淺談GIS在民用建筑施工管理中的應(yīng)用

【摘 要】隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，民用建筑的規(guī)模越來越大，建筑施工管理中的任務(wù)也大幅增加。傳統(tǒng)的人工管理模式已經(jīng)不能滿足民用建筑施工管理的要求，開發(fā)基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的施工管理體系，為管理者提供便捷的決策支持方式，從而提高施工管理的現(xiàn)代化水平。本文首先介紹了地理信息系統(tǒng)（GIS），然后分析了基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)的構(gòu)成，最后又闡述了GIS在民用建筑施工管理中的決策支持和動(dòng)態(tài)管理兩個(gè)方面的具體應(yīng)用，以供同仁們借鑒。

【關(guān)鍵詞】GIS；建筑施工管理；總體設(shè)計(jì)；系統(tǒng)功能

1 地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）是集地理學(xué)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、管理學(xué)等綜合發(fā)展而成的新興學(xué)科。一個(gè)完整的GIS由計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、空間數(shù)據(jù)和管理人員四部分組成，為了滿足應(yīng)用空間的研究，GIS要具備數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、專門化、多維結(jié)構(gòu)和信息豐富等特點(diǎn)。

隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，民用建筑逐漸向高層化、規(guī)模化、大型化發(fā)展，傳統(tǒng)的手工管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化施工管理的要求，因此，研究基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是施工管理信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)的構(gòu)成

由于現(xiàn)代化大型的民用建筑施工周期長、施工人員多、施工信息量大，并且很多數(shù)據(jù)隨著施工的進(jìn)行還會(huì)發(fā)生改變，本文設(shè)計(jì)的基于GIS民用建筑施工管理系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括以下內(nèi)容。

2.1 系統(tǒng)登錄及運(yùn)行

2.1.1 系統(tǒng)登錄界面。在系統(tǒng)登錄界面，要求輸入正確的用戶名和密碼，然后才能進(jìn)入系統(tǒng)，并有權(quán)限對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行查詢、瀏覽、編輯和修改。

2.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)于GIS管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)界面是人機(jī)交互的接口，本文采用基于窗口的界面、基于對(duì)話框的界面和菜單驅(qū)動(dòng)的界面，系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)使用漢字、菜單和提示，采用Windows風(fēng)格的用戶界面實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)和用戶的交互性。

2.2 系統(tǒng)功能

在建立一個(gè)實(shí)用的地理信息系統(tǒng)過程中，GIS要具有數(shù)據(jù)采集與輸入、數(shù)據(jù)編輯與更新、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、空間查詢與分析、數(shù)據(jù)顯示與輸出等功能。綜合考慮民用建筑施工管理的實(shí)際需要和施工要點(diǎn)，以及以后系統(tǒng)的升級(jí)，結(jié)合SuperMap Deskpro5.0二次開發(fā)平臺(tái)的特點(diǎn)，將整個(gè)管理系統(tǒng)分為以下子系統(tǒng)：

2.2.1 數(shù)據(jù)輸入輸出子系統(tǒng)。打開工作空間可以創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)源文件，轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)集后可以將文件轉(zhuǎn)入到管理系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)中可以對(duì)屏幕上顯示的內(nèi)容進(jìn)行打印。

2.2.2 數(shù)據(jù)維護(hù)與更新子系統(tǒng)。提供常用工具對(duì)要修改的圖元進(jìn)行復(fù)制、剪切等操作，例如編輯工具可以在圖層中繪制圖形、添加文本等。

2.2.3 施工測(cè)量信息管理子系統(tǒng)。施工測(cè)量是確保工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，該子系統(tǒng)包括施工控制測(cè)量成果的管理和變形觀測(cè)管理兩部分。

2.2.4 施工計(jì)劃管理子系統(tǒng)。施工計(jì)劃管理的主要內(nèi)容包括制定工期計(jì)劃、成本計(jì)劃、資源計(jì)劃、質(zhì)量目標(biāo)和其他計(jì)劃等。主要功能包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和打印輸出等。

2.2.5 施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)。施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)主要內(nèi)容是建筑材料、施工機(jī)械、成品和半成品的質(zhì)量檢驗(yàn)，計(jì)量器測(cè)量儀器的校驗(yàn)，主要的分項(xiàng)工程的施工工藝，測(cè)量放線檢驗(yàn)和施工質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收。

2.2.6 施工成本管理子系統(tǒng)。成本管理主要包括成本的計(jì)劃、控制和分析，主要功能包括數(shù)據(jù)的輸入與編輯、信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析、專題圖的分析等。

3 GIS在民用建筑施工管理中的具體應(yīng)用

通過建設(shè)基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)，勘測(cè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方和業(yè)主等項(xiàng)目參建各方可以在項(xiàng)目的全壽命周期實(shí)現(xiàn)智能的決策支持、目標(biāo)的動(dòng)態(tài)控制和身臨其境的虛擬現(xiàn)實(shí)功能，本文將重點(diǎn)闡述GIS在民用建筑施工管理中決策支持和動(dòng)態(tài)管理兩個(gè)方面的具體應(yīng)用。

