陳明
近年來隨著我國基礎設施建設的飛速發展,城鎮化進程的逐步推進,交通運輸行業面臨越來越嚴峻的挑戰:項目規劃的科學性和合理性要求;降低工程造價和節能減排的新要求;項目建設的難度和復雜性;運營維護的難度和管理的復雜性。高速公路項目,具有征遷難度大、技術工藝復雜、施工作業面分布廣、環境敏感點多、參建單位及交叉影響因素多等諸多特點。GIS+BIM技術優勢可以加強工程管控及數據互聯互通水平,提升工程設計、建造及運行一體化精益管控能力,為解決交通行業問題和挑戰提供了全新的解決思路,也為智慧交通的發展帶來了新的契機。
GIS與BIM融合 先進系統輔助公路征拆
基于GIS+BIM的高速公路征地拆遷管理系統基于傾斜攝影技術建立了實景模型和正射影像,對擬建工程占用土地及附屬建筑進行全方位模擬,同步將詳查數據錄入系統與實景模型進行關聯;重點關注征拆真實場景的虛擬展示、三維實景模型與BIM設計模型的關系、征地拆遷成本輔助計算、征拆計劃及進度的管理,可直接通過系統三維可視化、圖形報表查詢數據,為征遷工作提供一套輔助及優化解決方案。
PowerCivil 是一款面向道路、鐵路、橋隧、場地、雨水道等基礎設施設計的專業軟件,也是土木行業的BIM平臺(內嵌MicroStation, 可集成其他專業產品設計的模型),可為土木工程和交通運輸基礎設施項目的整個生命周期提供支持。PowerCivil 提供了包含完整工程信息并且所見即所得三維參數化建模功能,這些功能可與 CAD 工具、地圖工具、GIS 工具以及諸如 PDF、i-model 及超模型等業務工具完美集成,使用該軟件可方便地完成整個土木工程項目的設計,并為施工、運維提供基礎信息模型。PowerCivil 是工程設計公司和交通運輸機構實施BIM的理想平臺。
傾斜攝影(oblique image)技術是國際測繪遙感領域近年發展起來的一項高新技術,它打破了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限,通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器,同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像,獲取地面物體更為完整準確的信息,將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。通過傾斜攝影技術建模,能夠快速獲取征拆對象實景模型,既解決了征拆過程中發生的搶蓋、搶種的問題,也能結合BIM模型掌握工程對象與征拆對象之間的空間關系。這將極大地改善傳統征拆過程中的信息滯后、數據不明的問題。
BIM模型是工程設計、施工、運營過程中逐步完善,逐步豐富的對應工程實體的數字化成果。該成果既反映了工程全生命周期過程中的數據生產成果,也利用本身自帶的空間關系屬性表達了與現實工程實體一致的空間狀態。而地理信息系統(GIS )有時又稱為“地學信息系統”,它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。從本質上來看,這兩種技術一個關注的是宏觀層面、大場景中的空間位置關系;另一個關注的是中觀甚至微觀角度,工程對象在特定地理場景中的空間表達。融合這兩個技術,將使得我們能夠通過一套系統,解決從大到小,由廣及深的問題,為直觀反映征拆管理過程,提供了一套切實可行的技術方案。
系統功能
征地拆遷實物量 能夠方便地將實物指標調查結果錄入系統, 并將系統中的拆遷對象模型或征收土地矢量數據與實物指標調查數據進行關聯。系統支持批量導入功能,實現數據快速錄入。
