖、二維圖、樹形圖、邏輯圖、組織結構圖等以結構化的方式來展示具體的內容,人們在用XMind繪制圖形的時候,可以時刻保持頭腦清晰,隨時把握計劃或任務的全局,它可以幫助人們在學習和工作中提高效率。
4.MindMapper是一款專業的可視化思維導圖軟件、用于信息管理和處理工作流程的智能工具軟件,MindMapper提供多種方式來把腦袋里面混亂的、瑣碎的想法貫穿起來,最終形成條理清晰、邏輯性強的成熟思維模式。
(二)觀察分析系統
為了研究課堂的教學交互,探尋研宄教學交互的具體方法。課堂教學觀察分析系統成為了課堂的教學行為分析和評價的重要手段。
1.弗蘭德互動分析系統(FIAS)主要針對的內容是師生雙方的言語,通過對課堂中師生語言交互情況的分析,把師生言語交互分為教師言語、學生言語和沉寂三大類共10個類別。FIAS的優點在于可以通過對視頻進行量化分析、統計和處理,從而使得教師能夠對課堂教學進行分析和反思。
2.基于信息技術的互動分析編碼系統(ITIAS)主要在弗蘭德互動分析系統(FIAS)的基礎上,增加了技術的因素思考,更能反映信息技術應用下的課堂言語互動的特點,對教師提問的言語和學生的言Z進行細化,同時增加技術的類別。從課堂結構分析、教師風格分析、情感氣氛分析和多媒體技術的教學使用分析等方面來體現教學互動行為的質量,發現影響教學互動的因素。
3.ISI (The Individualizing Student Instruction)課堂觀察系統,包括學生個別化教學課堂觀察系統和編碼系統。使用ISI系統可以證明共用相同課堂的學生具有不同的學習機會,而教學是在師生互動中發生,教學的效果依賴于學生自身的語言和讀寫能力。這就意味著對一個學生有效的教學對另一個學生可能就無效。這樣影響學生學習的復雜的課堂環境應該更加受關注。
本研宄就是依據可視化教學本身的特點,并利用新的技術、新的理念和新的學習理論嘗試構建新的教學模式,并進行實證研宄。在教學模式的探索中加入了未來導向的思考,以創新為理念,以可視化為手段,以參與為目的構建了創新可視化參與式教學模式,為研究未來課堂概念下的教學體現提供了重要的應用思路和實證研究方法探索。
參考文獻:
【關鍵詞】環境藝術;設計;BIM技術
1引言
通過計算機技術的輔助,環境藝術設計需要運用不同的軟件實現三維建模、材料統計、三維場景實時仿真和施工圖繪制等任務。然而,在實際當中,如何能夠通過一個系統來實現這些過程的有效集成,以及數據統計與三維模型的有效結合,成為了一大難題?,F階段,建筑信息模型技術以計算機系統作為基礎,提出了環境藝術設計系統中BIM的一種新體系結構。在BIM技術的幫助下,設計者可以在設計的整個過程中使用一致的信息,準確地模擬場景中的視圖框架結構、材質屬性和數據交換,也可以創建更精確的施工圖。依據BIM信息管理平臺來定制項目的部署和實施,信息的設計過程可以通過數據庫來管理,提高不同專業設計之間缺乏集成性的特點,維護和更新設計和施工過程中的各個方面。
2BIM技術在環境藝術設計中的優勢
傳統環境藝術設計往往是依靠AutoCAD等一些設計軟件來完成二維平面垂直以及剖面圖的設計,然后結合3dsMax軟件制作3D效果圖,這種設計方法和三維模型設計沒有集成性,可視化的目的實現不了,造成它的價值不能被帶到后面的施工設計和項目管理當中。目前,隨著計算機信息技術的發展,BIM技術給環藝設計提供了解決這些問題的一個可靠的方案。新的建筑信息模型具有很強大的組件庫,大部分的場景、材料和設施都存儲在該數據庫當中,隨時可以調用。BIM的數據庫包括了建筑材料以及室內裝飾材料的詳細信息,為環境藝術設計發展應用創造了更多的附加功能。該模型易于生成各種綜合表格和材料表,從而使設計者可以方便地使用BIM進行工程預算。也可以基于豐富可靠的建筑信息模型中的數據,從一開始的空間規劃以及進度制定,到需要改動詳細圖紙中設計階段中材料成本的預算,都能夠在跟其關聯的地方得以顯示。倘若設計者改動了平面圖紙上構件某處的尺寸或者位置后,每個視圖的三維雙向關聯以正確形式顯示出來,并且其他相關圖紙的網站也會自動更新。
