CONCEPTUAL FUNDAMENTALS OF AIRPORT ВIM /GIS SPATIAL DATA INTEGRATION RECEIVED BY LASER SCAN

№ 4 (18), 2019 ТЕХНІЧНІ НАУКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ TECHNICAL SCIENCES AND TECHNOLOGIES УДК 528.48:69 DOI: 10.25140/2411-5363-2019-4(18)-238-246 Олена Бойко, Дмитро Ляшенко, Дмитро Прусов КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ ВІМ/GIS ІНТЕГРАЦІЇ ГЕОПРОСТОРОВИХ ДАНИХ АЕРОПОРТІВ, ОТРИМАНИХ ЛАЗЕРНИМ СКАНУВАННЯМ Актуальність теми дослідження. Процес проєктування, будівництва та експлуатації сучасних об’єктів транспортної інфраструктури активно вдосконалюється, зважаючи на активний розвиток цифрових технологій: систем супутникового визначення місцеположення, цифрової фотограмметрії, лідарних та лазерних знімань. Для оброблення масивів геопросторових даних нині використовуються геоінформаційні системи (GIS) та системи автоматизованого проєктування (САПР). Шляхи інтеграції цих технологій нині перебувають на етапі становлення. Постановка проблеми. Важливою науковою проблемою є пошук шляхів інтеграції просторових даних для створення будівельних інформаційних моделей (BIM) та геоінформаційних моделей GIS. Якщо BIM використовуються нині переважно для проєктування та реконструкції об’єктів будівництва, то GIS вирішують набагато ширше коло завдань просторового планування і управління. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У роботі були проаналізовані та узагальнені публікації з цієї теми: вивчений досвід впровадження будівельних інформаційних моделей (BIM) та геоінформаційних моделей GIS в діяльності аропортів. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Після етапу збирання геопросторових даних із різних сенсорів (ГНСС, БПЛА, лазерних сканерів), дані імпортуються до САПР або GIS. Для роботи з обома цими моделями використовуються різні програмні продукти. Процеси організації даних у процесі створення будівельних інформаційних моделей (BIM) та геоінформаційних моделей (GIS) до певної міри відрізняються. Питання інтеграції таких моделей нині неповною мірою опрацьовані, що потребують вирішення. Постановка завдання. У процесі інтеграції просторових даних потребує рішення питання інтеграції семантики, топології, форматів і стандартів геопросторових даних. Важливим завданням є розроблення та вивчення досвіду створення програмних модулів, що дозволяють інтегрувати BIM-моделі до середовища геоінформаційних систем (GIS). Виклад основного матеріалу. Лідерами з проведення об’єднання даних будівельних інформаційних моделей та геоінформаційних систем є компанії Autodesk та Esri. У роботі визначено актуальність застосування модуля Feature Manipulation Engine (FME), який інтегрує моделі BIM у форматі IFC (Industry Foundation Classes) в ArcGIS. Важливим напрямом подальшого розвитку технологій є впровадження у виробництво стандарту CityGML відкритого геопросторового консорціуму (OGC). Цей стандарт є перспективним для зберігання віртуальних 3D-моделей, які можуть бути загальними для САПР та GIS. Висновки відповідно до статті. На основі виконаних досліджень встановлено, що актуальним напрямом дослідження є розроблення технологій, що дозволяють генерувати інформацію із ВІМ та GIS для створення більш взаємопов’язаної інфраструктури. Перспективним є інтеграція інформації ВІМ та GIS для створення інфраструктури просторових даних (ІПД). Ключові слова: геопросторові дані; геоінформаційні системи (GIS); будівельні інформаційні моделі (BIM); ВІМ/GIS інтеграція; лазерне та лідарне сканування; об’єкти транспортної інфраструктури; аеропорти; будівництво; реконструкція; інфраструктури геопросторових даних (ІПД). Рис.: 2. Бібл.: 19. Актуальність теми дослідження. Нині Україна на шляху впровадження інформаційних технологій, і ці процеси відбуваються дуже інтенсивно в багатьох сферах: проєктуванні, будівництві, управлінні територіальним розвитком, оновленні плановокартографічних матеріалів, створенні інфраструктури геопросторових даних, ведення кадастрів, створенні геоінформаційних систем різного призначення, геопорталів тощо. Цифрова трансформація багатьох галузей, перехід на нові технології збору геопросторових даних, інформаційне моделювання, впровадження геоінформаційних систем, геопортальних рішень, хмарних технологій призводять до необхідності конвертації великих масивів даних в різне програмне середовище. Розглядаючи проблему використання ВІМ/GIS технологій при проведенні комплексу робіт щодо реконструкції аеропортів України, враховуючи необхідність обробки даних в об’єднаних робочих процесах для забезпечення вирішення комплексу проєктних, будівельних, експлуатаційних та управлінських завдань, проблема інтеграції та інтероперабельності даних є актуальною. Постановка проблеми. У цьому дослідженні розглядаються концептуальні засади інтеграції даних, отриманих шляхом лазерного сканування для подальшого використання в програмах інформаційного моделювання будівель та споруд (ВІМ) та для використання при створенні геоінформаційних систем (GIS) майнового комплексу.  Бойко О. Л., Ляшенко Д. О., Прусов Д. Е., 2019 238 ТЕХНІЧНІ НАУКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ № 4 (18), 2019 TECHNICAL SCIENCES AND TECHNOLOGIES Аналіз останніх досліджень та публікацій. Це дослідження є комплексним, в якому аналізується інтеграція масиву геоданих, отриманих шляхом лазерного (лідарного) сканування в різні робочі процеси, які пов’язані між собою: 1) проєктно-вишукувальний, на якому відбувається збір геопросторових даних; 2) інтеграція даних лазерного сканування в системи інформаційного моделювання будівель та споруд (ВІМ) та в геоінформаційні системи (GIS) прийняття управлінських рішень; 3) ВІМ/GIS інтеграція геопросторових даних. Аналіз останніх досліджень і публікацій показав, що проблемі використання лазерного сканування та нових підходів до проведення геодезичних вишукувань у будівництві присвячені праці Р. Шульца [1], А. Маліцького, В. Лозинського [2], М. Коцаб, Д. Вилим, И. Лехнер, К. Радей, А. Дрбал [3] та інших. Проблемі BIM/GIS інтеграції геопросторових даних присвячені праці Shimonti Pau [4], Arup Dasgupta [5], Chris Andrews [6], Don Kuehne [7] та інших. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Аналіз останніх досліджень і публікацій показав, що питання ВІМ/GIS інтеграції геоданих, отриманих шляхом лазерного та лідарного сканування, потребує додаткового дослідження, оскільки ці питання дуже важливі при виконанні комплексу робіт щодо реконструкції та модернізації таких великих інфраструктурних об’єктів, як аеропорти. Постановка завдання (цілей статті). Метою цього дослідження є визначення концептуальних засад інтеграції геопросторових даних, отриманих шляхом лазерного та лідарного сканування між програмними продуктами, які технологічно різняться, призначені для вирішення різних цілей і завдань, але складають єдиний технологічний ланцюг від збору даних до їх практичного використання. Завданням дослідження є визначення методів інтеграції даних лазерного (лідарного) сканування для ВІМ/ГІС моделювання на основі виробників програмного забезпечення для інформаційного моделювання (Autodesk, Revit) і створення геоінформаційних систем (Esri, ArcGIS). Виклад основного матеріалу. Інформаційні технології останніми роками широко застосовуються при ви (...truncated)