في السنوات الأخيرة ، تم إنجاز قدر كبير من الابتكار التقني في مجالات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، والهندسة المعمارية والبناء (AEC) ، والحلول الجغرافية المكانية ، والتصور ثلاثي الأبعاد ، والمحاكاة الحضرية. تتوفر مجموعة متنوعة من المنتجات والمعلومات والخدمات في كل من هذه البيئات. يجب أن يوجد إطار من التشغيل المتداخل للبيانات والخدمات التي يمكن أن تستخدم هذه الابتكارات والتقنيات طوال دورة حياة الاستثمار في البناء والبنية التحتية: التخطيط والتصميم والبناء والتشغيل وإيقاف التشغيل. إن مثل سير العمل هذا المتكامل لدورة حياة المعلومات هو أمر يهم المجتمع الجغرافي المكاني ( يشمل المجتمع الجغرافي المكاني المجالات التقليدية لنظم المعلومات الجغرافية ورصد الأرض ، فضلاً عن خدمات الموقع وأنظمة الاستشعار التي تتيح الموقع ، وأي مجتمع آخر والذي يجب أن يتيح إمكانية التشغيل البيني للموقع) لأن هناك حاجة متزايدة للتكنولوجيات والمعلومات للتفاعل بشكل فعال بين هذه المجالات لدعم مجموعة من الخدمات الحيوية واحتياجات دعم القرار.
لوضع هذه القضية في منظور واضح ، فان تقرير عام 2004 الصادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بعنوان "تحليل تكلفة عدم قابلية التشغيل البيني غير الكافي في صناعة منشآت المرافق الأساسية الأمريكية" ، يحدد التكلفة السنوية للنفايات بسبب عدم قابلية التشغيل البيني بصورة كافية بين أنظمة CAD والبرامج الهندسية والحاسوبية في صناعة البناء والتشييد إلى 15.8 مليار دولار. وكان هذا الرقم فقط لصناعة البناء في الولايات المتحدة.
يتم تعريف إمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. لكي تعمل إمكانية التشغيل البيني ، يجب أن يتفق العديد من أصحاب المصلحة على الدلالات الشائعة والواجهات ونماذج المعلومات والمخططات وأفضل الممارسات التي تلبي متطلبات محددة. وعادة ما يتم توثيق اتفاقيات المجتمع هذه كمعايير. عادةً ما يكون المعيار مستندًا تم إنشاؤه بالإجماع وتمت الموافقة عليه من قبل مجتمع المصالح ، والذي يوفر ، للاستخدام المشترك والمتكرر ، قواعد أو إرشادات أو خصائص للأنشطة أو نتائجها ، بهدف تحقيق الدرجة المثلى من الترتيب في سياق معين. بوجد العديد من المنصات البرمجية التي تدعم هذه المعايير وتسمح إمكانية التشغيل البيني مثل برنامج FME Desktop الذي يعتبر منصة قوية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، فهي تعتبر من الأدوات الهامة لتحويل البيانات من صيغة إلى صيغة أخرى حسب المواصفات، وهي قادرة على التحويل من 300 صيغة إلى 300 صيغة أخرى على الأقل.
الهدف من المشروع وأهميته:
تأتي أهمية المشروع من كونه أول مشروع عربي (وخصوصا في سورية) يتطرق لإمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. حيث يقدم هذا المشروع أساس نظري مهم لأهم المعايير العالمية المعتمدة للبيانات المكانية واهم المؤسسات العالمية المعتمدة لوضع هذه المعايير. كما يقدم هذا المشروع أول دليل تعليمي باللغة العربية لبرنامج FME Desktop (محرك معالجة الكائنات) وتقديم تطبيقات عملية ضمنه لتحويل BIM الى الصيغة العالمية لنمذجة المدن ثلاثية الأبعاد CityGML والحصول على منتج نهائي ثلاثي الابعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية. كما أن FME Desktop سوف يكون نقلة نوعية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتطبيقاتها، وخصوصا أنه يحاكي معظم برامج وتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية (ESRI, Intergraph, Oracle Spatial, Bentley) وغيرها من البرامج مثل برامج الرسم المدني والمعماري ثلاثي وثنائي البعد، وكذلك ال BIM.
وسيتم تحقيق هذه الأهمية من خلال مجموعة من الأهداف نستعرضها فيما يلي:
• دراسة نظرية لمعرفة التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD , و تقديم لمحة عامة عن معايير تبادل البيانات الرئيسية التي تم تطويرها لدعم قابلية التشغيل البيني ضمن مجال الهندسة المعمارية والبناء وإدارة المرافق (AEC / FM) .
• تقديم مناقشة حول منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحيد تكامل CAD/GIS من وجهة نظر الاتحاد الجغرافي المكاني المفتوح.
• دراسة تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافية باستخدام برامج متنوعة
• تطبيقات عملية على برنامج FME Desktop .
محتوى المشروع:
يحتوي المشروع الفصول التالية:
الفصل الأول: بعنوان " التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD " يقدم لمحة عامة عن أنظمة الــ CAD ومراحل نشأته وتطوره ونماذجه، بالإضافة إلى دراسة تطور أنظمة CAD من الرسومات ثنائية الأبعاد إلى بناء نمذجة المعلومات ودور علم الدلالة.
