時間：2023-06-30 17:21:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑可視化分析，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
工程管理作為工程科學和管理科學相融合的結晶是面向工程的管理學科，是為了更加有效地利用資源，實現預期的目標，而對工程進行的決策、計劃、組織、協調等工作。發展工程管理學科需要深刻的認識工程管理的發展規律，借助可視化信息分析技術，可以進一步明確工程管理理論的主流研究。
一、工程管理和可視化研究的概述
工程管理發軔于上世紀50年代，將網絡技術應用在工程項目的控制中，取得了很大成功。工程管理的研究領域比較廣泛，具體來說包括了建設施工、工程設計、工業工程、制造和技術生產等等方面。在最初，工程管理只是一個比較狹窄的領域，隨后逐漸的擴展到公共政策、組織、技術、網絡等領域[1]。50多年來，工程管理的研究歷經了從工程管理、研發管理再到創新管理的嬗變歷程。在我國，工程管理作為一門學科也具有比較久遠的歷史，最初只有單純意義上的土木工程管理，現在已經擴展到更加寬泛的意義上的工程管理。
可視化技術是隨著計算機技術的發展而涌現出來的新技術，就是在計算機圖形學以及計算機圖像處理技術快速發展的基礎上逐步發展而來的。這種技術將數據轉換成為圖形，并且能在計算機屏幕上表現出來，進行交互和處理。可視化技術有著廣闊的應用前景，尤其是在圖書情報領域應用非常廣泛。引文可視化分析技術是可視化技術的重要分支，將大量的抽象數據用直觀形象的方法展現出來進行引文分析，使人們直觀的觀察引文內容。將可視化技術和信息科學、應用數學、共現分析等理論和技術結合起來，就能夠用可視化的圖譜形象直觀的展示學科的核心內容，發展歷程、前沿理論以及學科整體的知識架構。
在工具方面，能夠進行理論知識圖譜可視化分析的軟件和程序比較多，但是citespace軟件相對來說更容易獲取，使用也更加便捷。這種軟件不需要把下載下來的原始性文獻轉換相關矩陣，而是可以對數據庫保存下來的數據格式進行直接分析，這樣就使數據的處理加工變得更加簡單快捷[2]。一般來說，進行工程管理理論研究主流可視化分析都會采用這款軟件。
二、數據來源和研究方法
在我國，目前工程管理科學已經形成了比較龐大的學科體系，知識架構也比較復雜，新的理論、新的技術和新的研究方法不斷涌現出來，一方面這為我國工程管理理論研究帶來重要機遇，另一方面也對工程管理學科進行清晰劃分帶來了一定難度的挑戰。伴隨著工程實踐和工程管理理論的研究不斷深入，工程管理的界限也變得越來越模糊[3]。正因為如此，本文用工程管理的相關期刊對工程管理本文由收集整理學科進行界定和相關研究。由于對數據的分析和處理時進行研究工作的前提，因此對數據來源的界定和遴選需要格外重視。本文分析所使用的是中文社會科學引文索引，也就是cssci，這個引文索引是由南京大學中國社會科學研究評價中心研制和開發的，另一個重要數據源是中國期刊網，是由清華大學中國學術期刊電子雜志社主辦。這二者都是我國目前在該領域最為重要的引文信息源。對cssci來說，它遵循的是文獻計量學的規律，它的信息源頭是在全國2700多種中文社會科學學術期刊中，綜合運用定性和定量的方法，精心挑選出那些學術性比較強、編輯規范的期刊。這些期刊中包括了25個大類的500多種學術期刊，涵蓋管理學、經濟學、歷史學、政治學、法學、文學等領域。而中國期刊網是按學科進行劃分的，收錄了5300多種學術期刊的全文或者是引文，主要劃分為理工類、文史哲類、農業類、政治經濟和法律類等領域。
在進行工程管理理論研究的時候要綜合采用定量和定性的方法，并且更加重視定量的方法，注重用繪制圖譜的方式來展現。科學圖譜就是包括了共被引分析和詞頻分析等，對于讀者了解學科演進非常方便。詞頻分析指的是對出現的關鍵詞進行頻率上的統計和分析，以查找該領域的研究熱點，通過觀察關鍵詞的演變分析學科的發展趨勢。所謂共被引分析是值得兩種文獻之間，同時被引用的頻率和次數，次數越多，說明這兩種文獻的關系越密切，背景也越相似。
三、可視化分析的結果
首先是對《管理工程學報》的分析。首先從cssci數據庫上下載2008至今的文獻數據，在同一個文件夾中用純文本的方式進行保存，再利用數據轉換器將下載下來的文件數據轉換成為citespace識別并可以分析的格式。數據來源是文獻標題、文獻摘要和關鍵詞、主題詞類型，在主題詞類型項選擇名詞性短語，開展聚類分析，節點類型上選擇主題詞和被引用文獻，通過運行軟件得到了該期刊的共被引和主題詞網絡圖譜。通過這個圖譜，我們可以看到，關鍵節點包括了博弈、物流、協調激勵、供應鏈等詞匯，這說明該領域的研究熱點是這些關鍵詞背后的課題。研究方法囊括了遺傳算法、模型等。另外，委托、自主創新、知識轉移等詞匯出現的頻率也比較高。通過對可視化圖譜的分析可知，該期刊作為工程管理理論的重要期刊研究的主題主要涉及了供應鏈、物流、博弈理論、技術創新等。供應鏈研究顯然是主流性研究;委托、物流等方面也在研究者的視角逐漸受到重視。
其次是對《建筑經濟》等其他期刊的關鍵詞分析。在中國知網下載《建筑經濟》自2008年以來的文獻數據，利用citespace軟件在數據轉換的基礎上進行分析。通過分析可以看出，全過程造價、bt模式、信息化、全壽命周期等詞匯是研究工作的關鍵詞，說明這期間的研究熱點在這些領域。
不同的期刊往往刊文重點有不同，體現了一本期刊的研究視野各有側重，因此，工程管理理論研究領域的不同期刊進行可視化分析，能夠更加客觀全面的掌握工程管理理論研究的主流。對不同期刊的關鍵詞匯內容進行分析，體現了這種相互補充性。《工程管理學報》也是工程管理領域的重要學術期刊，在中國知網上下載2008年以來的文獻題錄，用純文本的方式進行保存，再通過citespace軟件進行格式轉換，最后用citespace進行分析，得出來的結果就是《工程管理學報》在這個期間的研究主流。建筑企業、競爭力、實證研究等詞匯出現在結果統計的前列，這與該期刊側重建筑業工程項目和政府投資項目管理的研究側重點相吻合。此外，在方法論的層面，層次分析法、模糊性綜合評價、系統動力學等成為研究方法的熱點，這也體現了《工程管理學報》在研究方法上的獨特性。用同樣的方法對《科技進步與對策》期刊進行分析，得到的出現頻率較高的詞匯是自主創新、科技創新、知識產權、知識共享、低碳經濟等。這體現了技術創新、知識管理等依舊是該刊關注的前沿。工程管理是一門與時俱進的學科，隨著研究的深入新的研究內容會逐漸進入研究者的視野，新的研究方法也會得到更多運用。
關鍵詞：信息化；室內設計；設計工具；同步設計
一、傳統計算機輔助室內設計即將面臨新的挑戰
傳統的計算機輔助室內設計主要是采用AutoCAD 等設計軟件進行二維的平、立、剖面圖設計，在3ds Max等三維軟件中制作效果圖。這種工作模式與傳統手工繪圖方法步驟類似，只是利用了計算機作為媒介，較手工繪圖要高效、精確，但并未從根本上將設計師從繁重的繪圖任務中解脫出來。傳統設計軟件無法做到平、立、剖面圖之間及其與三維模型之間相互關聯，某一圖紙作了變動，其它圖紙得相應手動修改，甚至是重繪，往往會出現各種圖紙表達內容互不相符的現象。
以上問題是目前計算機輔助室內設計中存在的普遍問題，是進一步提高設計水平和設計效率所面臨的嚴重挑戰。只能通過新技術的應用來解決這些問題，建筑信息模型技術提供了可靠的解決方案。
二、建筑信息模型技術在室內設計中應用的優勢
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是近年來出現的一項新的建筑數字技術。它采用信息化建模技術，大大提高了建筑信息的集成化程度，它將使設計乃至整個工程的質量和效率顯著提高，成本降低，為建筑業的發展帶來巨大的效益。
將BIM技術應用于室內設計將會帶來的革命性變化，主要體現在以下多個方面。
1.信息化建模
BIM設計軟件不再提供只能畫點、線、圓等簡單元素的幾何繪圖工具，而是在設計過程中直接放置墻體、門、窗、梁、柱等構件圖元，建立起由構件組成的信息化模型。軟件帶有強大的構件庫，各種構件、家具、廚房設備、衛生潔具都存儲在庫中，可以隨時調用。模型建立后，便可自動生成室內設計表達所需的各種圖紙。
2.設計數據關聯變化、智能聯動由于生成的各種圖紙都是來源于同一模型，所有的圖紙、圖表都是相互關聯的，避免了不同視圖之間出現的不一致現象。如果需要對設計進行更改，無論在哪一張視圖上改動，相關聯的圖紙、圖表上也跟著發生了關聯變更，這種關聯變更是實時的。
關聯變化與智能聯動還體現在構件之間存在著關聯關系。例如在模型中安裝在頂棚上的燈具，如果要把頂棚升高或降低，燈具的高度就會隨之升高或降低；如果把模型中的頂棚刪除，頂棚上的燈具也會隨之刪除。
3.可視化分析
前面提到，BIM 設計軟件建立起的模型就是設計的成果。至于各種平、立、剖面圖，以及三維效果圖、三維動畫等都可以根據模型隨意生成，這就為設計的可視化分析（空間分析、體量分析、效果分析、細節處理）提供了方便。設計師可以利用三維模型在任意的視角上推敲設計，確定材料材質、飾面顏色、燈光布置、固定設施等，檢查管線和構件的碰撞情況，確定各種管線穿越構件的準確位置，從而做到對設計進行細致的分析，保證了設計的質量。
4.更加關注細節
室內設計十分關注細節，可視化分析為處理好細節創造了條件。燈光、材質、飾面、家具等細節影響著設計的最終效果。不管在概念設計階段還是深化設計階段，BIM 設計軟件都支持設計師生動而方便地表現這些細節。
5.豐富的附加功能
由于BIM的數據庫中包含了所代表的建筑物的詳盡信息，這樣就為BIM的進一步應用創造了條件，為設計工作增加了很多附加功能。
可以利用它自動統計工程量。從模型中生成各種門窗表、材料表以及各種綜合表格十分容易。要統計某間隔墻的面積、體積，或者裝飾構件的數量、價格、廠家信息也十分方便。設計師很容易利用它來進行工程概預算，為控制裝修報價或投標報價提供了精確的數據依據，保證了實際成本的差異率在可控制的范圍內。利用它生成采購清單等能夠保證采購數量的準確性。
室內設計除空間功能設計和視覺藝術設計外，還包括室內聲、光、熱環境的設計。尤其是大型公共建筑室內空間對聲、光、熱環境有著很高的要求。由于BIM包含的豐富數據中也包含構件材料的各種物理數據（熱阻值、隔聲系數等） ，這就為直接把信息化模型導出到諸如Ecotect、IES等分析軟件中進行聲、光、熱環境的建筑物理分析創造了條件。
6.實現信息共享與協同工作
在建筑信息模型中，有關建筑工程的所有基本構件的數據都存放在統一的數據庫中，實現了信息集成。這就可以以 BIM為核心構建協同工作平臺，使室內設計、電氣、給排水等不同專業的設計人員都能夠通過網絡在同一個建筑模型上展開協同設計，還可以通過協同工作平臺與業主、承建商、材料供應商等進行協調與溝通并及時傳達信息，各種信息能得到有效的管理與應用，保證設計協調、高效、順利地進行。
