基于BIM的基坑5D监测及3D地质模技术的应用使基坑建设过程的安全监测依靠可视化手段提高了基坑监测的工作效率，有效地降低了安全监测过程中的人为遗漏。同时该项目采用的3D GIS、三维激光扫描、3D打印、AR、VR、Google Glass等新兴呈现技术和移动媒体设备使项目管理、监理、监测人员对基坑施工过程的安全监控更加有效。BIM技术在保利大厦基坑安全监测方面的拓展应用探索了基坑安全监测的新方法，并为BIM技术在基坑工程建设全过程的应用提供了具有实用价值的参考。

在数字经济背景下，建筑行业正加速进行数字化转型升级。数字建造技术与施工项目的有机融合已成为现代建筑企业转型发展和驱动增长的重要措施。本研究基于交通基础设施项目的实践，深入探讨了数字建造技术，系统论述了BIM、无人机、无人船、三维激光扫描和3D打印等数字建造技术的实施路径。通过在空中、水面和地面不同施工场景中的创新应用，促进了施工管理方式的变革，实现了项目的降本增效目标，提升了企业的风险管理能力，并为交通基础设施行业的智能化和绿色发展提出了相关建议。

改扩建设计质量的好坏关键取决于对现状的了解程度, 使用三维激光扫描技术, 使我们能够得到完全真实的工厂现状模型。依据三维现状模型, 以一种全新的设计模式进行工厂的改扩建设计。本文通过实际的化工厂改造项目, 对使用此种模式所涉及的一些关键问题进行了探讨。

杭州西站屋盖钢结构整体为双曲造型，体量较大，常规监测方法无法满足现场快速、全面的结构变形监测要求。为实现杭州西站项目高精度、高效率和全过程的变形监测，采用三维激光扫描获取结构建造全过程的点云数据，将点云数据处理后与BIM模型配准，完成单构件偏差分析、施工过程和成形态结构偏差分析，实现建造全过程的变形监测。监测结果与全站仪测量数据对比表明，三维扫描变形监测与全站仪测量的数据值及标准差基本一致，数据波动较小，监测结果稳定，适用于大型空间钢结构项目建造全过程的变形监测。

利用三维激光扫描技术辅助房屋尺寸质量检测，可解决传统人工测量方法人力消耗大、检测率低的问题，但采集到的点云数据通常需要手工分割以提取检测平面，效率低下。因此，本研究提出一种基于点云语义分割的建筑尺寸质量检测方法，包括点云数据轻量化、智能平面分割、智能语义识别和尺寸质量检测四个方面。该方法有效实现了房屋点云数据的自动分割，能基于三维点云数据对室内顶底板标高差、门窗洞口尺寸等指标进行自动测算，预期能提高施工阶段质量验收工作的效率以及测量的准确性。

大跨度钢桁梁桥的构件制造及拼装复杂，采用场内预制组装仍需消耗大量的人力、财力及工期。因此，本文采用BIM桥梁建模、三维激光扫描和虚拟预拼装技术，进行了基于BIM技术的施工方案模拟的可行性研究和基于BIM技术与三维激光扫描方法结合的构件加工质量检测研究，并在此基础上进行了基于BIM技术与三维激光扫描方法结合的虚拟拼装技术研究，探索了大跨度钢桁梁桥智能建造技术应用于指导工程实施的可行性。

本文以腾讯北京总部大楼项目为例，从工程概况、BIM组织与应用环境、BIM应用、应用效果、总结五个方面详细介绍了项目基于BIM的工程施工综合应用=项目在技术管理(BIM辅助图纸会审及优化、基于BIM的深化设计、施工模拟)、质量管理(BIM动态样板、非接触式实测实量)、安全管理、商务管理(双算对比、变更工程量管理)等方面深入应用BIM技术辅助施工管理的同时，也以清华大学4D—BIM系统为平台，积极探索了基于BIM的总承包管理，制定了多参与方、多终端的综合管理模式，实现集成式管理的目标。除此之外，项目也创新性地应用并探索了基于BIM的智能施工放样、三维激光扫描、3D打印等创新应用：本文通过案例介绍及总结，也希望为建筑项目BIM应用提供一些有价值的参考。

三维激光扫描技术可以利用高速激光，快速获取被测实体表面的三维坐标。通过对点云数据的配准、降噪，可以进一步构建反映实际建造效果的点云模型。将点云模型与BIM设计模型进行对比，则可以得到施工过程中产生的尺寸及位置偏差，从而可以进一步指导后续的施工过程或者设计变更。本文的创新点在于：提出了一整套点云模型与BIM模型的对比方法，并借用WebGL技术实现了对比结果的可视化。

BIM技术以其三维可视化程度高、信息整合能力强等优势，广泛地应用于建筑全生命周期中。三维激光扫描技术生成的点云数据拥有精度高和非接触式等特点，大量应用于智慧城市、文物保护、基础测绘等领域。基于三维激光扫描的BIM逆向建模技术是BIM技术的较新应用方向。为客观地反映目前三维激光逆向建模技术研究成果，本文利用CiteSpace软件对2011-2020年间收录在Web of Science核心合集中的166篇相关文献进行可视化分析。结果表明：自三维激光逆向建模技术问世后，学者们主要围绕着“模型重建”、“点云分割”、“机器学习”等热点展开研究；该领域的研究文献发表数量逐年增加，但关键作者和机构分布较为松散，凝聚力不够；发文最多的机构分别是Heriot-Watt University和Poltecn Milan，发文最多的作者是Bosche F等，发文量最多的国家是美国和西班牙，中国位居第三。目前，该领域的研究重点已经从ICP算法、Delaunay三角化法等点云数据的编辑处理，转到项目管理的具体应用场景中。同时，通过机器学习算法自动识别构件和管理信息，也成为该领域的研究热点。BIM平台的互操作问题依然突出，需要全世界的学者共同研究解决。

推进交通基础设施数字化既是国家战略，也是促进交通行业现代化转型发展的需要。交通基础设施的数字化信息模型可以作为多源数据和各种信息的载体，因而创建数字化信息模型是交通基础设施数字化的关键技术。目前，有关交通基础设施数字化的标准规范和技术比较缺乏。本文基于交通行业工作实践，从技术研究和工程应用角度对交通基础设施数字化的关键技术进行研究，探讨了BIM技术、倾斜摄影和三维激光扫描进行数字化的技术路线，并对数字化技术发展进行了展望，提供了将交通基础设施由物理实体转变为数字资产的经验。