目前，在BIM与GIS融合方面的研究主要分为三个方向，分别是数据格式转换、数据标准扩展和本体论。本项目选择通过本体论的模式进行IFC和CityGML的实体融合。首先，通过语义修正提取实体的三元组，用知识表示学习，将三元组表示为实体向量，将实体语义信息转换到低维向量空间，采取以扩展语义匹配为基础构建IFC和CityGML标准的匹配融合系统，解决在IFC和CityGML两个不同的标准下对同一实体的语义方面的理解偏差问题，并通过相似度计算进行聚类；其次，通过提取到的三元组，利用实体—关系—实体进行几何重构，将IFC标准的实体映射到CityGML标准的实体；最后，用建立的三维模型验证，实现了实体从BIM领域到GIS领域的转换。

三维数字技术在建筑工程领域的应用，有效改变了传统的以点、线、面等二维图元组成的工程图纸的信息表达缺陷，是BIM(Building Information Modeling)的重要技术支律。三维几何模型有多种表达形式，总体上可以分为实体模型、表面模型和线框模型，三者具有不同的应用领域与适用范围。为了满足BIM在建筑工程不同阶段的应用需求，本文基于BIM技术，提出了一种基于AutoCAD图形引擎的BIM三维实体建模以及将其转换为表面模型的方法，并通过实例验证了其可行性。

随着既有建筑总量的不断增多，既有结构的运营管理问题越来越突出。然而，在工程实践中，既有结构信息的集成是困扰其运营管理的一大难题。利用BIM技术及IFC标准，针对既有结构提出了一条集成鉴定与加固信息的途径。通过IFC标准中的属性集扩展的方法，在结构与构件层次集成基本的鉴定信息，同时参照5种常见的加固方法，在构件层次集成结构的加固信息。通过该方法集成的信息，能够在支持IFC文件的软件上读入，并在此基础上建立了既有结构维护管理系统。工程实例应用表明该系统有实用价值。

本文旨在对近年来迅速发展的BIM的主流标准IFC标准在我国建筑工程成本预算中应用的可能性及方法等基本问题进行探讨。通过对现行成本预算方法和标准以及IFC标准的分析，求证应用IFC标准带来的问题及解决方案。提出了包含7个方面信息的成本预算信息需求模型，探讨了IFC标准对所需信息的表达方法及完备性并建立了成本信息模型。结果表明，IFC标准总体上可实现对成本预算信息的表达，所建立的信息模型是具有一般性的建筑工程成本预算信息模型。

在建筑设计工作中，不同专业BIM软件间的模型交互障碍是影响当前BIM发展的掣肘。利用国际通用的BIM数据标准，即IFC(Industry Foundation Classes)标准，可为解决上述问题提供基础支持。在IFC标准应用过程中，IFC实体对象需要和具体信息进行绑定，因而标准化的模型视图定义(Model View Definition，MVD)被提了出来。本文介绍了MVD标准格式，包括三大构成模块Concept(概念)、Diagram(图表)和相应的Document(文档)描述，并尝试将这个标准与结构分析模型的标准化表达相结合，与IFC实体对象进行关联，对实现结构分析模型的数据共享与转换工作具有指导意义。

结构耐久信息模型是用于建筑结构耐久性分析的信息模型，其包含设计, 施工, 维护等耐久性相关的信息。本文根据耐久性分析理论，提取耐久性影响因素，在已有的结构、施工信息模型的基础上通过扩充耐久信息建立了结构耐久信息模型，并从耐久信息模型方面扩展了现有的IFC标准，从而完善了IFC标准结构信息模型，也促进了结构耐久性评估软件系统的开发。

IFC标准所建立的工程设计模型包含海量的数据信息和复杂的非图形信息，不利于设计者对数据信息的有效查询和管理。通过对IFC模型数据集成机制和EXPRESS数据类型映射规则分析，结合IFC中性文件交换技术和标准数据访问接口原理，以及工程设计模型数据信息的特点，在基于PKPM的CFG图形显示平台上设计和开发了工程模型数据库应用系统。通过对北京某一体育馆IFC格式模型的读取，对该系统所提供的用于模型的读取、查询、创建、二维显示等管理功能进行实际应用。结果表明，该系统有助于提高设计者对基于IFC格式的工程设计模型数据信息的日常维护和管理操作。

高效的信息互用是BIM的核心价值所在。IFC标准的提出，推动了建筑生命期不同阶段信息交换和共享的研究。本文根据建筑业以及工程信息的特点，提出基于IFC的建筑电气系统方案设计方案。通过分析建筑工程初期阶段不同参与方需求的信息及项目总体流程，并依据IFC标准，规划电气系统方案设计模型。同时，对过程模型中信息结构做初步探讨。方案设计使得项目参与方对工程信息有明确的认识。

随着我国交通压力的增大，地铁成为了缓解交通压力的主要出行方式。目前地铁建设进入了一个高峰期，但隧道质量问题也接踵而至。盾构法已在隧道施工方法中占据主导地位，在盾构法隧道中，管片全生命周期质量直接决定整个隧道工程的质量。目前，管片检测技术采用人工工作的方法，存在信息处理慢、信息不共享等问题，如何借助信息技术，实现检测信息的集成化管理，已经成为一种趋势。本文首先分析了管片各个阶段的检测信息。然后，基于IFC标准模型体系、扩展方式和图形表达方法，对管片检测信息进行了表达和扩展，建立了基于IFC标准的管片检测信息模型。

本文围绕AEC/FM领域应用软件的信息共享与互用，探讨了建筑建模软件与结构分析软件间的数据映射方案。基于IFC(Industry Foundation Classes)标准，分析了建筑物理模型与结构分析模型的异同，提出了从IFC建筑物理模型文件中提取结构构件以及结构构件连接节点拓扑信息的方法，并基于这些映射算法，利用C++编程语言实现了本文提出的通用结构分析模型(SGF)与IFC建筑物理模型的双向数据接口。最后，提出了以SGF为中心的多种建筑物理模型与多种结构分析模型的数据集成基本框架。