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摘要:文章以张家港市城建档案的信息化平台建设为例,以“互联网+”的设计理念,从设计架构、业务流程、条件保障等方面对城建档案智能化管理进行探索。并在此基础上,深入讨论BIM+GIS技术对城建档案工作产生的深远影响。
关键词:BIM;GIS;智能化管理;城市建设;档案管理
一、建设BIM+GIS城建档案管理平台的背景及必要性分析
随着城市建设高速发展,传统城建档案管理模式需要耗费大量人力物力、档案资料调阅利用效率偏低等一些弊端日益凸显。传统的城建档案馆只是纯粹的档案物质载体的保管基地,一直沿用纸质档案的接收移交、整理编目、查询调阅这三部曲必将落后于社会发展。认识档案信息化建设的重要性、迫切性,对城建档案资源进行更为科学的管理及开发,使档案管理部门从封闭走向开放,档案馆职能从保管和利用向信息采集、管理和服务转变,对城建档案馆的生存和发展有着重要的意义。目前,部分经济发达地区在档案管理信息化的道路上先走了一步,在投资力度、馆舍规模、设备投入、队伍建设以及信息化管理等方面取得了一定成效,暂时满足了现阶段电子档案存储、查询等最基本需求。但绝大部分也仅限于提供电子文件的查询服务。如何从源头上做好信息管理工作,并对馆藏资料内部记录的珍贵数据进行挖掘和利用,是城建档案工作发展的方向和必然趋势。
如今的建筑行业响应“互联网+”国家战略,建筑信息化(BIM)技术和地理信息系统(GIS)技术给建筑业带来了新的方向,政府层面的支持也对新技术的普及和推广带来了积极的影响。BIM的核心是建立虚拟的建筑工程三维模型,并利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。而GIS技术作为重要的空间信息系统,可以集成地图视觉效果与地理信息的分析,对地理分布数据进行一系列的数字化统计管理和处理。因此,GIS可以辅助BIM模型搭建周边地理环境的大场景,提高BIM模型的建筑性能信息完备性。随着建筑信息化渗透率提升,城建档案工作必须顺应时代发展的要求,将BIM、GIS应用到城建档案工作中,BIM、GIS与档案管理系统深度融合不仅是建设智慧城市的必要条件,更是提高城建档案管理水平的重要基础所在。
张家港市城建档案馆在数字化建设的基础上,深入剖析目前状况与所遇问题,提出创新战略规划——创建“BIM+GIS城建档案管理平台”,在推陈出新、完善技术、提高服务体验等方面进行探索。创建BIM+GIS城建档案管理平台,就是在GIS地理信息平台基础上,将BIM模型与档案管理系统进行有机的结合,实现城建档案收集工作的前端控制和全程督导。平台通过档案目录的设定、档案质量的监督、档案验收的严谨、档案管理的高效和档案服务的便捷,打造“智慧城市”下城建档案“收管用”联动机制,推动城建档案工作向信息化、智慧化方向发展,为新型“智慧城市”建设与管理提供实时、精准的城建档案可视化调阅服务,为政府决策、公共服务提供数据支撑。
二、BIM+GIS城建档案管理平台架构设计
城建档案信息平台依托ePaaS支撑框架体系,采用多层B/S应用结构模式,充分结合城建档案管理特点,以工程建设全过程档案归集为主线,以档案“双轨制”协同管理为手段,以档案资源可视化服务为目标,结合云计算、BIM、GIS、大数据、移动互联等技术手段,为城建档案智能化管理提供一体化管理和协同服务。其核心的业务流程设计共分四个模块:城建档案大数据中心、城建档案管理平台、电子档案归集平台、档案资源服务平台。(见图1)
(1)城建档案大数据中心
围绕BIM资源的收集、管理和利用工作所涉及的数据内容,结合建设工程档案数据特点,采用大数据技术手段,通过梳理数据构成和数据规则,梳理数据目录与数据关系,明确数据存储、数据管理和数据服务内容。通过建立一系列主题数据库,将BIM模型及其设计信息和建造信息统一存储与管理,为建设工程项目决策、工程造价、施工管理、施工质量、项目运维提供数据支撑,也为城市规划、建设、管理和运维提供可视化的数据支撑服务。