3BIM技術
3.1BIM技術介紹
BIM技術是基于三維數字技術之上,集成與建設項目相關的信息工程數據模型,以及在設計、施工、管理中的應用數字技術。其中國際標準組織設施信息委員會為BIM設立了準確定義:BIM是一種運算方法,它是在開放的行業標準之下對設施的功能特性和物理以及相關的項目生命周期信息的計算,并為決策提供支持,能更好實現項目價值。因此,既CAD的技術發展后,BIM技術又是一中新的技術,它的應用將給多個行業帶去革命性的變化。
3.2BIM技術在國內外的研究現狀
自2002年Autodesk公司首次推出Revit軟件且在全世界內廣泛的推行BIM的概念,使得BIM技術已逐漸的被大家接受,而且在實際的工程當中得到了應用。因此BIM技術已引起國內研究者的廣泛關注,其關注度呈指數增長。由于BIM技術最開始起源于國外,造成國內的研究相比于國外還不夠成熟。在國內,對大多數的人來說,BIM技術只是一種新鮮的技術,還在不斷發展當中,具體的內涵還不能被大家詳細理解。就目前來說,國內外的相關研究人員主要對BIM技術的研究集中在了以下的三個方面上:(1)對BIM技術的基礎理論探究,主要表現形式是將BIM技術的相關標準以學術發表的形式公開其研究成果。(2)對BIM軟件解決方案的理論探究和開發BIM軟件,在這些方面上的研究成果主要是BIM的軟件系統開發。(3)BIM技術在實際工程中應用前景的研究。主要研究是怎么將已開發出的BIM軟件用于實際的工程當中,解決在實際應用當中所遇到的一系列問題。
3.3BIM技術的特點
3.3.1具有協調性特點
作為一個復雜性強的系統工程,項目協調在其過程、部門和各項目之間起著非常重要的作用。在項目的進行過程當中,如果遇到問題,管理部門應及時的組織有關人員召開緊急會議,集中的探討相關問題,協商解決辦法。但是對于其中的有些問題,協商也不能夠得到很好解決。其中,BIM技術的應用能夠合理的安排內部部件的結構,還能夠實現對平面布置電梯井和其他成分的協調,從而在很大程度上減少了不可協調問題的出現。
3.3.2具有可視化特點
隨著社會經濟的快速發展,同時也豐富了建筑形式的多樣性,傳統施工圖紙已經無法滿足現代工程建設的需要,施工人員靠自身想象的構造結構不但不利于整體建設項目的順利開展,反而會使工期延長的程度更加嚴重。為此,研究人員開發了BIM技術,此項技術能夠顯示出三維實體,直觀地顯示出建筑物內部的構件。也就是說,技術人員的施工可以通過BIM技術的可視化來實現,值得稱道的是,項目業主還可以實現信息資源的共享,大大提高了項目管理的效率。
3.3.3具有模擬性特點
BIM技術具有模擬性,它的模擬特性不僅可以模擬建筑物的設計,而且還能夠模擬現實中不可能運行的事物。最后,對建筑設計進行仿真實驗是能夠實現的。同時,該技術的應用還可以控制工程造價,給施工項目和施工方帶來巨大的經濟效益。
4環境藝術設計中BIM的三維協同設計優勢
