铁路工程作为大型基础设施，不仅建设周期长、消耗资源多，相比建筑工程，铁路建设的施工技术也更为复杂，同时还要面临自然环境的考验，将铁路建设与建筑信息模型(BIM)结合是未来铁路工程新的发展趋势。本文阐述了BIM技术在青连铁路青岛西站中的应用，包括：组织架构、软硬件搭建、深化设计、BIM+GIS应用、基于BIM协同办公云平台的工程建设项目管理过程等内容，展示了BIM应用效果。工程实施结果表明，BIM的应用为提升铁路行业工作效率、增加效益带来了显著效果。

本次研究以绿色建筑的理念作为核心思想。第一部分运用BIM技术对既有的教学楼——“明志楼”进行空调能耗、日照、疏散等多种分析，以分析结果为参照依据：一方面对明志楼的中央空调系统、智能光照系统的可行性进行了验证，并采用正向设计的方法完成了明志楼的中央空调系统设计；另一方面为保证学生的安全及教学工作的正常开展，我们通过疏散模拟得到的数据，对教学楼的集中拥堵点进行分析，在教学楼结构无法改变的情况下，通过优化教室的排课情况减少疏散时间，使教学楼的运行维护更加高效经济。在研究的第二部分，考虑到未来新能源汽车将会成为主流趋势，我们GIS+BIM技术得到校园的地理及建筑信息，通过问卷调查的方式向教师们收集了各方面信息，以这些数据为基础模拟未来在校园车辆饱和情况下如何布置汽车充电桩，在节约成本的同时满足校园内教职工的车辆充电需求。

基建项目因其施工点多、服务周期长、预制构件使用率高等特点，BIM还未能得到系统的应用。本文以六盘水市大董公路项目为案例，分析、阐述通过将BIM技术与GIS和数字化模块进行有机结合，攻关基建项目施工难点，最终提升企业竞争力。其中，BIM模型提供工程设计信息，并为后续应用提供数据载体；GIS为整个项目赋予地理位置信息，使得后续的车辆跟踪、材料监管具备准确、高效的数据支持；同时，现场设置的大量的应力监测模块、电子地磅、隧道定位、炸药库红外监测等数字化模块，实时采集现场施工信息，并最终集成于BIM管理平台，极大地优化改善了传统的项目管理程序。

随着城市建设的发展，工程项目规模的增大也带来管理难度上升的问题。本文综合Revit、ArcGIS、CityGML、数据库及Web等技术，将BIM与GIS数据融合形成城市地理标记语言(City Geography Markup Language，CityGML)数据，完成工程多源数据的数据库设计，设计并开发了结合BIM与GIS的城市工程项目智慧管理系统。该系统实现了工程进度管理、质量管理、工程计量、安全管理，大大简化管理流程，有效提高管理效率和质量，节约管理成本，可解决工程项目在使用传统管理方式时存在的信息沟通不畅、耗时长、效率低下等问题。

桥梁作为交通运输基础设施的“咽喉”，是交通安全的重要组成部分。随着信息技术的快速发展，鉴于我国拥有着巨大规模的大型桥梁群，故迫切需要建立桥梁群智能管养平台。本文将BIM与GIS集成技术应用到在役桥梁的智慧管养平台建设中，介绍了平台整体架构及主要功能。通过宏观地理空间与微观结构信息相结合，实时获取桥梁基础信息数据和状态监测信息，是运营、维护、提升桥梁实物资产的战略性和系统性的过程，重点是基于高质量的数据信息，通过工程和经济分析，确定检查、保养、修复、更换活动的结构性序列，使桥梁资产在全寿命周期内以最小的实际成本保持预期状态，大大提高了工作效率和管理水平。

为了解决传统桥梁养护管理中的数据孤岛问题，提高桥梁养护分析决策的效率和科学性，提出了基于GIS+BIM的桥梁养护管理技术。以桥梁BIM模型为核心，通过整合桥梁检测、监测、养护历史等数据，在桥梁病害溯源分析和发展趋势分析、桥梁养护维修决策分析和桥梁养护效果后评价等方面做了积极有效的探索。

罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程是珠江三角洲水资源配置工程在深圳市内的配套项目之一，输水隧洞跨越城市建成区，建筑物安全性要求高。本文结合BIM和GIS技术，基于达索3D Experience平台，融合多元信息化，开展工程全专业正向协同设计及应用，建立了长距离输水隧洞工程勘察设计BIM应用体系。项目BIM应用实施过程中，以业务流程驱动正向设计，结合企业自主研发的系统软件，实现了数字化勘察应用。同时结合BIM+GIS技术，通过参数化建模、仿真分析等手段，实现了以解决应用问题为导向的线性工程智能设计，提升了长距离城市输水隧洞工程设计的准确性和工作效率。在三维出图应用上，首创安全监测符号化出图方法，填补了行业内相关领域的空白。项目BIM技术的成功应用，保障了设计进度，并为工程建设期及运维期智慧工程应用提供了数据基础，其成果可为同类工程提供参考。

针对航空工业厂区EPC项目科研生产要求高、涉及管线种类众多、工艺复杂及敷设方式特殊的问题，本文探索BIM与GIS的数据融合，形成了一套标准的BIM与GIS集成技术路线(数据融合、功能集成、集成应用)，构建起统一的三维地下管线信息系统。不仅可解决规划设计阶段航空工业厂区复杂工艺管线的竖向设计问题，为EPC项目的采购施工提供更精确的计量计价参考，而且能实现对航空工业厂区地下管线信息的集中管理、统一调配和资源共享。对本文的研究还将为航空厂区智慧运维系统建设提供标准统一的底层数据及接口，并为智慧工厂的建设建立起基础数据平台，实现数字化成果从单一建筑交付向全套完整的数字资产交付拓展。

针对二维设计专业协调困难、可视化程度低、汇报难以理解及异地沟通不便等问题，本文在方案决策中探索BIM+GIS数据集成应用，形成一套低成本、高质量的数字化设计体系，促进方案决策的科学性。利用游戏引擎高渲染优点，融合二维数据、BIM、GIS、灯光、绿化和实景三维等数据，开发高质感方案协同汇报系统，实现可视化征拆分析、多专业协同设计和动态方案比选等场景应用。该设计体系于蓝谷至胶东国际机场快速通道工程进行实际应用，以高效数据生产为前提，多源数据融合为核心，场景集成应用为手段，数字化方案决策为目标，实现高质量数字化方案设计，提高各参与方之间协作与沟通效率，提升工程建设质量，进一步促进数字化设计在交通工程中的落地应用，为推动交通数字化转型奠定基础。

在Cesium中展示大体量集中的三维模型需要进行渲染性能优化。Cesium原生方法效果不稳定，同时会降低渲染效果。为了尽可能避免该问题，提出相机状态变化期间高性能渲染机制，在相机状态变化期间停止加载图元，且仅在此期间采用会降低渲染效果但可提升性能的参数设置与算法，保证模型加载期间的渲染效果。同时提出基于堆的三维瓦片绘制命令限制方法，通过该方法可直接限制绘制命令数量，降低GPU计算量。实验证明，相机状态变化期间高性能渲染机制可行。在该机制中提升最大屏幕空间误差（max screen space error，MSSE）以及限制绘制命令对提升渲染性能的效果均显著优于降低分辨率比例（resolution scale，RS）。而限制绘制命令对渲染性能提升的稳定性优于提升MSSE。