(2)电子档案归集平台(面向参建单位)
电子档案归集平台主要是为建设单位打造的電子档案在线管理和归档平台。采用“互联网+ BIM”的信息化手段,以建设工程项目BIM档案数据的在线收集、审核、关联及归档为目的,通过电子档案归集平台,实现对建设工程项目电子档案资料的实时汇集和管理指导,确保工程竣工后建设单位可以方便、快捷地完成电子档案的归档移交,大幅度提升工程档案的准确度和时效性。(见图2)
(3)城建档案管理平台(面向城建档案馆)
基于电子档案归集平台移交的工程项目BIM模型信息和各类档案资料,进行在线快速著录、上架和补卷,并与GIS技术相结合,实现对城市各建设项目BIM模型的汇集展示,创建由内到外的建设工程档案管理的新模式。
其中较核心的是纸质档案核查与验收系统。建设工程项目竣工后,根据建设单位归档的电子资料信息,实现对纸质档案的在线核查与验收。建设单位根据电子档案目录次序,线下对纸质档案进行整理并移交档案馆工作人员,由工作人员结合电子档案内容对纸质档案进行逐一核查,核查通过后完成验收备案工作。(见图3)
(4)面向社会公众的档案资源服务平台
BIM档案信息资源服务平台以城建档案资源中心数据为基础,深化“互联网+政务服务”理念,以BIM三维可视化模型为核心,以城建档案管理平台为抓手,通过与互联网、GIS、物联网、数据交换等技术相融合,打造一个具有分析、处理、管理和决策能力的智慧服务平台,为社会公众和政府部门提供一站式的BIM档案信息资源服务,将沉睡在“仓库”中的城建档案资料转化为信息资源挖掘与利用的“基地”。 (5)平台建设的预期效果
BIM+GIS信息平台的建立,将对城建档案的实态管理转变为充分挖掘城建档案潜在的信息资源,通过信息交流,实现信息共享。开放式的查阅,以人为本,遵行易操作性原则,降低对用户计算机水平的要求。同时,系统具备完善的帮助信息,使用者可以随时获得与系统有关的在线帮助。
由微观领域的BIM信息和宏观领域的GIS信息相融合的城建档案管理平台,具有精准定位和可视化特点。用户可以非常直观地根据系统提供的GIS地图项目信息检索功能,在地图上快速检索到符合查询条件的项目位置,选定相应BIM项目,依托BIM模型轻量化技术,即可在线浏览该项目/单位工程的BIM模型,直观浏览该建筑项目的建设成果。(见图4)
通过授权服务,用户无论何时、何地都能够享受到阳光、高效、便捷的档案资源查询服务。在线查阅档案目录内各类档案资料的名称及开放级别,并可在线阅览已开放的文档和声像档案资料系统,系统还可以将这些开放档案信息推送到各类终端,如手机终端、微信平台等。
三、建设BIM+GIS城建档案管理平台的条件保障
抓住发展机遇,打造具有自身特色的城建档案信息平台,在智慧城市建设中赢得迅速发展的先机,城建档案的数字化、智能化建设势在必行。抓住机遇的同时,对可能遇到的问题进行全面深入思考,是新形势下城建档案工作发展的新挑战、新要求。
(1)BIM归档标准化的建立
我国BIM工作起步较晚,基于BIM模型的城建档案的接收、保管、利用尚无一套行之有效的标准。张家港市城建档案馆在现有国标基础上,充分分析BIM技术在建设工程领域应用广度和深度,创建一系列基于BIM模型的归档范围、归档精度等档案资料方面的技术标准和管理规范,作为BIM建设工程档案管理与归档的依据。如BIM模型设计与核验标准、BIM档案管理与归档规范、建设工程档案数据采集标准等。这些标准的建立,从源头上奠定了未来城建档案馆可视化管理的基础。新标准的实际应用必然会产生一些无法预料的问题,这就需要一个适应过渡期,在这一阶段,遵循传统城建档案和BIM档案内容互补原则,确保档案管理工作有序实施。
(2)做好宣传推广工作