الفصل الثاني: بعنوان " منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحید تكامل CAD/GIS " يقدم لمحة عامة عن الاتحاد الجيومكاني المفتوح OGC وكيف يتم إنجاز إنشاء BIM مع بیانات السیاق باستخدام خدمات الویب.
الفصل الثالث: بعنوان "تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافیة " يقدم لمحة عن تحویل البیانات بین أنظمة ,CAD / BIM وGIS , و نمذجة المباني باستخدام برامج GIS المحددة.
الفصل الرابع: بعنوان "تطبيقات عملية ضمن برنامج FME Desktop " يقدم تعريف عن برنامج FME Desktop وأدواته واستخداماته مع تطبيق عملي على البرنامج , وكيفية التحويل من BIM إلى GIS في ثلاثة مستويات (مبتدئ – متوسط - متقدم) مع تطبيق عملي على فندق LAWDISA , وسير عملية تحويل ملف النمذجة CityGML إلى بيئة ArcGIS .
No English abstract
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول هذا البحث التكامل بين أنظمة التصميم بمعونة الحاسب (CAD) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) باستخدام برنامج FME Desktop. يركز البحث على تحويل البيانات بين بيئات CAD وGIS وBIM، مع دراسة نظرية للتقنيات والمنهجيات التبادلية في CAD، وتقديم لمحة عامة عن معايير تبادل البيانات الرئيسية التي تم تطويرها لدعم قابلية التشغيل البيني ضمن مجال الهندسة المعمارية والبناء وإدارة المرافق (AEC/FM). يتضمن البحث تطبيقات عملية ضمن برنامج FME Desktop لتحويل البيانات من BIM إلى CityGML والحصول على منتج نهائي ثلاثي الأبعاد في بيئة نظم المعلومات الجغرافية. كما يقدم البحث دراسة نقدية لمشاكل التشغيل البيني في صناعة AEC/FM، ويستعرض الحلول المقترحة لتحسين التكامل بين أنظمة CAD وGIS وBIM.
Critical review
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نظرة شاملة حول التكامل بين أنظمة CAD وGIS باستخدام برنامج FME Desktop، إلا أنه يفتقر إلى بعض التفاصيل العملية التي قد تكون مفيدة للمهندسين والمستخدمين النهائيين. كما أن التركيز الكبير على الجانب النظري قد يجعل من الصعب على القراء غير المتخصصين فهم بعض المفاهيم المعقدة. من الجيد أن يتم تضمين أمثلة تطبيقية أكثر تفصيلاً وخطوات عملية واضحة لتسهيل الفهم والتطبيق. كما أن البحث يمكن أن يستفيد من تحليل أعمق لمشاكل التشغيل البيني وتقديم حلول مبتكرة تتجاوز الأدوات الحالية.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي من البحث هو دراسة التكامل بين أنظمة CAD وGIS باستخدام برنامج FME Desktop، وتحويل البيانات بين بيئات CAD وGIS وBIM، مع تقديم تطبيقات عملية ضمن برنامج FME Desktop لتحويل البيانات من BIM إلى CityGML.
-
ما هي أهم المعايير والمواصفات التي تم تناولها في البحث لدعم قابلية التشغيل البيني؟
تم تناول معايير ومواصفات مثل DXF وIGES وSTEP وIFC وCityGML، والتي تم تطويرها لدعم تبادل البيانات وقابلية التشغيل البيني ضمن مجال الهندسة المعمارية والبناء وإدارة المرافق (AEC/FM).
-
ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام برنامج FME Desktop في تحويل البيانات بين أنظمة CAD وGIS؟
الفوائد الرئيسية لاستخدام برنامج FME Desktop تشمل توحيد البيانات من مصادر متنوعة، توزيع البيانات على العديد من المستخدمين، السرعة الكبيرة في تحويل البيانات بين البرامج المختلفة، ونقل البيانات من وإلى مواقع الويب.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث لتحسين التكامل بين أنظمة CAD وGIS وBIM؟
التوصيات تشمل استخدام FME workbench في قراءة وكتابة البيانات المكانية، تطوير طرق اختبار رسمية وموثوقة لنشر معايير ومواصفات البيانات المتقدمة، ودراسة البيانات المكانية المصدر جيداً قبل تحويلها لتجنب فقدان المعلومات المهمة وضمان الحصول على نموذج نهائي دقيق.
References used
درويش، حنان & شعبان، فادي, “النمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام ESRI CityEngine,” مجلة جامعة البعث vol. 39, no. 11, , 2017.
درغام، ديما. المحمود، لبابة.(2018). التكامل بين أنظمة CAD & GIS (الجزء الأول). تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام برنامجي ArcGIS & QGIS. قسم الهندسة الطبوغرافية، كلية الهندسة المدنية، جامعة تشرين، 2017-2018.
د. عباس، إياد. نظم المعلومات الجغرافیة. اللاذقية : جامعة تشرين-كلية الهندسة المدنية، 2017.
Karimi, Hassan A., and Burcu Akinci. CAD and GIS integration . CRC Press, 2009.
El Meouche, Rani, M. Rezoug, and Ihab Hijazi. "Integrating and managing BIM in GIS, software review." International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 2 (2013): W2.