系統支持通過點擊、條件篩選等多種模式進行數據查詢并支持導出與打印,針對行政區劃的查詢,能夠得到該行政區劃內的征拆房屋面積、征拆土地面積、青苗數量等信息。針對個人查詢時,能夠查到個人所在位置,實物指標具體信息,詳查報告,照片等。
GIS征拆對象矢量數據,主要反映了征拆對象在地理空間中的位置、大小、空間拓撲關系。利用GIS數據生產工具,通過將征拆詳查過程中產生的數據進行轉化,生成能夠在GIS系統中展示的矢量數據,并將該數據與詳查指標進行關聯,確保用戶點擊GIS中的矢量數據時,能夠準確地查找出對應的詳查信息。
補償定額標準管理 根據《公路工程基本建設投資估算編制辦法》(JTG M20-2011)、粵交基函[2006]696號《轉發交通部關于完善公路基本建設工程概算預算編制辦法有關內容的通知》以及廣東省高速公路建設總指揮部關于印發《廣東省政府還貸高速公路建設項目土地房屋征收包干協議(范本)》的通知,按照土地補償費、青苗和林木補償費、房屋補償費、專業項目處理費、有關稅費、其他費用六個部分劃分,并按照不同的地方及國家規定對征拆補償費用定額進行錄入,為智能核算拆遷費用提供數據支持。
征地拆遷補償費 根據征拆實物指標數據及廣東省、中山市、江門市相關政策規定的補償費用定額標準進行智能核算征拆補償費用。在實際賠付金額確認之后,能夠人工對實際賠付金額進行調整,形成最終賠償支付費用數據。
征地拆遷計劃管理 征地拆遷計劃,與工程建設計劃有緊密的聯系。為了能夠確保工程施工按時開始,征地拆遷過程需在工程開始之前提前完成。因此,依據工程施工計劃就能倒排出征地拆遷計劃。系統需按照工程施工樁號,編制征地拆遷計劃,并能夠對該計劃進行查看。
征地拆遷進度管理 征地拆遷全過程,包括了詳查、評估、賠付費用確認、費用賠付、拆遷、交地這6個部分。由征拆對象里程碑節點所對應的責任單位對征拆對象進行進度更新,及時上報征拆進展情況。
征拆進度預警 征拆過程管理主要管理征拆進度以及征拆費用。高速公路征拆現場環境復雜。為了能夠更好對征拆過程及進度進行管理,系統需能夠根據拆遷計劃對比執行進度,對滯后的對象進行預警提示。
征拆優化輔助分析 系統通過分析紅線范圍內所征土地與征拆對象之間的關系,通過拓撲分析,自動生成滿足預設拆遷占比邊界條件的征拆對象列表。用戶能夠通過逐一查看該列表中的征拆對象,比較工程建設對象與征拆對象之間的空間關系。隨后,項目部能夠考慮利用工程技術手段,對部分工程進行優化設計,達到少拆甚至不拆的管理目標,為高速公路項目節約項目拆遷費用提供支持。
系統利用三維GIS技術,實現BIM模型與空間地理數據有機融合,便于進行場景的可視化定位分析以及基于空間位置的統計查詢。重點關注征拆現場真實場景的虛擬展示、工程勘測定界范圍內的征拆對象空間屬性及征拆屬性的關聯、征地拆遷成本輔助計算等,主要體現在:
周邊環境模擬——對工程周邊環境進行模擬,對擬建工程占用土地及附屬建筑特性進行全方位模擬,如土地數量、屬性、附著物情況等征拆指標進行分析,為開展征地拆遷管理業務提供技術支撐;征拆方案優化——利用BIM征遷對象模型和工程實際模型的結合,綜合優化征地拆遷計劃;征拆過程管理——利用BIM系統及時管理征遷進度動態,對重點對象的信息化進行深入分析,為征拆方案的高效決策提供數據支撐。
項目相比傳統征地拆遷管理方式,通過系統的輔助,能夠顯著提高征拆進度計劃管理水平,較以往管理方式,能夠精確地掌握每個征拆對象的進展情況,并能夠根據實際施工進度進行預警。通過系統的輔助,能夠直觀地掌握工程對象與征拆對象的關系。通過設計優化和施工方案優化,能夠實現少征,少拆,甚至不征,不拆的目的。最終為節約征拆成本,提供有效的數據支撐。