从目前来看,BIM技术在建筑业得到政府层面的认可后发展迅速,但要在城建信息平台实现所有建设项目BIM归档还任重道远。最大的困难是,我国很多建筑业企事业单位还处于被动状态,不少从业者认为建筑信息模型仅具有可视化的功能,总觉得不采用当前主流的建筑信息模型技术同样能够将工程项目建设任务完成。定期组织BIM档案培训,采用示范引领原则,树立BIM示范标杆项目,与行业内的其他项目作比较,找出差距,用实际数据来说明采用BIM模型信息贯穿建筑整个生命周期可使工程达到质量最优、进度最短、成本最低,从根本上改变参建单位的陈旧观念。
(3)重视人员专业技术培训
在新形势下,城建档案的数字化、智能化建设将会涉及更多相关专业知识。单位管理者在定期组织切实有效的技能培训、实务培训及法律知识学习的同时,还要把城建档案馆建立成一个学习型单位,在全馆树立起重学习、会创新的新风尚,强化学以致用、学用结合的理念,加强讨论交流,提高每一位档案工作人员对城建档案管理平台中出现的问题进行及时分析与对策应用的能力。
(4)平台数据的安全性
城建档案管理平台建设遵循数据驱动、安全为先的原则。由于互联网信息开放性的关系,要保证系統平台数据的安全性、可靠性,就必须在以下两方面下功夫:一是应用软件或是操作系统软件在设计上的漏洞可能会被不法分子利用,应及时更新,定期安装补丁。此外要尽量消除人为因素导致的漏洞,如设置了比较弱的密码,管理系统密码泄漏等。二是在数据安全性方面,首先要保证平台内数据的不可篡改性;其次要做好数据的备份工作,通过异地备份、服务器备份、移动硬盘备份、云备份等多种备份方式规避有可能发生的数据损坏和丢失风险,把数据安全风险降到最低。
(5)管理平台的兼容性
在保证城建档案系统平台的安全性、可靠性的基础上,要充分考虑管理平台的兼容性问题。BIM软件厂商众多,其开发的软件各有优势与适用领域,据不完全统计,目前常用的就有25款,BIM归档需要有前瞻性的眼光,考虑到其与操作系统档案管理平台的兼容性问题。如Revit的高级版向低版本转换的时候可能会导致部分数据遗失。这些问题,在城建档案信息化建设初期必须全面考虑到。
未来,借助“互联网+”的设计理念,档案馆的功能将得到扩展和延伸,城建档案馆也将成为信息管理机构及数据的传输枢纽。因此,将BIM城建信息系统置于整个社会信息体系中,实现资源共享,扩大社会参与面,拓宽服务公众渠道,对于做大做强档案信息化工作,更好地服务于百姓生活,具有重要意义。
关键词:BIM;GIS;智能化管理;城市建设;档案管理
一、建设BIM+GIS城建档案管理平台的背景及必要性分析
随着城市建设高速发展,传统城建档案管理模式需要耗费大量人力物力、档案资料调阅利用效率偏低等一些弊端日益凸显。传统的城建档案馆只是纯粹的档案物质载体的保管基地,一直沿用纸质档案的接收移交、整理编目、查询调阅这三部曲必将落后于社会发展。认识档案信息化建设的重要性、迫切性,对城建档案资源进行更为科学的管理及开发,使档案管理部门从封闭走向开放,档案馆职能从保管和利用向信息采集、管理和服务转变,对城建档案馆的生存和发展有着重要的意义。目前,部分经济发达地区在档案管理信息化的道路上先走了一步,在投资力度、馆舍规模、设备投入、队伍建设以及信息化管理等方面取得了一定成效,暂时满足了现阶段电子档案存储、查询等最基本需求。但绝大部分也仅限于提供电子文件的查询服务。如何从源头上做好信息管理工作,并对馆藏资料内部记录的珍贵数据进行挖掘和利用,是城建档案工作发展的方向和必然趋势。
如今的建筑行业响应“互联网+”国家战略,建筑信息化(BIM)技术和地理信息系统(GIS)技术给建筑业带来了新的方向,政府层面的支持也对新技术的普及和推广带来了积极的影响。BIM的核心是建立虚拟的建筑工程三维模型,并利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。而GIS技术作为重要的空间信息系统,可以集成地图视觉效果与地理信息的分析,对地理分布数据进行一系列的数字化统计管理和处理。因此,GIS可以辅助BIM模型搭建周边地理环境的大场景,提高BIM模型的建筑性能信息完备性。随着建筑信息化渗透率提升,城建档案工作必须顺应时代发展的要求,将BIM、GIS应用到城建档案工作中,BIM、GIS与档案管理系统深度融合不仅是建设智慧城市的必要条件,更是提高城建档案管理水平的重要基础所在。