三、建筑信息模型技術在室內設計中的應用實例
1.林肯中心愛麗絲杜利音樂廳改造工程美國紐約市林肯中心的愛麗絲杜利音樂廳最新改造工程應用了BIM技術，取得了令人滿意的效果。該項目要求在現有空間的墻體系統中
采用新型材料，并規定了嚴格的誤差及有限的工期。音樂廳內部采用了半透明的、彎曲的木飾面板的墻板系統。設計師應用Digital Project 建立室內的三維模型，包括木墻板、承重鋼結構、劇場纜索提升裝置、暖通水電系統等各個方面，并考慮了各構件、各系統的相互影響，使工程得以順利進行。其中有以下幾點，凸顯了BIM技術的優越性 ：
（1）設計師通過Digital Project 與建筑木業廠商、板材顧問進行協同工作，又快又好地共同完成了內部面板設計，隨后可直接按設計要求進行面板的制造、安裝。
（2）設計師通過Digital Project 將各分包商的三維模型整合在一起，并提供了預生成該項目的數字化三維視圖，完成了諸如管道系統布局等復雜系統的設計，分析和解決了管道系統的碰撞沖突問題，避免了因為碰撞沖突引起的修改設計、 返工等問題。
（3）設計師利用Digital Project 建立起三維信息化模型，分析了設計中各個部分的銜接問題，確保所制造的面板能精確地安裝，確保了施工的順利進行。
2.上海世博會德國國家館
2010 年上海世博會德國國家館是由175 根鋼柱支撐起來的鋼結構現代建筑，使用膜結構。整個建筑造型新穎，由四個不規則幾何體組成，空間關系復雜。德國館由于建筑造型和空間關系復雜，如果沿用傳統二維設計手段則根本無法進行該項目的室內設計工作。例如，鋼結構與內板、內裝飾板之間有很多夾角相連的關系，這種立體結構難于用二維投影表達。設計人員在設計中應用了 Revit 等三維設計軟件，先建立起三維模型，模型建成以后計算桿件的大小，再根據桿件的尺寸進行內板、外板和膜的設計，從而準確地解決了用傳統二維設計手段難以解決的問題。
BIM的定義
BIM全稱是建筑信息模型（Building Information Modeling）是一個設施（建設項目）物理和功能特性的數字化表達，是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命期中所有決策提供可靠依據的過程；在項目的不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反應其各自職責的協同作業。
BIM的作用
可視化作用。項目設計、建造、運營等整個建設過程可視，方便進行更好的溝通、討論與決策。
協調性。各專業項目信息出現“不兼容”現象，使用有效BIM軟件協調流程進行協調綜合，減少不合理變更方案或問題變更方案。
3、模擬性。能夠實現3D工況展示、4D虛擬建造、能效、日照和熱能傳導等的模擬。
4、優化性：BIM及與其配套的各種優化工具能對項目進行可能的優化處理。
可出圖性。建筑設計圖+碰撞檢查和設計修改=綜合設計施工圖。
BIM的應用領域
BIM在項目全生命周期應用價值
BIM完善了整個建筑行業從上游到下游的各個企業間的溝通和交流環節，實現了項目全生命周期的信息化管理；BIM將引起行業行為模式的系列的變革。
1）市場的優勝劣汰將產生一批已經掌握BIM并能夠有效提供整合解決方案的公司，它們基于以往成功經驗來參與競爭，贏得新的工程 ；
2）盡管當前BIM應用主要集中在建筑行業，具備創新意識的公司正將其應用于大土木的工程項目中；
3）業主能夠更早地了解成本、進度計劃以及質量；
4）新的承包方式將出現，以支持一體化項目交付；
5）BIM應用將有力促進建筑工業化發展；
6）隨著更加完備的建筑信息模型融入現有業務，一種全新內置式高性能數據儀在不久即可用于建筑系統及產品。
BIM在勘察設計階段的應用分析
設計方案論證。設計方案比選與優化，提出性能、品質最優的方案。
設計建模。三維模型展示與漫游體驗，很直觀；建筑、結構、機電各專業協同建模；參數化建模技術實現一處修改，相關聯內容智能變更；避免錯、漏、碰、缺發生。
能耗分析。通過IFC或gbxml格式輸出能耗分析模型；對建筑能耗進行計算、評估，進而開展能耗性能優化；能耗分析結果存儲在BIM模型或信息管理平臺中，便于后續應用。
結構分析。通過IFC或Structure ModelCenter數據計算模型；開展抗震、抗風、抗火等結構性能設計； 結構計算結果存儲在BIM模型或信息管理平臺中，便于后續應用。
光照分析。建筑、小區日照性能分析；室內光源、采光、景觀可視度分析；光照計算結果存儲在BIM模型或信息管理平臺中、便于后續應用。
設備分析。管道、通風、負荷等機電設計中的計算分析模型輸出；冷、熱負荷計算分析；舒適度模擬；氣流組織模擬；設備分析結果存儲在BIM模型或信息管理平臺中，便于后續應用；
7）綠色評估。通過IFC或gbxml格式輸出綠色評估模型；建筑綠色性能分析，其中包括：規劃設計方案分析與優化；節能設計與數據分析；建筑遮陽與太陽能利用；建筑采光與照明分析；建筑室內自然通風分析；建筑室外綠化環境分析；建筑小區雨水采集和利用；
8）工程量統計。BIM模型輸出土建、設備統計報表；輸出工程量統計，與概預算專業軟件集成計算；概預算分析結果存儲在BIM模型或信息管理平臺中，便于后續應用；
其他性能分析。建筑表面參數化設計；建筑曲面幕墻參數化分格、優化與統計；
管線綜合。各專業模型碰撞檢測，提前發現錯、漏、碰、缺等問題，減少施工中的返工和浪費。
規范驗證。BIM模型與規范、經驗相結合，實現智能化的設計，減少錯誤，提高設計便利性和效率。
12）設計文件編制。從BIM模型中出版二維圖紙、計算書、統計表單，特別是詳圖和表達，可以提高施工圖的出圖效率，并能有效減少二維施工圖中的錯誤。
BIM在施工階段的應用價值
支撐施工投標的BIM應用。3D施工工況展示；4D虛擬建造。
支撐施工管理和工藝改進的單項功能BIM應用。設計圖紙審查和深化設計； 4D虛擬建造，工程可建性模擬（樣板對象）；基于BIM的可視化技術討論和簡單協同； 施工方案論證、優化、展示以及技術交底； 工程量自動計算； 消除現場施工過程干擾或施工工藝沖突；施工場地科學布置和管理； 有助于構配件預制生產、加工及安裝。
支撐項目、企業和行業管理集成與提升的綜合BIM應。4D計劃管理和進度監控；施工方案驗證和優化；施工資源管理和協調；施工預算和成本核算；質量安全管理；綠色施工；總承包、分包管理協同工作平臺；施工企業服務功能和質量的拓展、提升。
支撐基于模型的工程檔案數字化和項目運維的BIM應用。施工資料數字化管理；工程數字化交付、驗收和竣工資料數字化歸檔； 業主項目運維服務；
關鍵詞：內控測試 可視化 現狀分析 執行力
中圖分類號：F270 文獻標識碼：A
文章編號：1004-4914（2017）03-288-05
油氣田企業自建立內部控制體系以來，為合理保證企業經營的效率效果，財務報告的可靠性，相關法規的遵循性等目標的實現，始終把內部控制測試作為發現問題、防控風險，監督與評價內控體系有效運行必不可少的職能和重要手段。通過測試及時發現和改進內控體系運行中存在的問題，全面實現內控與風險管理目標。近年來，隨著內控測試工作的逐步深入，加上評價手段和技術方法的不斷改進，內控測試發現的問題也逐步增多，復雜程度也逐步顯現。運用現有的技術手段，實現內控測試數據可視化分析，為油氣田企業預測內控例外事項發展趨勢，全面了解和及時掌握內控管理現狀，有效規避因操作不當和內控措施失效造成的風險等，提供了決策參考和理論依據。
一、內控測試、例外事項及測試數據可視化定義
控制測試是監督檢查機構通過取證，評價和鑒定被測試單位在控制政策和程序的設計與執行方面，是否完整有效實施的審計程序。內部控制評價是企業董事會或類似權力機構對內部控制的有效性進行全面評價、形成評價結論、出具評價報告的過程。內控測試則是接受董事會、管理層授權或委托的部門和人員，按照內部控制制度和相關措施要求，對企業內部的控制設計有效性和合理性、控制系統運行情況等，進行全面系統的測定、檢查和測驗，做出全面評價、形成評價結論、出具評價報告的過程。
例外事項是指實際存在的、已經被發現或隱蔽的，偏離設計目標、運行計劃和預期效果的具體事件。企業內部控制例外事項主要是指在內控體系頂層設計和有效執行方面，與相應的標準、規范、措施和要求等存在差異的事項。為了實現內部控制目標，保證內部控制體系的有效運行，企業內控與風險管理部門借用內部審計方法，按照測試方案和設計程序，通過開展內控測試，及時發現和改進內控體系運行中存在的問題，從而防控企業生產經營和管理風險，優化頂層設計、提升管理水平。
測試數據可視化，是通過內控測試獲取相關數據，利用計算機常用的圖形或圖像工具軟件，把內控測試獲取的枯燥數據，轉換成生動形象的圖形或圖像，將數據表示、數據處理、數據管理和決策分析等進行交互式處理，用感官良好、形象可的實物圖形或圖像，可視化的展現數據描述的原本意義，有效地傳達思想概念、溝通解釋數據信息的一種直觀分析手段。可視化既是一種數據解釋，也是一種成果表達。
二、內控例外事項現狀及趨勢分析
開展內控例外事項現狀分析，目的在于夯實內控與風險管理工作基礎，查找內控體系存在問題的根源，制定切實可行的防控措施，有效解決內控測試例外事項居高不下和重復發生問題，合理規避和有效管控企業經營管理風險，全面提升企業內控執行力。
2008年5月22日，財政部、證監會、審計署、銀監會、保監會五部委，聯合下發了關于印發《企業內部控制基本規范》的通知。《企業內部控制基本規范》第46條明確指出：“企業應當結合內部監督情況，定期對內部控制的有效性進行自我評價，出具內部控制自我評價報告。”企業內控測試的結果，顯示的是內部控制運行情況，是內控自我評價報告編制的依據。這里以本單位2011年至2016年期間，公司層面、業務層面、信息層面內控自我測試發現的六年例外事項數據統計為例，對內控例外事項現狀和趨勢進行分析。
2011年至2016年，油田按照內控管理手冊要求，每年堅持開展內控自我測試，通過測試檢查，監督改進，不斷優化頂層設計，逐步實現了整改提高。測試結果見表1。
為了直觀顯示油田2011年至2016年的內控測試結果，這里使用可視化圖形進行各類例外事項比較。對比結果見圖1。
由表1和圖1可知，2011年至2015年期間，油田內控自我測試在設計方面，發現的文本規范性問題、業務跟單測試問題和ERP權限測試問題，在逐年減少并趨于穩定。由此說明，體系設計基本合理。