三維協同設計的優勢主要是由于其具有傳統二維平面設計無法比擬的優點,因此很快的占據了BIM技術的重要地位。其主要功能是參與各個專業的交流、溝通與協調,最大限度地降低在環境藝術設計中因協調不順所產生問題的概率。使用BIM信息網絡平臺,能夠有效的擴展協同設計在建筑模型中的共享,使設計者能夠在三維模型中找到可能出現的問題點,進而進行協調和溝通,為設計的快速變化、改進和有效應用提供參考。借助BIM技術,環境藝術設計可以將以往分散的、孤立的設計數據和信息集成到一個平臺上,從而實現不同專業之間的數據共享和信息順暢。我們通過比較傳統的二維設計CAD技術和BIM技術在性能和效率方面的不同可以看出(表1),BIM技術已顯示出其強大的優勢結構,它的描述更真實,更準確以及更全面,有效的克服了二維技術只可想象不可直觀看見的缺點,這算是技術的又一個重大的飛躍。另外,在環境藝術設計當中,BIM技術與三維協同設計中的優勢也體現到了直觀形象、易解決問題、提高設計效率、空間布局問題等方面。
5BIM技術在環境藝術設計中的應用
以沈陽文化藝術中心作為實例進行探究:沈陽文化藝術中心內部結構布局復雜,機電系統眾多,僅僅依靠設計者經驗本身確來定設計空間的可行性顯然不能夠滿足項目的挑戰。通過BIM技術的協調模式,各專業模式在建成后都會被組裝成一個整體,給各專業的交流提供了平臺。準確、科學的可視化方式的將電氣設備,暖通,室內布置通過實際的形式直觀呈現出來,方便專業之間的修改和確認,能成功的避免傳統協同方式帶來的問題,確認專業修改傳統的協同方式之間的協調問題,解決困難,使工程得以順利進行。以AutodeskEcotect分析工具為例,很好的分析論證了建筑性能,為室內設計方案比選以及空間優化提供了科學依據。深化設計階段的施工圖紙中,AutodeskRevit系列軟件與傳統的AutoCAD平臺連接,從而設計出更深入的模型建立、施工圖的幫助以及BIM模型數據集成。在整個的過程當中,通過對AutodeskVault軟件的定制,實現了對文檔管理和過程控制的全過程控制,突出了有效集成的結果,突出了BIM技術的優勢。
6小結
實踐證明,利用BIM技術的環境藝術設計展現了技術的又一大發展,使用該三維設計方式能夠很直觀立體的顯示圖形,屬于一種特別有效的手段,同時信息技術也為設計者提供了從概念設計到可視化分析、施工圖設計和文檔集成的環境。BIM技術是一個集設計項目于各個環節的信息數據池,也可以說它成為了數據交換的樞紐,通過開發BIM信息技術,解決了一系列的傳統問題,以建立直觀模型的方式完善了環境藝術設計中的缺陷,有效的促進了環境藝術行業的發展。
參考文獻
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關鍵詞:BIM技術 建筑設計 應用
1、BIM技術的概述
BIM(建筑信息模型)是數碼化的建筑三維幾何圖形,在這個模型中的建筑構件,不僅包含其幾何信息,還包含以建筑工程項目為基礎的工程數據。它在我國得到了廣泛發展和普及應用,一方面是因為高度集中的建筑和工程信息,有助于優化建筑產業鏈,提升資源配置和分配能力;另一方面是因為數碼化的三維模型使施工過程順序清晰,工程量明確,有利于提高施工效率和生產力。
2、BlM技術在建筑設計中的實際應用意義
2.1能夠不斷滿足建筑行業內的需求。BIM技術不僅能夠實現外在的發展,而且在實踐過程中形成了一種穩定的應用模式,能夠在發展中不斷完善自身的某些不足,因此極大地滿足了當前建筑行業的廣泛發展需求。
2.2修改圖紙功能。BIM技術是一種整體的技術應用體系,通過信息模型以及建筑結構模型的設計優化,對數字化設計信息可以進行圖紙功能的修改,因此設計師和施工方可以從施工結構圖紙中明確看出設計的要點,大量的時間都可以節省用來優化施工過程,而不是像傳統的施工圖設計、修改。
2.3信息化功能。當前是信息化時代,建筑行業也不例外,在BIM技術的應用過程中,最為核心的部分就是數據信息,因此通常我們都可以將BIM技術當作建筑工程的數據庫,與傳統的三維建模方式相比,BIM技術具有很大的優點,能夠將數字信息實現隨身攜帶,所以不論是對于用戶而言還是設計方、施工方、建設方而言,都能夠通過BIM技術實現信息清單的及時呈現,如果設計報表進行修改之后,相關的設計信息也會自動更新,不僅節省了大量的人力、物力,而且數據化分析十分精準。