张家港市城建档案馆在数字化建设的基础上,深入剖析目前状况与所遇问题,提出创新战略规划——创建“BIM+GIS城建档案管理平台”,在推陈出新、完善技术、提高服务体验等方面进行探索。创建BIM+GIS城建档案管理平台,就是在GIS地理信息平台基础上,将BIM模型与档案管理系统进行有机的结合,实现城建档案收集工作的前端控制和全程督导。平台通过档案目录的设定、档案质量的监督、档案验收的严谨、档案管理的高效和档案服务的便捷,打造“智慧城市”下城建档案“收管用”联动机制,推动城建档案工作向信息化、智慧化方向发展,为新型“智慧城市”建设与管理提供实时、精准的城建档案可视化调阅服务,为政府决策、公共服务提供数据支撑。
二、BIM+GIS城建档案管理平台架构设计
城建档案信息平台依托ePaaS支撑框架体系,采用多层B/S应用结构模式,充分结合城建档案管理特点,以工程建设全过程档案归集为主线,以档案“双轨制”协同管理为手段,以档案资源可视化服务为目标,结合云计算、BIM、GIS、大数据、移动互联等技术手段,为城建档案智能化管理提供一体化管理和协同服务。其核心的业务流程设计共分四个模块:城建档案大数据中心、城建档案管理平台、电子档案归集平台、档案资源服务平台。(见图1)
(1)城建档案大数据中心
围绕BIM资源的收集、管理和利用工作所涉及的数据内容,结合建设工程档案数据特点,采用大数据技术手段,通过梳理数据构成和数据规则,梳理数据目录与数据关系,明确数据存储、数据管理和数据服务内容。通过建立一系列主题数据库,将BIM模型及其设计信息和建造信息统一存储与管理,为建设工程项目决策、工程造价、施工管理、施工质量、项目运维提供数据支撑,也为城市规划、建设、管理和运维提供可视化的数据支撑服务。
(2)电子档案归集平台(面向参建单位)
电子档案归集平台主要是为建设单位打造的電子档案在线管理和归档平台。采用“互联网+ BIM”的信息化手段,以建设工程项目BIM档案数据的在线收集、审核、关联及归档为目的,通过电子档案归集平台,实现对建设工程项目电子档案资料的实时汇集和管理指导,确保工程竣工后建设单位可以方便、快捷地完成电子档案的归档移交,大幅度提升工程档案的准确度和时效性。(见图2)
(3)城建档案管理平台(面向城建档案馆)
基于电子档案归集平台移交的工程项目BIM模型信息和各类档案资料,进行在线快速著录、上架和补卷,并与GIS技术相结合,实现对城市各建设项目BIM模型的汇集展示,创建由内到外的建设工程档案管理的新模式。
其中较核心的是纸质档案核查与验收系统。建设工程项目竣工后,根据建设单位归档的电子资料信息,实现对纸质档案的在线核查与验收。建设单位根据电子档案目录次序,线下对纸质档案进行整理并移交档案馆工作人员,由工作人员结合电子档案内容对纸质档案进行逐一核查,核查通过后完成验收备案工作。(见图3)
(4)面向社会公众的档案资源服务平台
BIM档案信息资源服务平台以城建档案资源中心数据为基础,深化“互联网+政务服务”理念,以BIM三维可视化模型为核心,以城建档案管理平台为抓手,通过与互联网、GIS、物联网、数据交换等技术相融合,打造一个具有分析、处理、管理和决策能力的智慧服务平台,为社会公众和政府部门提供一站式的BIM档案信息资源服务,将沉睡在“仓库”中的城建档案资料转化为信息资源挖掘与利用的“基地”。 (5)平台建设的预期效果
BIM+GIS信息平台的建立,将对城建档案的实态管理转变为充分挖掘城建档案潜在的信息资源,通过信息交流,实现信息共享。开放式的查阅,以人为本,遵行易操作性原则,降低对用户计算机水平的要求。同时,系统具备完善的帮助信息,使用者可以随时获得与系统有关的在线帮助。
由微观领域的BIM信息和宏观领域的GIS信息相融合的城建档案管理平台,具有精准定位和可视化特点。用户可以非常直观地根据系统提供的GIS地图项目信息检索功能,在地图上快速检索到符合查询条件的项目位置,选定相应BIM项目,依托BIM模型轻量化技术,即可在线浏览该项目/单位工程的BIM模型,直观浏览该建筑项目的建设成果。(见图4)