由于例外事項數量和樣本總體數量有一定的相關關系，單純從例外事項數量進行對比，不能完全代表例外事項的現實狀況。因此，需要考慮例外事項相關因素，并把樣本總體、測試主題及數量等作為基數，使用比率分析法進行對比，才能更好地體現其代表性和顯示現狀。這里以公司層面和信息層面總體控制主題，業務層面關鍵控制實抽樣本為基數進行計算，計算結果見表2。
為了直觀描述油田2011年至2016年的內控測試公司層面、業務層面、信息總體層面例外事項狀況，這里使用可視化圖形進行現狀描述，同時引入多項式分析發展趨勢，預測例外事項走勢。公司層面描述結果見圖2，業務層面描述結果見圖3，信息總體層面描述結果見圖4。圖2-圖5中的無端點弧線為各層面趨勢線。
由圖2、圖3和圖4可知，公司層面、業務層面關鍵控制、信息層面總體和應用，例外事項起伏波動較大，但基本趨勢都是在2014達到峰頂后開始向下運行。
在不考慮其他因素影響的情況下，忽略測試主題個數的影響，用實抽樣本作基數計算，2011年至2016年例外事項比率分別是0.044、0.071、0.248、0.177、0.312、0.211。這里用比率分析法進行例外事項整體描述，可視化狀況為圖5所示。
在六年的統計數據中，執行層面例外事項的平均數量為173.33，平均比率為0.177。由圖5可知，前兩年的例外事項低于平均值，后四年有一年達到平均值、三年高于平均值。可以說，內控執行力滑坡比較嚴重，一直處于上升態勢。從總體趨勢上看，例外事項已在起伏中，于2015年達到峰頂，2016年已開始顯示回落狀態，但仍在高處。整體而言，例外事項居高不下。由此說明，各層面例外事項當前的形勢不容樂觀，內控執行力弱化，需要引起管理層高度關注。
一是建立內控與風險管理業務培訓制度，明確每年參加培訓的天數，培養企業員工職守情操，增強內控與風險管理意識，促進員工牢固樹立內控與風險管理人人有責的思想；二是開展領導層面內控風險知識培訓，提高各級領導的風險防范、管控和合規意識，發揮各級領導潛移默化和帶頭執行作用，把瓤匾求落到實處；三是開展內控風險管理人員、業務骨干、關鍵崗位人員業務培訓，及時更新相關知識，穩定隊伍、提高素質，提升崗位工作科技含量，筑牢內部控制防火墻。促進網絡隊伍建設，發揮業務支撐下的杠桿作用；四是加大內控宣貫力度，建立良好的風險管理氛圍，使全體員工樹立內控理念，掌握內控知識，自覺地將內控工作融入到日常管理工作之中。
（三）建設內控風險管理文化，加大日常工作監督檢查力度
黨的十以來，政府審計、反腐倡廉、合規管理等被提升到前所未有的高度，企業全員的風險管理意識雖然逐步增強，但并未形成內控風險管理文化。內控與風險管理工作給追責力度大的工作讓路，領導層和員工責任感、危機感和緊迫感被淡化，應付思想、習慣性做法和形式主義“故地重游”，導致內控與風險管理執行力失衡和下滑。
一是正確認識例外事項存在的潛在風險和長期積累的嚴重后果，不把內控風險管理作為形式主義的犧牲品，只喊口號、淡化監督、弱化執行。企業的內控目標和管理目標是相一致的，需要管理人員經常宣講、溝通、解釋和提醒，只有形成氛圍和局面，才能提升核心價值并形成內控風險管理文化；二是完善評價考核和責任追究機制，嚴格追究各級責任人和關鍵崗位人員的責任。對例外事項頻發領域、居高不下等問題，始終保持高壓態勢并從重處理，提高違規成本，落實領導、部門和崗位人員責任；三是把規范日常操作作為防范風險和實現企業管理目標的標準，抓住關鍵控制點，防控重要風險環節。把內控風險管理意識、文化理念融入日常業務，使內控執行力成為即使領導不關注，員工也會關注合規、改正不良習慣的自覺行動；四是發揮業務部門督查職能，加大日常工作監督檢查力度，變單兵行動為多部門聯動。加強內部審計、紀檢監察和法律法規等監督部門的信息溝通和工作聯系，借鑒相關部門整體性、智能化工作方法和檢查技巧，提升自身素質和提高理論水平，從而改進工作質量，實現借力登高。
綜上所述，開展內控例外事項現狀、集中趨勢統計和可視化分析，為油氣田企業全面查找內控體系中存在問題的根源，制定切實可行的防控措施，防范未來風險，營造良好環境，規范操作行為，提升管理水平，有效解決內控測試例外事項頻發、居高不下和重復發生等問題，全面提升內控執行力，開辟了一條有效途徑。
參考文獻：
[1] 雷琰.構建合規文化，強化內控執行，提升管理成效.[J].現代經濟信息，2013（4）
[2] 單軍亭，單昱等.簡析青海油田內部控制例外事項集中趨勢[J].中國石油財會，2016（6）
（作者單位：單軍亭，單晨，瞿晶珠，青海油田 甘肅敦煌 736202；單昱，中國石油大學（華東）儲運與建筑學院 山東青島 266000）
關鍵詞：智慧城市；用戶體驗；可視化設計
1 智慧城市與移動互聯
智慧城市以五W融合（互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網）為基礎，以云計算和物聯網技術為核心，通過集合技術在城市的各個系統工程中發揮智慧化建設，從而提高城市的管理水平。智慧城市是促進民生建設的城市發展新模式。它既是當下城市化發展中的高階段，又符合成為“美麗中國”展現概念的新載體，它已成為城市發展推動的引擎。同時，智慧城市是信息時代的城市新形態，它將信息技術廣泛應用到城市的規劃、服務和管理過程中，可對城市各類資源進行科學配置，提升城市的競爭力和吸引力，最終實現市民高品質的生活。
智慧城市的發展離不開各種新技術和新模式的應用，在移動互聯網、云計算、物聯網以及大數據的推動下，智慧城市所涉及的領域幾乎無所不包，其中移動互聯網是智慧城市的“神經”，它具有移動化、寬帶化、融合化、便捷化、可定位化、實時性等特征，是建設智慧城市的最佳實踐載體，是智慧城市首當其沖的環節。目前，移動互聯網已經呈現出給人們生活帶來巨大便捷的優勢。
移動互聯網必然會包括三個要素：移動終端、移動網絡和移動應用服務。目前，移動互聯網已快速滲透到人們生活和工作的各個領域，正在深刻改變信息時代的城市生活。智慧城市則更需要通過移動互聯網為居民和企業提供隨時隨地、無縫的服務。一個城市的核心移動應用平臺已經成為智慧城市建設中爭相發展目標。豐富的信息化服務可以拓展信息化應用的時空范圍，無論學習、娛樂、購物、支付還是基于位置的服務，豐富多彩的移動終端應用和商業模式都已日趨成熟，作為三要素之一的移動終端，App的形式已被廣大用戶接受，通過App的日常化使用并推送其他業務，是移動領域全業務發展的重要方向。
移動領域全業務的發展勢必隨著信息的擴張而遞增，那紛繁復雜的數據會讓我們越來越無所適從，用戶很容易迷失在龐大的數據中。從信息傳播的本質角度來看，信息的可視化是一種數據形式的轉化，傳統的二維信息被轉化為可視的三維信息，進而增加信息的可讀性，降低信息的接受門檻，成為現代信息行業發展的主要方向。
2 信息可視化設計
2.1 智慧城市建設中信息可視化的合理性
信息可視化，旨在把數據資料以視覺化的方式表現出來，是一種將數據與設計結合起來的圖形，是有利于簡短而有效地向用戶傳播信息的數據表現形式。因此，立足于智慧城市的信息行業的發展實際，應從圖形設計角度出發，將可視化作為解決這些問題的有效手段，通過視覺的方式讓信息易于理解。使真實的人通過與智慧城市形態上相連，構造真實的現代生活方式。
隨著智慧城市建設的深入發展，智慧城市的可視化設計的合理性已經成為觸發用戶黏性的關鍵，從用戶體驗的角度來看，信息的可視化是以另一種形式存在的信息現象，是從抽象形態到具象形態的轉變。從設計學角度對信息可視化進行分析，其實質是信息的內涵本質能否得以保留，是說故事的一種手段，但是外在表現形式上以比較適當的方式，實現了對數據信息的分析之后，能夠讓數據與信息之間通過合適的方式進行傳播，讓復雜難懂的數據易于理解。同時為了能夠讓數據信息更加易于用戶的理解，在信息可視化設計中，采用圖形、媒介等形式，對信息內容進行分解與翻譯。從而實現以信息為主導的可視化設計。
在用戶與信息之間的可視化空間范圍內，我們的生活一直被多種多樣的信息包圍著，有些信息是有效的，而有些信息是無效，大量的信息使得人們在信息的理解和選擇上陷入徘徊，對于信息的可視化能否有效地幫助人們走出無效信息產生的交流，需要凸顯隱性內容和接受之間實現用戶與信息能有效傳播，是重新定義信息可視化的視覺設計方式，這將給設計師面臨信息的一次挑戰。
2.2 可視化設計中的視覺轉化
智慧城市大數據的信息可視化圖形設計中，視覺轉化成為設計的首要任務。文字表達向著圖形表達中轉化，就是一種完成了圖形設計的視覺轉化最直觀的類型。將比較抽象的信息轉化為用戶比較熟悉的符號，將復雜的信息簡單化地傳遞給用戶。視覺轉化實際上是一種創意行為，是通過信息采集到清晰的信息邏輯架構搭建的創新活動。然后在可視化的載體上實現需求。
因此，數據加上一個故事并通過設計圖形來呈現就等于可視化設計。App 應用中的信息視覺語言就具備這樣表達的規律性，其主要表現在以下三方面：第一，信息圖形的表達；第二，信息符號的表達；第三，信息視覺設計的表達。進行可視化之前，需要從一個問題開始，弄清楚進行可視化設計的目的是什么，你想講什么樣的故事，以及你打算跟誰講等問題。比如一周天氣的變化情況用怎么樣方式呈現出來。
故事的背后一定需要數據的支撐，并且有對數據處理的方法，通過對原始數據進行標準化、結構化的處理，把它們整理成數據表，找到合理的邏輯關系，將這些數值轉換成視覺結構（包括形狀、位置、尺寸、值、方向、色彩、紋理等），通過視覺的方式把它表現出來。例如，將高中低的等級轉換成紅黃藍等色彩，數值轉換成大小。將視覺結構進行組合，把它轉換成圖形傳遞給用戶，用戶通過終端進行人機交互。通過多次迭代，最后，我們選擇一些好的可視化的方法。
信息圖形的表達，可視化能夠以圖的形式為載體通過對圖形的合理選擇、實現圖形的真實運行場景到排列次序。在這個環節中，信息感召力突出，實現了語境與文字之間的聯系。
信息符號的表達，其符號特征能夠是平面或立體，固態或動態等形式，目的就是能夠讓信息更加的明確和簡潔，以符號的特定含義，增加圖形的魅力。進行符號的設計過程中，主要是符號語言與文字語言之間的相互轉換，增加信息的象征性，進而能夠讓信息更加的流暢。因此，圖形設計中的符號設計是信息可視化中另外一個重要的載體，是用戶認識事物的一種簡化方式。在實際的信息化設計中，要求設計師在有限的圖形中，將大量的數據進行有序化處理，從而消除文字信息所帶來的視覺障礙，實現有形的圖形中蘊藏著無形的信息資源。
信息視覺設計的表達，是指直接信息的視覺圖形轉化，也就是根據信息所要傳達的方向，通過設計師的直覺引導，進行創作，通過大量的數據信息之間的分析，進而得到比較直接且清晰的信息傳達方式。例如，在城市地鐵電子路線圖設計中，為了向人們展示比較完好的地鐵線路，在實際的圖形設計中突破了傳統圖形設計中的比例尺的束縛，對空間的位置以及站點之間的距離進行簡化。忽視了地鐵站點之間的真實距離，采取類似間隔的形式，實現不同站點之間的標出。在不同地鐵線路中的設計中，采用不同顏色線條，作為線路的區分，并用加粗的點來表示換乘站等等相應的設計方法。在以上例中的所用的線條、顏色以及加粗點都是直接圖形設計的具體表現。