3.1 決策支持

基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)建立之后，為了充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)，提高民用建筑施工管理水平，可以通過數(shù)據(jù)、知識(shí)和模型，以人機(jī)交互的方式進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的形式實(shí)現(xiàn)決策。例如基坑施工時(shí)沉降觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量的確定，基于GIS的民用建筑施工管理系統(tǒng)首先收集來自知識(shí)系統(tǒng)或決策領(lǐng)域?qū)＜业男畔ⅲ蝗缓笸ㄟ^對(duì)問題的分析，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別；再根據(jù)已有成熟模型和數(shù)據(jù)生成用于智能決策支持系統(tǒng)的總體框架模型；最后對(duì)決策問題模型生成后進(jìn)行求解，得到沉降觀測(cè)點(diǎn)的具體數(shù)量通過人機(jī)交互界面反饋給用戶。

3.2 動(dòng)態(tài)管理

建筑施工管理的內(nèi)容很多，包括成本管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、環(huán)境管理、安全管理、文明施工管理等，民用建筑施工管理體系的動(dòng)態(tài)管理主要集中在施工階段，因此，本文主要闡述以下兩個(gè)方面的具體內(nèi)容。

3.2.1 質(zhì)量管理。提高工程質(zhì)量、提供用戶滿意的工程，是施工質(zhì)量管理的目的，對(duì)施工全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，是基于GIS民用建筑施工管理系統(tǒng)的管理重點(diǎn)，具體可分為以下幾個(gè)步驟：

（1）質(zhì)量檢驗(yàn)。首先對(duì)建筑材料、構(gòu)配件、成品、半成品、施工設(shè)備等質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)材料是否符合設(shè)計(jì)文件、訂購合同的質(zhì)量要求，材料是否有質(zhì)保單，出廠證明等。系統(tǒng)管理員對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃、檢驗(yàn)儀器和檢驗(yàn)結(jié)果分別轉(zhuǎn)變成表格數(shù)據(jù)，輸入到管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

（2）質(zhì)量信息查詢。通過施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)中的信息查詢功能，對(duì)各分部分項(xiàng)工程項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行查詢，并以圖形的方式進(jìn)行顯示。

（3）質(zhì)量分析。通過施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表的功能，對(duì)建筑材料、構(gòu)配件、成品、半成品、施工設(shè)備等質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行餅圖、直方圖進(jìn)行分析、判斷、決策。

（4）質(zhì)量總結(jié)。整個(gè)工程項(xiàng)目竣工后，收集和項(xiàng)目相關(guān)各方對(duì)施工質(zhì)量的意見，進(jìn)行質(zhì)量總結(jié)，分析原因，積累經(jīng)驗(yàn)。

3.2.2 成本管理。成本管理是指通過控制手段，在總成本控制在預(yù)算范圍之內(nèi)。具體可以分為以下四個(gè)步驟：

（1）成本計(jì)劃。成本管理的動(dòng)態(tài)管理首先按照計(jì)劃方案和設(shè)計(jì)文件編制成本計(jì)劃，通過對(duì)成本計(jì)劃的分解，得出設(shè)計(jì)、采購、施工方案、人工費(fèi)等各種費(fèi)用的限額，作為成本控制的限額保存在管理系統(tǒng)中。

（2）成本核算。然后系統(tǒng)管理人員收集施工過程中的各種費(fèi)用的實(shí)際值，把實(shí)際成本轉(zhuǎn)變成表格數(shù)據(jù)輸入到管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。最后利用施工成本管理子系統(tǒng)中的查詢信息功能得到計(jì)劃成本和實(shí)際成本之間的差異，通過管理系統(tǒng)提供的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，對(duì)施工成本進(jìn)行全局把握。

（3）成本分析。系統(tǒng)管理人員對(duì)成本核算的結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)成本計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查，找出成本超支或節(jié)約的原因，然后制定有針對(duì)性的措施。同時(shí)還要對(duì)剩余工程項(xiàng)目所需成本進(jìn)行預(yù)算、對(duì)工程成本進(jìn)行趨勢(shì)分析。

（4）成本考核。成本考核是對(duì)成本計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行總結(jié)，通過考核，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出不足之處，為以后的工程積累經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)束語

本文以民用建筑施工管理的進(jìn)度控制、質(zhì)量控制和費(fèi)用控制為核心，將GIS技術(shù)引入到民用建筑施工管理中，它依靠可視化的施工管理過程，為施工設(shè)計(jì)人員、管理人員的決策提供了科學(xué)依據(jù)，從而提高了施工管理效率，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的施工奠定了基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：羅健福（1976-），男，廣東開平人，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，主要研究方向：建筑施工。