通过授权服务,用户无论何时、何地都能够享受到阳光、高效、便捷的档案资源查询服务。在线查阅档案目录内各类档案资料的名称及开放级别,并可在线阅览已开放的文档和声像档案资料系统,系统还可以将这些开放档案信息推送到各类终端,如手机终端、微信平台等。
三、建设BIM+GIS城建档案管理平台的条件保障
抓住发展机遇,打造具有自身特色的城建档案信息平台,在智慧城市建设中赢得迅速发展的先机,城建档案的数字化、智能化建设势在必行。抓住机遇的同时,对可能遇到的问题进行全面深入思考,是新形势下城建档案工作发展的新挑战、新要求。
(1)BIM归档标准化的建立
我国BIM工作起步较晚,基于BIM模型的城建档案的接收、保管、利用尚无一套行之有效的标准。张家港市城建档案馆在现有国标基础上,充分分析BIM技术在建设工程领域应用广度和深度,创建一系列基于BIM模型的归档范围、归档精度等档案资料方面的技术标准和管理规范,作为BIM建设工程档案管理与归档的依据。如BIM模型设计与核验标准、BIM档案管理与归档规范、建设工程档案数据采集标准等。这些标准的建立,从源头上奠定了未来城建档案馆可视化管理的基础。新标准的实际应用必然会产生一些无法预料的问题,这就需要一个适应过渡期,在这一阶段,遵循传统城建档案和BIM档案内容互补原则,确保档案管理工作有序实施。
(2)做好宣传推广工作
从目前来看,BIM技术在建筑业得到政府层面的认可后发展迅速,但要在城建信息平台实现所有建设项目BIM归档还任重道远。最大的困难是,我国很多建筑业企事业单位还处于被动状态,不少从业者认为建筑信息模型仅具有可视化的功能,总觉得不采用当前主流的建筑信息模型技术同样能够将工程项目建设任务完成。定期组织BIM档案培训,采用示范引领原则,树立BIM示范标杆项目,与行业内的其他项目作比较,找出差距,用实际数据来说明采用BIM模型信息贯穿建筑整个生命周期可使工程达到质量最优、进度最短、成本最低,从根本上改变参建单位的陈旧观念。
(3)重视人员专业技术培训
在新形势下,城建档案的数字化、智能化建设将会涉及更多相关专业知识。单位管理者在定期组织切实有效的技能培训、实务培训及法律知识学习的同时,还要把城建档案馆建立成一个学习型单位,在全馆树立起重学习、会创新的新风尚,强化学以致用、学用结合的理念,加强讨论交流,提高每一位档案工作人员对城建档案管理平台中出现的问题进行及时分析与对策应用的能力。
(4)平台数据的安全性
城建档案管理平台建设遵循数据驱动、安全为先的原则。由于互联网信息开放性的关系,要保证系統平台数据的安全性、可靠性,就必须在以下两方面下功夫:一是应用软件或是操作系统软件在设计上的漏洞可能会被不法分子利用,应及时更新,定期安装补丁。此外要尽量消除人为因素导致的漏洞,如设置了比较弱的密码,管理系统密码泄漏等。二是在数据安全性方面,首先要保证平台内数据的不可篡改性;其次要做好数据的备份工作,通过异地备份、服务器备份、移动硬盘备份、云备份等多种备份方式规避有可能发生的数据损坏和丢失风险,把数据安全风险降到最低。
(5)管理平台的兼容性
在保证城建档案系统平台的安全性、可靠性的基础上,要充分考虑管理平台的兼容性问题。BIM软件厂商众多,其开发的软件各有优势与适用领域,据不完全统计,目前常用的就有25款,BIM归档需要有前瞻性的眼光,考虑到其与操作系统档案管理平台的兼容性问题。如Revit的高级版向低版本转换的时候可能会导致部分数据遗失。这些问题,在城建档案信息化建设初期必须全面考虑到。
未来,借助“互联网+”的设计理念,档案馆的功能将得到扩展和延伸,城建档案馆也将成为信息管理机构及数据的传输枢纽。因此,将BIM城建信息系统置于整个社会信息体系中,实现资源共享,扩大社会参与面,拓宽服务公众渠道,对于做大做强档案信息化工作,更好地服务于百姓生活,具有重要意义。