由此可見，智慧城市的信息設計就猶如一個好的故事，并且有大量的情節可進行描述，以圖形的方式加上一些設計的引導，就構成整個數據信息的可視化。
2.3 可視化設計流程
另外，一個好的流程可以讓我們事半功倍，可視化的設計流程主要有分析數據、匹配圖形、優化圖形、檢查測試。
首先，在了解用戶需求的基礎上分析我們要展示哪些數據，對所要表達的信息中的功能要素、相關重點數據進行處理，實現對原始數據的收集與整理。以便對信息的內容進行理解，然后根據信息表達的需要，進行合理化提取。一方面要實現圖形設計的功能，另一方面實現信息的良好表達。一個簡單的例子，我們常常對城市的公共場所中衛生間男女符號進行設計時，需要設計師對男女表象差別進行分析，對信息進行良好處理之后，應用到實際中，對數據信息進行翔實的傳遞。
其次，我們利用可視化工具進行預設，圖形視覺要素的選擇主要是依靠視知覺來實現，人的視覺能夠對某一事物產生綜合反映。例如，進行北京霧霾這樣一個主題的視覺設計，要利用霧霾天氣最為直觀的視覺體驗進行圖形表達，這樣我們可以以灰色為作品背景，佇立著一個暗色的站牌，上面寫著“北京”，在這兩個簡單的意象構成中，人們能夠馬上想霧霾的景象，不需要多余的文字來贅述，霧霾所帶來的消極影響躍然而出，然后能夠使用戶陷入帶著口罩的場景中，這些信息都是人們通過簡單的背景顏色能夠聯想到的情境。圖形設計原則，需要以實際為基礎，不能脫離體驗，增加人們對圖形的聯想。
3 結語
智慧城市建設需要使用信息可視化的方法來使人們獲得更好的用戶體驗。在信息可視化與大數據時代中，通過視覺設計使智慧城市的各種服務更貼近用戶。加強城市與人之間的聯系是通過對信息可視化的視覺轉化進行研究而不斷深入的。將圖形視覺轉化分為信息視覺表達、直接信息的視覺轉化以及間接信息的視覺轉化是智慧城市發展必然要關注并實踐的領域。
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關鍵詞：GPS技術；變形監測；發展趨勢；移動終端
1 概述
在當今的世界上會有許多災害不經意地發生，例如山體的滑坡、橋梁的坍塌、河堤的潰壩、以及房屋的倒塌，河流的改道等，而眾多自然或者人工災害的發生，與災害本身的變形都有著密不可分的聯系，從而經常會在不經意間造成嚴重的影響，因而在與災害的斗爭、以及預防中變形監測有著舉足輕重的作用。傳統的變形監測技術已經逐漸的走向末路，在科學技術的快速發展與當今社會中愈發的精準變形的監測結果，傳統的技術開始變得無法完全滿足當今時代對于變形監測的要求。GPS以一種全新的具有全天候、高精度、自動化、速度快等諸多優點的空間定位技術開始出現在人類面前，GPS逐漸的被大量靈活應用在變形監測中。
2 GPS變形監測的概要
2.1 有關GPS變形監測的模式
當變形體的變形速率緩慢時，或者在當地的空間范圍和時間范圍內有細微的差距出現時，我們能夠使用GPS變形監測，而監測的周期頻率所需要的時間有長有短，可以是一個月甚至是多年，它的監測對象可以是滑坡體、地震活躍區、大壩等。我們需要計算測量同一個測量監測點在兩個或多個觀測周期之間的變化大小來確定情況。或者使用GPS靜態相對定位測量方法，用兩個或兩個以上的GPS接收器放置在觀測點，同時觀察一段時間。
2.2 GPS變形監測數據處理
GPS監測中所需要進行的數據處理主要是針對監測網的解算和平方差計算。其中與瑞士伯恩大學和GAMITGLOBK軟件開發的軟件伯恩的技術麻省理工學院計算GPS基準網基線，使用IGS精密星歷。該軟件的調整主要是采用動樂科研辦公軟件，最初由測繪GPSADJ一系列的調整處理軟件和同濟大學TGPPS靜態定位后處理軟件的武漢科技大學開發的。此類軟件以兩個不同的方面對GPS進行數據處理，首先是原始數據處理的GPS基線解算，獲得同步觀測，二是解決了同步的整體調整和分析，獲得GPS網絡的整體解決方案。對于監測點的計算，可以選擇“中直接提取變形GPS高精度計算軟件”。
2.3 GPS變形監測問題
GPS變形監測并非是完美無缺，在許多方面也有不足，以下便是存在的幾個問題：（1）因為衛星信號受到遮擋從而導致信息無法得到有效的接收，所以GPS變形監測的精確性和安全性不一定可靠。（2）當利用GPS點進行變形監測時，僅僅可以得到變形體的離散點數據，不能夠得到其表面的全部數據。（3）到現在為止，GPS的監測水準在水平方向和垂直方向精確度不同，二者中水平方向位移的精確度很高，然而它在垂直方向上位移的精度很差，所以不適合測量在水平位移和垂直位移上都有極高要求的變形體。由此可見，GPS變形監測在不少方面有缺陷，在使用時要實際情況為主，再以RS、GIS等技術作為輔助，借此來加強監測精準度。
3 GPS變形監測技術現狀
3.1 在線實時分析系統
在GPS、無線電傳輸及GIS，RS等技術不斷缺的進步的情況下，在針對山體滑坡和區域性地殼變形、多層建筑的監測，著手創立實時的在線動態變形監測分析系統是一個非常重要且極為明智的選擇。在線動態變形監測分析系統是通過采集數據、有線傳輸、數據無線和數據分析處理等方面組成。它可以通過動態監測，借助無線電的傳輸技術，適時地將信息傳輸到終端，并且可以借助GIS進行數據處理，從而得到動態實時分析變形的結果，進而得出分析變形的規律、現狀與它的發展方向，以真實可靠的科學依據實現了防災減災。此外，由于不少的學者使用Visual Basic6.0可視化的工具，從而實現GPS與GIS的相互融合優勢互補。進而使得遠程變形監測智能預警系統成功的建立。
3.2 建立3S集成變形監測系統
為了克服GPS變形監測中信號差和垂直位移監測精度低，噪音干擾等問題的局限性，所以，根據變形監測的特定對象，GPS技術可以用RS和GIS技術相結合，3秒一體化集成變形監測體系的建立。技術如GPS和INSAR技術的綜合建筑變形監測系統，實現全動態測量精度四維變形（X，Y，Z，T），已應用于變形監測的高速公路采空區。GPS和GLONASS組合定位，計算雙差模糊的定位，引入相對定位精度，提高定位精度的可靠性。
4 GPS變形監測發展趨勢
變形監測精度要求開始愈發的嚴格，現代網絡信息化技術與GPS技術的發展又加劇了這一要求，當前使用的監測技術已經無法滿足逐步嚴格的精度要求。因而目前GPS變形監測發展的主流是以GIS、RS、GPS等3S技術與Web動態監測、三維可視化監測等技術為基礎相互結合，形成優勢互補。
4.1 建立GPS變形監控在線實時分析系統
與在線實時分析系統的相互融合是GPS變形監測監控系統在不遠的將來的一種不可阻擋的發展方向。GPS變形監控在線實時分析系統的出現的原因有很大一部分是由于與高層建筑等地區需要GPS變形監控以及橋梁的越來越多而造成的。而且以實時性為核心技術基礎的在線實時監控系統，它的主要特色便是依賴高速、強大的數據庫在信息獲取和傳輸以及信息的處理方面給予高度支持。
4.2 基于web動態監測
當今社會是一個網絡化的社會，在當今的社會中，我們可以把有關GPS變形監測的數據與分析結果到互聯網上，與此同時我們還可以上傳有關變形監測的變形速率、曲線圖及各種結果的預測分析，真正的達到智能化的目標，人們此時真正能夠在互聯網的蝮蛇網中可以隨時隨地的具體了解變形體的整個變形過程。
4.3 四維監測信息可視化表達
三維可視化技術實現了真正的發展，取得了質的飛躍，三維可視化技術，顧名思義它是一種在經過對地表、地面、地下等三方面的信息進行收取后，通過利用電腦軟件分析數據從而構建三維模型的技術。它實現了對監測對象進行三維立體的全方位的觀察。此外，在針對之前大量的數據資料進行分析后，可以在時間軸上分析預測等技術，得到可視化三維預測的結果，滿足了監測在X、Y、Z、T四維的可視化表達的要求。實現了預警預報模型的建立和對危害范圍進行四維可視化分析。達到了更為立體真實的動態實時變形監測。
5 結束語
作為一種將全天候、高精度、自動化、高速度等諸多優點集于一身的GPS技術，毫無疑問，在針對地殼運動、地質災害、水庫工程、高層建筑等的變形監測中GPS具有不容置疑的作用，但是GPS并非完美無缺，它在高密物體覆蓋區信號會變差，在垂直位移監測時精度不準確，甚至GPS會有噪聲干擾問題的局限性，此類情況的層出不窮，促使了GPS與遙感、地理信息系統技術等技術互相補充，從而真正的達到了實時動態的高精度變形監測的任務。GPS技術在其他技術的出現發展中，不斷的汲取優點，形成優勢互補，實現了有效集成。GPS能夠充分直觀、快速的達到防災、減災、預警、預報四維一體的檢測，有效的提供了有關城市應急的技術支持。
參考文獻
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Abstract： The performance of the building and the environment are closely linked， different climate regions， the construction of the cold heating， heat insulation， lighting， ventilation and other basic functions need the corresponding design according to the local climate. Therefore， it is unrealistic to adapt to all climatic regions in one form of architecture and structure. Architects need to consider not only its shape in the design of a building， it is more important that the designs of the building need to meet the local climate characteristics. In this paper， the BIM technology acts as the research object in the architectural concept of the design stage of the specific application of the study， hoping to provide reference for the construction of the concept design.
P鍵詞： 概念設計；BIM技術；風環境分析；日照分析；可靠度
Key words： conceptual design；BIM technology；wind environment analysis；sunshine analysis；reliability degree
中圖分類號：TU242 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）15-0109-03
0 引言
隨著社會的進步、科技的發展，人們對建筑舒適度的要求越來越高。傳統的建筑物往往缺少對其前期設計進行足夠的重視，導致建筑物缺乏應有的舒適度，例如：建筑的采光性能差、建筑能耗較高、建筑外形不符合當地的氣候特征等。一系列的問題就使得建筑物的性能與期望值相距甚遠。先天技術水平的不足，后天的狀況就難以得到改觀。究其原因是因為傳統的設計是基于二維CAD的設計，建筑前期方案的選定有些是事后做下合乎規范的驗算了事，幾乎沒有把采光、能耗、風環境等建筑物性能分析融入到前期設計階段中，更不用說把上述分析可視化地展現給建筑師提供參考，而前期設計階段又對建筑物的整體性能的影響占有很大的比重[2-3]（見圖1）。
BIM技術的引入卻恰好能解決這個問題，BIM的可視化、模擬性能能為建筑師提供一些很好的參考數據。據此，建筑師可以對性能較差的地方實時地作出調整，爭取使得建筑物的各個方面的性能達到最佳。這樣就使得投資得到了應有的回報，大大地提高了資源的利用率，提高了建筑的親和力，符合當前可持續性設計的發展需求[4]。
1 BIM概述
Building Information Model（建筑信息模型）簡稱為BIM。1975年，“BIM之父”――喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授創建了BIM理念，其最初的理念便是讓建筑工程實現可視化和量化分析，提高工程建設效率。創建至今，BIM思想并沒有局限于此，它在不斷地發展之中[3]。美國BIM標準（NBIMS）對BIM定義的中心思想是：BIM是利用數字技術進行建設項目設計、施工、運營的過程，過程的成果是一個信息豐富的多維項目模型―即為BIM模型。BIM具有完備性、參數化性、一體化性、可視化、協調性、模擬性、優化性和出圖性特點。[5-7，10，11]
3 方案選型階段的日照分析
3.1 工程項目簡介
擬建場地位于元陽縣新街鎮西南方向的土戈寨村委會轄地，距離元陽縣新街鎮約5km，其北側隔省道S214與元陽縣美麗家園哈尼小鎮D組團相望，西側距離元陽縣美麗家園哈尼小鎮C組團約500m，東側及南側現狀為農作物種植地。擬建哈尼族民族歷史博物館總用地面積為35975m2，擬建建筑由1棟3F剪力墻結構建筑物組成，總建筑面積為8315.64m2，建筑±0.00標高為1818.00，擬建基礎形式為墻下挖孔樁基礎。
場地地貌上處于低中山山麓斜坡地帶，場地總體地形由西北向東南緩傾，總體地形約10度，局部坡度約20度，坡面叢林茂密，植被良好，均未采取任何支擋措施，屬斜坡場地。通過現場踏勘場地現狀未發現滑坡、崩塌等不良地質作用。原始自然地面標高介于1797.62～1819.87 m之間，相對高差為22.25 m。
3.2 BIM日照模擬步驟與結果
對于本項目是在Sketchup平臺上做的日照分析，采用“SketchUp日照大師”進行分析。本項目的地理位置：北緯23.1°，東經102.7°。在“日照參數設置”里面設置好地理位置。由于項目場地在“中國建筑氣候劃分圖”中的第區，所以在分析時以冬至日作為分析俗肌8據規范要求：其采光系數最低值Cmin=1%。對于可靠度分析，μz可根據圖2選定區域計算得來（詳見GB50033-2013《建筑采光設計標準》中的采光系數平均值計算方法），z應取0.01（根據氣象統計數據可以看出變化幅度很小），μs根據建筑采光設計標準取2.78%（博物館展廳、門廳等采光系數平均值），μs同樣取0.01。取本項目一層A、B兩個計算區域（見圖2）。
3.3 分析及計算結果（如圖3、表1所示）
由以上分析結果、數據可以看出，本項目的異形構造并沒有影響窗體部位的采光，而本來采光不好的陰面，也由于弧形設計部分使得日照時間取得很大提高。表1的數據表明A、B兩區域的采光設計符合采光舒適度設計，當然也符合建筑采光設計標準。
4 方案選型階段的風環境分析
4.1 BIM風環境分析步驟與方法
把Revit建筑模型導出為dwg格式文件，導入Autodesk Flow Design中，根據當地氣候條件（見表2、表3）可見，當地平均風速比較大的月份集中在3、4月份，平均風速分別為：3.8 m/s（3月平均風速的上下浮動率為
-15%～17%），3.72 m/s（4月平均風速的上下浮動率為
-19%～12%），因此取風速4.446 m/s作為輸入值。
4.2 分析結果
風環境分析結果見圖4所示。假設Va為建筑場地某處的實際風速，Vc為場地舒適度風速的控制值。Va、Vc的分布函數符合正態分布。利用可靠度的原理，可得（5）式：
本工程處于山地丘陵地區，地面粗糙度比較大。順風向平均風相對平穩，往往脈動風的幅值大且頻率高，能使結構產生動力響應的影響較大，是需要考慮的因素；實際地貌的地面比較粗糙，風速變化指數比較大。因此在風壓的計算面范圍內其風壓在同一梯度風高度范圍內，可以用同一風壓分析值近似計算。上述風環境矢量圖（圖4）可知，當建筑場地風向為西南方向時，建筑物的所承受的風荷載為最不利情況，博物館建筑物西南方向的走廊其風速最大可達到8.2m/s。但建筑物西南部分的流線型外形卻有利于氣流的分散，且其脫體處表面也形成了一層很薄的有速度梯度的邊界層，不至于出現風壓差過大的區域。從圖4可以得出，由于博物館的階梯梯田式形狀，其尾渦區與迎風面沒有形成很大氣壓差，避免了風漩渦的出現。從而論證了方案的可行性。表4是根據可靠度分析原理計算得到的可靠度值。
從表4可靠度分析的結果可以得出：在場地風速為2.78 m/s時，場地最不利區域（博物館西南側走廊）的風速小于3.6 m/s（當然小于5.5 m/s）。考慮到氣候的多變性時，可靠度依然為1。
5 結論
通過以上的計算分析，主要得出如下結論：①在建筑方案階段，BIM能為項目帶來的效益是最多的。使得建設工程項目與當地生態環境有一個良好的結合，這是實現綠色建筑的重要一步。②本文實現了對日照、風速可靠度的定量分析，使得難以衡量的設計參數得到了基于可靠度的度量，為建筑設計師提供了更好的參數參考。公式（4）可以為日照可靠度的計算分析提供計算依據。③日照、風速可靠度的定量分析與BIM相結合進一步證明了BIM技術在前期設計階段的價值，可以滿足人們對建筑物舒適度越來越高的要求，更加符合工程項目實際需求。公式（5）可以為風環境舒適度的計算分析提供可靠的計算依據。
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【關鍵詞】信息模型；建筑設計；可視化；協同
隨著計算機技術的發展，計算機輔助在建筑設計上得到了廣泛應用，但建筑設計師的思維方式和工作模式并未得到根本改變，只是實現了利用計算機替代手工繪圖。建筑信息模型技術的出現，使設計師能夠在真正的三維設計環境中工作，將他們從疲于經營圖面效果的窘境中重新拉回到原初的設計愿望，從而更快更好地實現設計的目的和意義。
1 建筑信息模型
建筑信息模型BIM（BuildingInformationModeling）是近兩年來出現在建筑界中的一個新名詞。所謂建筑信息模型（BIM），是指通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM技術的設計軟件包含了以下三種主要的技術思想：第一，在三維空間建立起單一的數字化建筑信息模型，建筑物的所有信息均以統一數據庫的形式保存在該模型中，以便于更新和共享。第二，在設計數據之間創建實時的一致性的關聯。由同一個數字化建筑模型生成的所有圖紙、圖表均相互關聯，各數字化構件實體之間可以實現關聯顯示、智能互動，對設計數據的任何更改，都馬上可以在其他關聯的地方反映出來。第三，支持多種方式的數據表達與信息傳輸BIM軟件既支持傳統的平、立、剖面圖等二維圖圖紙的表達，也支持軸測圖，透視圖等三維方式圖紙的表達甚至動畫方式顯示，還支持便于網絡傳輸的XML(ExtensibleMarkupLanguage可擴展標記語言)。以便于網絡傳輸。
2 BIM技術
BIM設計軟件不再是提供只能畫點、線、圓等簡單元素的幾何繪圖工具，而是在設計過程中直接放置墻體、門、窗、梁、柱等構件圖元，建立起由構件組成的信息化模型。
2.1 構件組合
即建筑信息模型應由一定數量的虛擬構件拼裝而成，通過調節構件（或族）的參數（如長、寬、高、位置、材料等）。這類軟件帶有強大的構件庫，各種構件、家具、廚房設備、衛生潔具都存儲在庫中，可以隨時調用其中的庫或模型，模型建立后，可自動生成建筑設計中所要表達的各種圖紙。
在實際應用中，建筑師在修改了某個構件時，譬如柱子的高度或者標高的數值時，樓板、墻體和梁的位置都會有相應的變化，做出相應的更新，因為這些構件的參數和標高是相關聯的，因此構件關聯，同步改變也是建筑信息模型的一個特征，關聯性設計它不僅提高了建筑師的工作效率，還解決了長期以來圖紙之間的錯、漏、缺問題，其意義是顯而易見的。
2.2 數據庫組織共享
建筑信息模型（BIM）的技術核心是一個由計算機三維模型所形成的數據庫，不僅包含了建筑師的設計信息，而且可以容納從設計到建成使用，甚至是使用周期終結的全過程信息，并且各種信息始終是建立在一個三維模型數據庫中。
