摘 要：随着数字城市向智慧城市的转化升级，城市管理越来越趋向精细化，建筑信息模型（BIM）和地理信息系统（GIS）的融合必不可少。文章采用基于 SWRL 规则的 BIM 和 GIS 建筑本体融合方法，也就是通过建立 LOD0-LOD4 五层 SWRL 规则将本体由 IFC 标准转变为 CityGML 标准，再提取其实体类型和属性信息并用 CGA 规则语言来表示，最终实现对 CityGML 标准模型的建立。该方法采用 CGA 规则语言建立 CityGML 模型，在语义和几何层面上实现了 BIM 和 GIS 的融合与转换，避免了传统数据转换引起的数据缺失，可以实现大规模的高效建模。
关键词：建筑信息模型；地理信息系统；IFC；CityGML；SWRL 规则；融合
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.07.023
基金项目： 国家自然科学基金青年项目（62002207）； 山东省自然科学基金项目（ZR2018PF006）；省级大学生创新创业训练计划项目（2021190104）
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）07-0091-07
Building Ontology Fusion Method of BIM and GIS Based on SWRL Rules
HU Yingting, WANG Minghao, SHI Yu
(School of Information Sciences and Engineering, Shandong Normal University, Ji'nan 250358, China)
Abstract: With the transformation and upgrading from digital city to smart city, urban management tends to be more and more refined, and the integration of Building Information Modeling (BIM) and Geographic Information System (GIS) is indispensable. This paper adopts the building ontology integration method of Bim and GIS based on SWRL rules, that is, through the construction of LOD0-LOD4 five layer SWRL rules, the ontology is transformed from IFC standard to CityGML standard, and then its entity type and attribute information are extracted and expressed in CGA rule language, and the establishment of CityGML standard model is realized finally. This method uses CGA rule language to establish CityGML model, realizes the fusion and transformation of Bim and GIS at the semantic and geometric levels, avoids the data loss caused by traditional data transformation, and can realize large-scale and efficient modeling.
Keywords: BIM; GIS; IFC; CityGML; SWRL rule; fusion
参考文献：
[1] 张建平.BIM助力工程建设全面信息化 [J].建筑设计管理，2011，28（3）：16+34.
[2] 张勤.BIM技术推动建筑行业变革 [J].福建建筑，2011（6）：119-120.
[3] 汤圣君，朱庆，赵君峤 .BIM 与 GIS 数据集成：IFC 与CityGML 建筑几何语义信息互操作技术 [J]. 土木建筑工程信息技术，2014，6（4）：11-17.
[4] 李永奎 . 建设工程生命周期信息管理（BLM）的理论与实现方法研究 [M]. 上海：同济大学，2007.
[5] DING L，ZHOU Y，AKINCI B. Building Information Modeling (BIM) application framework: The process of expanding from 3D to computable nD [J].Automation in Construction，2014，46：82-93.
[6] 陈光，薛梅，刘金榜，等 . 一种市政道路 BIM 设计模型与三维 GIS 数据集成方法 [J]. 地理信息世界，2018，25（3）：82-86+90.
[7] 李佩瑶 . 从 BIM 实体模型自动提取多细节层次 GIS 表面模型的方法 [D]. 成都：西南交通大学，2017.
[8] AMIREBRAHIMI S，RAJABIFARD A，MENDIS P， et al。A framework for a microscale flood damage assessment and visualization for a building using BIM–GIS integration [J].International Journal of Digital Earth，2016，9（4）：363-386.
[9] 武鹏飞，刘玉身，谭毅，等 .GIS 与 BIM 融合的研究进展与发展趋势 [J]. 测绘与空间地理信息，2019，42（1）：1-6.[10] 褚靖豫，熊自明，姜逢宇，等 . 基于
与 GIS 数据融合的智慧地铁运维系统研究 [J]. 信息技术与网络安全，2020，39（5）：75-79+85.
[11] 程才，于金平，于杭琳，等 .BIM+GIS 融合及其应用价值研究 [J]. 科技创新与应用，2020（24）：41-42+45.
[12] 吴明堂，李星开，房云峰，等 . 基于 BIM 与 GIS 融合设计的地质灾害治理系统 [J]. 信息技术，2022（2）：83-88.
[13] CLAYTON M，MAHMOUD A，ADRIAN C， et al. The Internet-of-Buildings (IoB) — Digital twin convergence of wearable and IoT data with GIS/BIM [J]. Journal of Physics: Conference Series， 2021，2042（1）：012041.
[14] 陈光，薛梅 ,胡章杰，等 . 轨道交通 GIS+BIM 三维数字基础空间框架 [J]. 测绘通报，2019（S2）：262-266.
[15] KANG T W，HONG C H. A study on software architecture for effective BIM/GIS-based facility management data integration [J]. Automation in Construction，2015，54：25-38.
作者简介：胡瑛婷（2000—），女，汉族，山东淄博人，本科在读，研究方向：计算机科学与技术、BIM 和 GIS 融合；王铭浩（2002—），男，汉族，山东枣庄人，本科在读，研究方向：物联网工程、BIM 和 GIS 融合；石玉（2000—)，女，汉族，山东潍坊人，本科在读，研究方向：计算机科学与技术、BIM 和 GIS 融合。