城市抗震防灾：新技术应用效果

BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。目前，BIM技术主要应用于单体建筑，其属性信息可以精细到构件级别，具有可视化程度高、建筑信息全面、协调性好等众多优势；但是对于整个园区或城区这样的宏观建筑群，BIM技术则具有宏观模型建模能力差、模型数据量大、可视化预处理时间长等众多弊端。

GIS技术是一种能把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来的信息技术，既有管理对象的位置又有管理对象的其他属性，而且位置和其他属性是自动关联的。它最基本的功能是将分散收集到的各种空间、非空间信息输入到计算机中，建立起有相互联系的数据库，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。并且当外界情况发生变化时，只要更改局部的数据就可维持数据库的有效性和现实性。GIS是一种空间数据库管理系统，是一个动态系统，所以不能简单地把它同地图数据库混为一谈。目前，地理信息系统GIS正被广泛地应用到多种工程相关的行业管理及灾害预测与辅助决策中。据资料统计显示，我国目前已至少有30多个城市建立了自己的城市基础地理信息系统。

GIS技术经过几十年的研究与应用已经较为成熟，能够很好地处理海量的大范围地形数据，计算效率较高，系统运行流畅，对于宏观模型展示具有独特的优势；但是对于微观模型的展示则是其短板，它无法创建精细化的建筑模型、模型信息粗略。因此，把BIM与GIS技术结合起来，可以同时展示微观和宏观数据，将为工程可视化和管理提供更丰富、全面的信息。(www.xing528.com)

除BIM和GIS技术外，城市区域建筑震害场景模拟也被提出，用以模拟建筑震害全过程。场景模拟是基于精细化的结构模型和物理引擎技术，实现城市区域建筑震害的准确预测和真实感显示。采用多自由度的精细的结构模型，通过非线性时程分析方法准确地预测城市区域大规模建筑的震害特征，并获得建筑各个楼层的震害细节。

震害动态演示基于开源图形引擎作为视景模拟的主要平台。采用回调机制来完成每一帧渲染前需要的工作，如空间变化、顶点更新、视点变化等。根据震害预测给出的倒塌判断，将整个建筑震害过程分为两个阶段：倒塌前和倒塌后。首先，建立区域建筑群的真实感模型。在倒塌前，利用位移时程数据来动态地演示建筑的位移和变形。发生垮塌后，清空动态演示的更新器，物理引擎将不断计算倒塌过程，以实时地表现建筑的倒塌过程。建筑震害场景模拟分析能为防灾减灾规划等提供重要参考。