信息模型的設計信息都以數字形式保存在數據庫中的，以便于更新和共享；通過數據庫中的數據及構件之間的關聯關系，可以很容易地虛擬出一個建筑信息模型。而整個信息模型的設計，實際上是一個通過一個參數化的界面對數據庫的全面的操作的過程，對同一個數據庫而言，可以更好地起到協作設計的作用。例如，結構工程師改變其柱子的尺寸時，建筑模型中的柱子也會立即更新，而且建筑信息模型還可為不同的生產部門，甚至管理部門提供了一個良好的協作平臺。這不僅僅改變了建筑師、結構工程師、設備工程師傳統的工作協調模式，同時使業主、政府政務部門、制造商、施工企業都可以基于同一個帶有三維參數的建筑模型協同工作。
2.3 數據表達與信息傳輸
支持多方式數據表達與信息傳輸，BIM軟件既支持傳統的平、立、剖面圖等二維圖紙的表達，也支持軸測圖，透視圖等三維方式圖紙的表達甚至動畫方式顯示，還支持便于網絡傳輸的XML(ExtensibleMarkupLanguage可擴展標記語言)。
3 BIM技術的運用和前景
3.1 建筑及園林景觀設計的優勢
BIM在建筑設計及景觀設計中都有著很大的優勢，首先，快速、輕松地創建建筑設計模型，并同步生成平、立、剖面，特別是立面圖紙的出圖，實現設計的可視化。其次，查找和管理一個模型中的多個設計選項，這些方案可以在空間布局、材料選擇等任何方面有所差別和選擇。再次，利用建筑信息模型中豐富、可靠的數據。從最初制定的空間規劃和總明細表到詳圖設計階段、精確的材料算量和成本預算，再到最后都可生成協調一致的文檔。
3.2 建筑信息模型設計上的優勢
通過對Revit有的深入的認識和了解和設計體驗后，歸納出其在進行建筑信息模型的設計上具有以下特點和優勢：
（1）Revit打破了傳統的二維設計中平立剖視圖各自獨立互不相關的協作模式，它以三維設計為基礎，直接采用建筑師熟悉的墻體、門窗、屋頂等構件作為命令對象，快速的創建出項目中的三維虛擬BIM建筑信息模型，并在創建三維建筑模型的同時自動生成所有的平面、立面、剖面、統計表等視圖，從而節省了大量的繪制與處理圖紙的時間。
（2）通過Revit建立的BIM建筑信息模型，可利用參數化實體造型技術使計算機可以表達出真實的建筑所具有的信息，突破了長期以來用抽象的視覺符號來表達設計的固有模式；同時，建筑信息模型在建筑設計階段能夠有效地提升設計師所設計出來的圖紙的設計質量與工作效率，其信息數據的傳遞在可視化的施工管理與物業管理等方面都將發揮出了傳統二維設計所不具備的巨大優勢。
3.3 BIM先進技術的經典案例
目前建筑信息模型的概念已經在學術界和軟件開發商中獲得共識，Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的TriForma以及Autodesk公司的Revit這些引領潮流的建筑設計軟件系統，都是應用了建筑信息模型技術開發的，可以支持建筑工程全生命周期的集成管理環境。BIM在建筑工程的應用也越來越吸引人們的目光。
由Gensler設計的632米高的上海中心，采用了BIM技術，其特點是自方案初期就綜合各工種協同創作，特別是建筑造型與結構方案選擇的協調統一成為了設計的一大亮點。由于該結構高達632米，風荷載的影響是結構師要考慮的重要因素。因此在考慮建筑外部造型的同時，必須慎重優化結構體征，降低風荷載的作用。據估算，風荷載每降低5%，造價將降低1200萬美元，Genslar利用BentleyGC參數化設計工具制作建筑表皮模型，保證功能及美觀的同時也將該模型用于結構風洞試驗及計算分析，最終優化的結果是將風荷載降低了32%。這于2D設計模式來說是不可想象的。
4 小結
基于BIM技術而開發的三維設計軟件為設計師提供了一個從概念設計到施工圖設計，可視化分析，渲染圖和文檔制作的統一的環境，消除了設計圖檔之間不一致的現象，保證了設計，協調、高效、順利地進行，保證了整個設計的質量和進度。實踐證明，基于BIM技術的三維設計軟件是一種非常有效的手段，設計者用三維概念來分析整個設計的空間構成的關系，最終實現設計的立體表達，實現設計目標的優化，實現設計信息的充分利用，BIM設計軟件的應用可以改變并加深設計師和工程師對空間的認知和對建筑構筑形式的理解，其設計構思的意義和方法也在逐漸被認識和改變，同時為建筑設計教育帶來了新的課題，這也是正在發展的信息技術對設計思維帶來的新的沖擊、新的革命。
仿真系統是根據對所研究的系統的了解和認識，提取里面關鍵的數據，構建和現實的系統對應的模型。，模型與仿真的程序通過確認和驗證，在再該實驗的基礎之上進行模型的仿真•實驗，按照模擬系統的運行進程，對狀態這個變量隨著時間的變化動態的規律進行觀察，根據采集的數據和分析統計，來得到通過仿真后的系統參數統計特點，按照這個統計來評估判斷系統真實的參數與性能，給決策供給輔數據。虛擬的仿真是運用系統，計算機，概率論以及數理學為基礎，并結合其他領域的應用與技術上的特點，慢慢發展的技術，而且它不僅僅是一門技術還是一門實驗性的學科，根據各學科的變化，虛擬性的仿真也逐漸的得到發展，已經是現代最活躍的技術。如果從原理上說，虛擬的現實性仿真就是讓仿真和VR技術組合在一起，不過這種組合不是表面上的簡單組合，而是把兩種系統的特點有機的融合在一起。實際應用中，虛擬仿真也是一種體驗VitualWorld和具有可創建性的電腦系統。這樣的虛擬性世界是電腦生成的，同時也是現實的再現，還可以是想象中構思出的世界，戶主可以通過聽覺，觸覺以及視覺等多種通道來與虛擬性世界交流。它是通過仿真的形式創造出一個可以實時的對實體對象的互相作用和變化進行反映的三維度幻真世界，經過頭盔式顯示屏，信息手套一些起輔助作用的傳感器，給用戶提供一個可以觀測可以交互的三維度視圖。可讓用戶直接的參與到仿真的對象探索里面，探索環境作用下的變化，以及沉浸的感覺。虛擬現實是綜合利用電腦技術，圖形學，電腦視覺，視覺的生理學，仿真科技，微型電子，多媒體，信息，三維顯示，，測量和傳感，語音的識別，集成技術，人機的接口，網絡工程等一些高科技的集成成果。它的逼真性能與實時的交互特性給系統的仿真提供了強大的支撐。
2可視化的技術
可視化技術利用的是電腦圖形學與圖像的處理，把數據通過圖形的形式在顯示屏上呈現出來的互相處理的方法技術與理論。它涵蓋的領域有電腦圖形學，圖形的處理，電腦視覺，電腦設計等，是對一系列的問題進行數據分析，數據的處理，分析決策的一種綜合的技術。這種技術在電腦中是最先應用的，而且逐漸的形成了科學電腦可視化這個重要的分支。科學電腦可視化可以將包含測量得到的數據，圖形，或者是電腦中出現的數字數據轉化成更加直觀，可以用圖像展示出來的信息隨時間空間進行變化的物理量或現象再展現給研究人員，讓他們可以觀察，計算與模擬。自從一九七八年科學電腦可視化被提出后，它在各個工程領域都有著非常廣泛的發展應用。令人更詫異的是現在虛擬的現實科技可以把人們帶入一個三維度，多媒體虛擬空間，讓人們能夠遨游遠古城堡和浩瀚宇宙。這一些科技都已經開始應用到了手機開發中。這些的所有都是靠著電腦可視化和圖形科技快速發展。我們對于電腦的可視化研究已有著非常漫長的歷程了，其中產生出大量可視化設備，如SGI企業所推出的三維GL圖形庫的表象是很突出的，使用簡單功能還很強大。使用GL進行開發的三維度軟件受到許多專業的人士歡迎，這樣的應用已經發展到了產品的設計，建筑，醫學，地球的科學等一些高領域。伴隨著電腦技術的不斷發展，G也已進一步的發展為OpenGL，并被認為是性能最高的圖形與互相交換式情景的處理標準。現在涵蓋ATT企業的UNIX軟件的實驗室，IBM，DEC，SUN，HP，Microsoft與SGI幾家公司在內的而且在電腦的市場有著強大的領導價值的大型公司都是采用OpenGL圖形的標準。值得關注的是，因微軟公司在WindowsNT里面提供的OpenGL圖形的標準，所以OpenGL將會在電腦里面廣泛的應用，特別是OpenGL三維度圖形的加速卡與微型計算機圖形的工作站推出，使得人們可在微型計算機上完成三維度圖形的應用。就像電子CAD的設計，模擬仿真，三維的游戲等等，這樣就可以更加方便有機會利用OpenGL以及它的軟件進行自己三維度圖形的實際建立。
3在手機與電子的通訊領域應用廣泛
就拿電子這個行業來說，在無可遵循的規范情況之下，MNSC對所有種類的問題提供出了高效相應的解決措施。它的強大產品群體能夠處理各個領域出現的問題，這些產品不僅能夠獨立的解決有關行業的問題還可以結合具體情況共同解決這些問題，給出相對的仿真聯合分析。
3.1于手機電子產業結構的分析應用
虛擬仿真實驗可通過相關的軟件完成結構的分析，有著強大的屈曲，靜力，動力的高級響應，隨機的振動，復合的材料，靈敏度的設計與優化，擴展優化，動力學顯式，動力學隱式等多方面分析的功能。顯示了國際某著名磁盤驅動器生產商，以及美國宇航局采用虛擬仿真技術對火星探路者天線裝置結構優化分析的情況。
3.2虛擬仿真技術在手機跌落、碰撞等分析中的應用
虛擬仿真實驗可以給出非線性程度很高的瞬時動力學的分析能力，給電子類產品碰撞，跌落等一些分析提供了完美的解決方法，是分析電子類產品碰撞，跌落不可缺少的工具。就是某有名手機上產廠家對手機進行跌落的分析。
3.3虛擬仿真技術在運動的系統以及仿真，控制的系統仿真中應用
根據虛擬的仿真科技能夠實行運動學與動力學的仿真，可對電子類產品的機械性能與運動特點進行研究。就是ABB公司的機器人運動的仿真以及三菱電子開關作動的仿真，實現了完美的控制－液壓－運動－結構聯合仿真系統。
4總結
關鍵詞：綠色建筑；數字化；模擬；軟件
中圖分類號： G623.58 文獻標識碼： A
1. 引言
近年來，“綠色建筑”在國內的腳步已明顯加快，2013年5月，國家住房和城鄉建設部建筑節能與科技司公布數據顯示，截止到2012年底，評審通過的綠色建筑項目達742個，標識項目的建筑面積已超過7000萬平方米。隨著2013年國務院《綠色建筑行動方案》的，十二五期間，綠色建筑將呈現爆炸式的增長。按照《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006的條款要求，在綠色建筑設計過程中，需要借助于現代的計算機數字化分析技術，對建筑設計的風環境、熱環境、聲環境及建筑能耗進行模擬分析，并在條件允許的情況下進行優化分析。本文將對風環境、熱環境、聲環境及建筑能耗應用較多的軟件進行簡要的分析。
2、綠色建筑評價標準對數字化分析技術的需求
通過對《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006[1]的分析，根據其中的評價條款要求，以公共建筑為例，需要進行數字化分析的條款主要如下：
第5.1.6條，場地環境噪聲符合現行國家標準《城市區域環境噪聲標準》GB3096的規定。
第5.1.7條，建筑物周圍人行區風速低于5m/s，不影響室外活動的舒適性和建筑通風。
第5.5.11條辦公、旅館類建筑75%以上的主要功能空間室內采光系數滿足《建筑采光設計標準》GB 50033的要求。
上述條款的提出，一方面是為建筑環境的量化提供方法、工具；另一方面，切實推動綠色建筑數字化分析技術在建筑中的應用和發展。
3、數字化分析的技術軟件
隨著計算機技術技術的發展，建筑環境相關的計算分析軟件發展迅速，形成了整套的綠色建筑分析技術，包括建筑室外風環境、建筑室內風環境、建筑光環境、建筑聲環境等計算分析技術。對于各個建筑環境，每種建筑環境的模擬都有其代表性軟件，下面將針各分析軟件具體分析。
3.1 室外、室內風環境模擬
在綠色建筑規劃設計階段，通常考慮建筑周邊的風環境，夏季有利于自然通風，冬季保證建筑周圍人行的舒適性，同時滿足《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006第5.1.7條的要求，為量化分析室外風環境，通常采用計算流體力學分析軟件，目前常用的計算流體力學軟件主要有Phoenics、Fluent、Airpak等。
Phoenics是世界上第一套計算流體與計算傳熱學商業軟件，幾經更新，目前已經發展至2012版，具有強大的計算功能，不僅能模擬建筑環境的速度場，還能模擬溫度場。近年來，Phoenics推出FLAIR模塊，該模塊是英國CHAM公司針對建筑及暖通空調專業設計的CFD專用模塊。在原有FLAIR模塊的基礎上，新版本FLAIR增加了大量HVAC專業相關內容，具有更強的專業性，HVAC工程師不必具備專業CFD知識就可以運用該模塊。
Fluent 是世界上應用最廣的計算分析軟件，在美國的市場占有率為60%，由于采用了多種求解方法和多重網格加速收斂技術，因而FLUENT能達到最佳的收斂速度和求解精度。目前，隨著網格劃分技術的發展，目前ICEM軟件能完全取代過時的GAMBIT，實現非結構網格和結構網格。由于其強大的計算功能，在勝任建筑室外風環境分析，建筑室內風環境分析、建筑室內溫度場分析方面綽綽有余，因此在建筑領域也得到了較為廣泛的應用。但該軟件采用icem劃分網格時對使用者理論基礎要求非常高，對幾何模型的要求非常高，幾何模型制作如果不恰當，自動生成網格往往不能滿足計算質量要求，造成網格調試耗時大，尤其是同時計算速度、溫度場等參數時，推高了數字化分析計算成本。
Fluent Airpak是面向工程師、建筑師和室內設計師的專業人工環境系統分析軟件，可以精確地模擬所研究對象內的空氣流動、傳熱等物理現象，以及熱舒適度等問題，并依照ISO 7730標準提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內空氣質量（IAQ）的技術指標。具有自動化的非結構化、結構化網格生成能力，支持四面體、六面體以及混合網格，因而可以在模型上生成高質量的網格，由于其求解器采用了全球最強大的CFD（計算流體動力學）求解器——FLUENT，具有較好的計算效率，因此在建筑領域得到了越來越廣泛的應用。但新版的Airpak與CAD軟件的精度和兼容性存在一定問題，導入進Airpak的文件往往存在問題，導入完成以后需要手動修改幾何模型，這成為Airpak軟件一個較為突出的問題。
通過上述計算流體力學分析軟件的分析，可以精確分析建筑的溫度場、速度場，提供速度、溫度、壓力、空氣齡等參數，用以衡量室內、外建筑風環境的優劣。
圖1、 Phoenics 軟件計算室外風環境結果 圖2、Airpak軟件模擬的室內溫度場
圖3、Fluent 軟件計算界面 圖4、 Phoenics軟件模擬室內空氣齡結果
3.2 建筑聲環境模擬
Cadna/A 是德國推出的一套計算噪聲傳播擴散規律的軟件，在德國噪聲環境評價中得到廣泛應用，此軟件不但操作簡便，而且預測結果準確，通常用于建筑室外公路噪聲等的預測分析，該軟件提供了眾多的噪聲源模塊，可以模擬室外綠地，地形對建筑聲場的影響。在住宅小區等的噪聲分析研究過程中，具有模擬速度快，可視化程度高，3D效果展示好等特點。與建筑室內聲環境對應的為Cadna/R軟件，主要用于模擬室內的噪聲分布狀況，精確分析室內空間噪聲等級，為優化建筑室內環境提供依據，尤其在醫院、住院大樓等建筑設計中應用較多。
圖 5、 室外聲環境3D圖 圖 6、 室外聲環境等值線圖
3.3建筑光環境模擬
建筑光環境對于建筑節能和人們的心理需求具有重要影響，采光不好，一方面將導致人們生活生產受影響，同時采用人工照明輔助后增加了建筑能耗[2]。因此，必須營造良好的室內光環境。在自然采光方面，如何對建筑光環境進行良好的模
圖 7 室外太陽輻射分析
擬分析，AutodeskEcotectAnalysis軟件是一款功能全面，適用于從概念設計到詳細設計環節的可持續設計及分析工具，其中包含應用廣泛的仿真和分析功能，能夠提高現有建筑和新建筑設計的性能。該軟件不僅可以分析建筑周邊場地的日照、太陽輻射、建筑室內自然采光、建筑房間視野進行模擬和分析。在自然采光方面，可以量化采光井、外窗、導光筒等的自然采光效果，其提供的采光模型具有計算速度快等特點，得到了越來越廣泛的應用。通過建筑光環境的模擬，可調整建筑采光方案，采用采光井、外窗、導光筒等技術增強室內采光。
3.4 建筑能耗模擬
由于建筑能耗占社會總能耗比重較大，建筑節能成為重中之重，在建筑的方案設計階段，一般采用建筑能耗模擬軟件對各方案的建筑能耗進行比選。目前使用的建筑能耗模擬軟件主要有有Energyplus、Equest、Dest，Energyplus、Equest得到了LEED標準體系的認可，在國內使用越來越廣泛。三款軟件的計算內核均為doe-2，該內核程序由美國勞倫斯伯克力國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）開發，采用反應系數法來計算建筑圍護結構的傳熱量[3]。相對而言，Equest計算軟件較Energyplus容易掌握，使用的人群也更為普遍。Equest軟件提供了多種空調系統模型，可用于風冷熱泵空調系統、常規水冷式冷卻塔，地源熱泵空調系統，VRV空調系統，溴化鋰吸收式空調系統的建筑能耗模擬工作，計算速度快，模擬結果準確，得到了廣泛的應用。
4、結論
通過對綠色建筑數字化分析軟件功能、優缺點的簡要介紹，在建筑設計的各個階段，可采用進行上述的分析軟件，對建筑環境進行量化分析，并進行改進，優化建筑性能。在綠色建筑的發展中，隨著新技術、新材料不斷出現，數字化分析用于量化新技術、新材料的設計效果，具有重要意義，也將得到長足的發展。
參考文獻
中華人民共和國國家標準，綠色建筑評價標準[S]。GB/T 50378-2006。
關鍵詞：GIS技術；城市規劃；應用
GIS是地理信息系統（Geographic Information System）的簡稱，是通過運用計算機技術、信息技術、通信技術等對地理數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的重要技術系統，在傳統地理學科與現代科學技術相結合的產物，在城市規劃管理中應用日益廣泛，并發揮著非常重要的作用。
一、GIS技術應用于城市規劃中的必要性分析
1.1 傳統城市規劃方法的局限性
（1）傳統城市規劃數據模型的局限性
最初的城市規劃采用手繪制圖。直到90年代末軟硬件性能的提高、完善，以及CAD技術的優越性的凸顯，使得CAD迅速在全國普及，大大推動了中國城市規劃的發展。在GIS技術應用到城市規劃領域以前，CAD軟件一直是城市規劃的主要工具。CAD數據模型通過點、線、面將地理數據存儲在二進制格式的文件中，由于CAD數據模型不支持屬性數據，且空間數據不是存儲在數據庫中，所以在數據分析、數據量化統計、查詢以及在規劃方案后期修改等方面對城市規劃設計和管理人員帶來了一定的困難。
（2）傳統城市規劃方法的不足
城市規劃中，規劃前期需要需對基礎資料進行分析與校核，傳統的規劃方法均采用手工計算數據，不僅耗時費力，無法保證數據的準確性，直接影響規劃的質量和進度，而且在空間分析及查詢檢索上無法實現；最原始的規劃方法是靠手工繪制地圖，隨著計算機技術的發展，CAD輔助制圖軟件得到廣泛應用，但是只能單幅地制作各種規劃用圖，并且在規劃方案的調整中不能完成圖形與數據的一致性更新，稍不留意，容易出現圖形跟文字說明的不對應現象。
1.2 GIS技術應用于城市規劃的歷史必然性
（1）GIS數據模型優勢
隨著計算機技術的出現及其快速發展，對空間位置信息和其他屬性類信息進行統一管理的地理信息系統也隨之快速發展起來。相對于傳統的數據建模技術，GIS技術能把對象的空間位置和相關屬性有機結合起來，滿足用戶對空間信息管理的要求，并借助其特有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策。
（2）應用GIS技術的歷史必然性
在數據統計以及分析方面，GIS在數據庫技術的支持下，實現圖形與屬性的有機結合，并對數據進行分層和分類處理，根據不同的需求對數據進行分析與指標量算，不僅省時省力，而且可大大提高計算的準確性；GIS在可視化表達方面，GIS擁有獨立的符號庫，可根據數字地圖數據分類、分級特點，選擇相應的視覺變量（如形狀、尺寸、顏色等），制作全要素或分要素表示的可閱讀的地圖。GIS在地圖輸出方面，功能尤為強大，不僅可以輸出全要素地圖，也可根據用戶需要，輸出各種專題圖、統計圖、表格數據等；在三維可視化方面，通過三維場景中瀏覽數據使其更加直觀和真實，并提供一些平面圖上無法直接獲得的信息。同時還可直觀地對區域地形起伏的形態及溝、谷、鞍部等基本地形形態進行判讀，比二維圖形更容易為大部分讀圖者所接受。GIS在規劃實施和管理中，可以很方便地實現動態的數據更新，保證數據的實時性和準確性，科學、準確地反映規劃區的現狀與發展趨勢，進而提出合理的策略。
由此可見，GIS不僅減少了規劃中對時間、人力和物力的消耗，而且大大提高了規劃的工作效率和信息的準確性，并且實現了規劃的科學性、合理性、實用性和可操作性。因此，GIS技術應用于城市規劃具有一定的歷史必然性
二、GIS在城市規劃建設中的應用
2.1 GIS在城市規劃報批中的應用
隨著城市化進程的加快，城市規劃業務急劇膨脹，靠以前的技術手段已經遠遠不能滿足要求。運用GIS技術建立的城市規劃電子報批是一種全新的規劃報批模式，它將傳統規劃報批圖件采用的紙介質轉變為電子介質，通過貫徹一套計算機技術規程和管理規程，輸入計算機處理，使電子文件符合一定的規范標準，從而實現計算機輔助審批報批圖件。GIS的應用，使規劃審批手段電子化、規劃結果標準化，提高了設計結果入庫速度，縮短了審批時間等。
2.2 GIS在公共設施布局規劃中的應用
城市公共設施是維持城市健康運轉的基本保證，目前，大多數城市的公共設施是按照城市住區建設的。根據自身需求來配套建設的公共服務設施，由于受規模、形式的限制，往往不能完全滿足城市整體的需求，容易產生很多服務盲區，有的公共設施不足，有的又過于集中。利用GIS的緩沖區分析，很方便的發現服務盲區，規劃設計時在生成的緩沖區下面再疊加上人口密度圖就能很方便的統計出每個公共設施所需服務的人群，與其現狀服務規模進行比較，就能發現哪些公共設施服務規模不夠，需要新建或擴建規模。利用GIS 的緩沖區分析、空間分析和統計功能，可以避免傳統的根據規范、規劃師個人經驗來進行公共設施規劃布局的弊端，方便規劃設計人員更加科學合理地進行公共設施規劃布局。
2.3 GIS 在城市三維可視化中的應用
利用三維GIS技術，規劃設計人員和管理人員可以實時、交互地觀察城市規劃不同方案在城市環境中的效果，可以從任意角度、方向、沿任意路線對不同方案加以比較，從而為從空間角度評價建筑提供了更加直接、有效的手段。而這些是以往的平面圖和建筑縮微模型所難以實現的。利用三維GIS技術，對規劃方案與山體之間的關系、方案的高度、外觀與整個城市的空間關系進行分析，對地下不可見的管線進行可視化分析。還可以將空間數據與屬性數據結合到一起，查詢虛擬城市中建筑物的相關信息，結合對建筑物的空間分析，對方案的優劣進行評估，從而做出正確的判斷和決策。
2.4 GIS在規劃管理中的應用
GIS和日常管理幾乎是形影不離。在管理初期可以將所有信息錄入數據庫，建立城市環境數據信息數據庫，可以實現對GIS數據管理、質量檢驗、查詢、顯示、統計、數據更新等方面功能；與影像相結合實現環境信息的疊加，實現對環境信息及時掌握，實現城市環境信息的統一管理，通過數據庫及監測技術掌控環境變化，及時發現問題，尤其在城市建設用地審批階段，可借助GIS空間分析技術，使審批人員可以很快地統計出所圈地塊的面積及有關屬性信息，了解周圍的環境、工程布局、占用土地情況等等為規劃管理提供高效服務。目前GIS結合遙感影像已經應用于執法監察工作中，利用遙感衛星數據與歷史數據進行比對分析，重點發現土地利用的變化區域，結合現場勘察資料，可以較為客觀、科學的進行執法。
三、結語
綜合上述分析，GIS技術可應用到城市規劃的各個環節。GIS 技術以詳盡、準確的基礎數據為分析基礎，以空間查詢、空間分析為分析手段，以簡單易懂的圖表為分析結果，為規劃者做決策提供了科學合理的依據，為城市規劃的高效、科學、快速提供強有力的支持，在未來的城市規劃中必然將起到十分重要的作用。
參考文獻：
[1] 胡喬利，郭鵬，張志剛.GIS在新農村規劃中的應用性研究 [J].安徽農業科學，2011
關鍵詞： 建筑漫游動畫 司馬遷祠 三維動畫技法
引言
隨著國家不斷投入巨資進行重點文化遺址的保護和復原工作，使得三維激光掃描、虛擬現實、基于內容檢索和計算機輔助文物復原等高端技術在旅游及考古項目中得到了大量應用，國內也已經成功部署了幾個著名的文化遺址虛擬展示項目，比如由浙江大學實施的“敦煌藝術數字保護與虛擬旅游”系統；由北京大學牽頭組織、日方投資的“故宮三維虛擬展示” 系統；由北京水晶石公司采用虛擬現實技術完成的“清北京城再現”系統，等等，大型項目的共同特點是強調真實感、沉浸感、互動性和參與性。“三維動畫把當今社會的強有力的技術和傳統的動畫創作制作藝術集為一身，具有非同一般的特點，例如：重復利用性，可修改性，高效率性，高畫面性等。”[1]我們將所學的動畫專業特色，利用學習過的建筑漫游軟件和虛擬現實軟件結合，理論聯系實際制作一部漫游動畫短片，并將以此漫游動畫作為一個旅游景點推廣的試點和特色項目。
1.內容介紹
《高山仰止》介紹了對陜西韓城司馬遷祠古建筑模型的一個流程，從前期的策劃到后期的制作及具體的操作步驟都有詳細描述。主要運用到的工具有建模方面：3dsmax；處理圖形：Photoshop；后期處理：Pr、AE等相關軟件。
2.方案策劃
（1）主題
以司馬遷祠古建筑為主題，主要是為了緬懷史圣司馬遷，瞻仰他為后世所作的貢獻。運用所學的三維技術最大限度地將司馬遷故居展現在大家面前。既滿足了旅游愛好者的需求，又達到了文化遺產的繼承和創新的目標。
（2）前期準備
前期就是在網絡上查詢歷史資料、文獻，了解司馬遷的生平、著作。然后組織成員去韓城司馬遷實地考察，進行不同角度的選景拍攝和攝像，并且對司馬遷祠的周邊景觀進行考察。下一步是按照地形規劃平面圖，依照實際尺寸，初步確定了腳本和場景設計。接下來是進行組員分工，組長擔當合理調配的工作，針對各成員取長補短，各司其職，對后期作品的順利完成起到至關重要的作用。
“制作建筑時要想實現理想中的場景，制作思路、制作方向等是很關鍵的。”[2]一個動畫建筑漫游制作的基本流程是先確定腳本，“文字分鏡頭是動畫導演根據劇本劇本重新用文字來闡述故事”[2]。
3.建模階段
在《高山仰止》這個項目中，司馬遷祠是依山而建的一個群組建筑，這就要求我們先把山體創建出來。建模就像建房子時的打地基，不可小視，山體運用的是3dsmax中的面片，然后選用點選擇，拉出山體高低起伏的形狀，同時切換四個視圖，達到最逼真的效果。
接下來是群建筑的創建，也是這個項目中的難點。最大的難點就是面數的問題。在創建模型的過程中，3dsmax自身會產生大量的片段數，也就是我們常說的面數，我們要對不同的建筑結構進行分析，制作出合理的模型，而我們要建的是古建筑模型，結構相對來說比較復雜，如果面數太多就會導致后期渲染無法按正常速度進行，甚至會導致軟件癱瘓。前期制作過程中，我做得最多的工作就是刪除多余的面，將最后的場景面數控制在10～50萬。
4.材質燈光
材質，顧名思義，也就是物體的材料與質感。材質的好壞直接影響最后的視覺效果的強弱。獲得材質的方法有很多，一般我們會用相機拍攝真實的材料表面，或者在網上搜集資料，然后用Photoshop軟件進行處理，比如古建筑墻壁上斑駁的效果（還需要給材質球添加混合效果）。但有些特殊的物體無法用某一材質實現，比如湖面效果，需要在材質球中添加噪波效果，就能實現波光粼粼的效果。
燈光，燈光分為主光源、輔光、環境光。主光是模擬太陽的直射光，主光的陰影位置、長度等會向觀者描述出當前鏡頭的時間，因此主光的角度、參數等應該與此鏡頭表現的時間相一致。燈光打好了，該作品就不難出效果。
5.動畫調節
動畫調節就是我們所說的打攝像機，在打攝像機的過程中要靈活運用鏡頭語言，盡量將大全景、全景、中景、特寫這些都運用在作品中。
6.渲染輸出
經過建立模型、動畫制作、材質燈光調整后，渲染是一個總結性的完成點，最終效果很大一部分取決于渲染，渲染器的選擇上也是很有講究的，選擇了V-RAY這一插件，渲染器提供了一種特殊的材質――VrayMtl。在場景中使用該材質能夠獲得更加準確的物理照明（光能分布），更快的渲染，反射和折射參數調節更方便。
7.后期制作
從渲染器里渲染出序列幀后，我們需要在后期軟件中進行調色及增加特效，使畫面更有沖擊力。剪輯軟件PR的目的是通過剪輯的技術，將每一幀的圖像連接成為一段影像。剩下來就是給短片加上片頭片尾，后期配音就是在PR軟件中完成了。
結語
《高山仰止》將以全新的視角展現傳統風格建筑，加以“技術―藝術”相結合的處理手法突出其文化性特點。用仿古的手法再現民族特色，能帶給人歷史的震撼力。整個作品是對古代歷史文化的一種繼承，能夠比較真實地表現出傳統文化的韻味。
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