2.4一體化功能。施工設計方案中的建筑材質光學屬性以及設計方案里的光源等數據資料都包括在BIM模型中,所以通過這些數據分析,BIM模型就可以將傳統的平面設計圖紙以及類似CAD設計的內容加以數據化渲染,將數據可視化模型直接導入數據庫,經過BIM軟件模型就可以準確實現作圖、分析計算、渲染以及評估等一系列的綜合設計功能。
2.5三維化功能。從本質上看,BIM技術其實就是一種通過三維技術實現建筑的高科技以及高標準化設計,設計師可以通過BIM軟件模型將建筑立體的三維虛擬環境完整呈現出來,由此有利于設計的合理性和科學性,也有利于建筑的施工質量提升。
3、BIM技術在建筑設計中的應用分析
3.1建筑空間規劃中的BIM技術
空間規劃是在確定建筑產品地點之后開始對建筑進行設計的第一步,對建筑產品的占地面積、地形、走勢等等進行分析,是決定建筑產品之后外形、走向的關鍵,尤其是在施工場地地形比較復雜的情況下對建筑空間的規劃更是非常重要。BIM技術在空間規劃的應用能夠有效加快空間規劃的時間,將建筑地點的地形等數據信息輸入到虛擬平臺之后,平臺能夠快速對建筑所在地區的地形、走勢、坡向、斜率等進行分析,從而對建筑所在地區進行建模,設計人員能夠從不同角度對建筑地點地形進行分析,以便為后期的建筑設計提供數據參考。
3.2建筑模型構建中的BIM技術
建筑模型是利用三維模型技術將建筑設計圖從二維平面轉到三維立體的過程,之后的一系列協同作業也是在三維模型上進行,因而三維建模對于建筑設計來說是非常重要的。原有的三維模型也能夠將建筑模型做出來,但靈活性不足,有很多操作無法實現,更無法與其他工種進行協同作業,只具有一個參考作用,在建筑設計當中的價值并不大。而BIM技術在建筑模型構建當中的應用則是能夠根據輸入的建筑物理條件來對建筑物具體特征和形態進行全方位分析,能夠將建筑質量、結構、內外部變化、空間變化等都完全反映出來,而且可以實現對建筑物的量化操作,能夠將建筑當中的所有數據直接存儲在建筑模型上,方便設計人員進行參考,同時也能夠讓其他設計工種的人員進行協同作業,從而能夠圍繞建筑三維模型展開討論,及時發現設計當中存在的缺陷或是不足,發現建筑各部分之間的關系連接,從而不斷對建筑設計進行完善,為建筑后期施工提供方便,也能夠不斷優化建筑質量,提升建筑設計質量。
3.3建筑仿真技術中的BIM技術
BIM技術與其他技術不同在于其不僅能夠對建筑設計進行虛擬還原,而且還具備仿真功能,其所擁有的仿真技術能夠真實還原建筑產品的每一個數據,包括建筑質量、高程、結構數據等,以便建筑設計人員能夠對建筑產品各項指標進行校驗,建筑部分之間的協調性和受力作用進行檢查,確定建筑產品的使用安全性,能夠在一定程度上保證建筑產品的建設質量。
4、BIM技術的發展前景展望
建筑設計領域目前對BIM技術的應用還處于推廣嘗試階段,但BIM設計相關理念正逐步為建筑行業所熟悉,目前一些規模較大的設計院以及參與國際設計項目的設計單位均先后投入了BIM相關設計中,并取得了一定的成功經驗。雖然BIM技術的應用目前還存在硬件、軟件投入大,BIM軟件庫不足等客觀問題,但隨著BIM理念的不斷深化與發展,其在建筑設計領域中的應用勢必會更加確切與有效,為建筑領域的協同設計、優化設計、信息集成提供更加廣闊的發展空間與支持。
結語
如今企業發展和產量進步都在信息技術的推動下進行,信息技術的利用成了一項很重要的發展手段,BIM有很多可視化、易協調、易模擬、優化清和出圖方便的優點,可以在各種軟件對各種項目進行協調,生產的效率也得到很大提升,項目參與方溝通起來也更加便捷,項目質量也得到了更好的控制。
參考文獻: