A state-of-the-art review of built environment information modelling (BeIM)

Elements that constitute the built environment are vast and so are the independent systems developed to model its various aspects. Many of these systems have been developed under various assumptions and approaches to execute functions that are distinct, complementary or sometimes similar. Also, these systems are ever increasing in number and often assume similar nomenclatures and acronyms thereby exacerbating the challenges of understanding their peculiar functions, definitions and differences. The current societal demand to improve sustainability performance through collaboration, whole-systems and through-life thinking, is driving the need to integrate independent systems associated with different aspects and scales of the built environment to deliver smart solutions and services that improve the wellbeing of citizens. The contemporary object-oriented digitization of real world elements appears to provide a leeway for amalgamating modelling systems of various domains in the built environment which we termed as built environment information modelling (BeIM). These domains included Architecture, Engineering, Construction and Urban Planning and Design. Applications such as Building Information Modelling, Geographic Information Systems and 3D City Modelling systems are now being integrated for city modelling purposes. The various works directed at integrating these systems are examined revealing that current research efforts on integration fall into three categories: (1) data/file conversion systems, (2) semantic mapping systems and (3) the hybrid of both. The review outcome suggests that a good knowledge of these domains and how their respective systems operate is vital to pursuing holistic systems integration in the built environment

SUBSURFACE UTILITY NETWORK CADASTRE PROPOSAL, BASED ON LADM (ISO / FDIS 19152)

The increasing usage of the space above and underneath the land surface brings up the need of controlling its occupation. The localization of the infrastructure underground network is a major challenge, and for most of the countries, this information is not yet available or not easy to access. At this juncture, the cadastre of the network location is of fundamental importance for the water management supply systems. ISO 19152 from 2012 - Land Administration Domain Model (LADM) - addresses the standardization and integration of common features of cadastre systems in a simple way, and may be applied to several aspects of land administration. Within this context, this research aims to develop a model of subsurface water utility networks, based on the standard proposed by LADM. The implementation of the model suggested by ISO 19152 was tested using the COMPESA cadastre of the water utility network as a study case. The modernization and the technological advances adopted by the company facilitated the understanding of the geographical database underlying structure and its adaptation to the international standard. The modeling was produced using UML language, and DBDesigner for the physical implementation, executed in connection with PostgreSQL/PostGIS and QGIS, was applied

Innovative Approaches to 3D GIS Modeling for Volumetric and Geoprocessing Applications in Subsurface Infrastructures in a Virtual Immersive Environment

As subsurface features remain largely ‘out of sight, out of mind’, this has led to challenges when dealing with underground space and infrastructures and especially so for those working in GIS. Since subsurface infrastructure plays a major role in supporting the needs of modern society, groups such as city planners and utility companies and decision makers are looking for an ‘holistic’ approach where the sustainable use of underground space is as important as above ground space. For such planning and management, it is crucial to examine subsurface data in a form that is amenable to 3D mapping and that can be used for increasingly sophisticated 3D modeling. The subsurface referred to in this study focuses particularly on examples of both shallow and deep underground infrastructures. In the case of shallow underground infrastructures mostly two-dimensional maps are used in the management and planning of these features. Depth is a very critical component of underground infrastructures that is difficult to represent in a 2D map and for this reason these are best studied in three-dimensional space. In this research, the capability of 3D GIS technology and immersive geography are explored for the storage, management, analysis, and visualization of shallow and deep subsurface features

Proposta de simbologia para a representação tridimensional de postes de uma rede de energia elétrica

Resumo: O desenvolvimento da tecnologia informática e de técnicas de realidade virtual causaram alterações significativas na cartografia. Essas mudanças estão presentes nos processos de geração, atualização e uso dos mapas. As novas técnicas de visualização e as novas possibilidades de interação computacional oferecem uma oportunidade para a criação de novas formas de representação da paisagem. Alguns desses novos modelos cartográficos compreendem os mapas interativos, mapas tridimensionais e mapas virtuais. A representação de dados geográficos em mapas tridimensionais facilita a compreensão da informação não só pelos especialistas em cartografia, mas também pelos usuários com pouca ou até mesmo sem nenhuma experiência com o uso de mapas, pois sua apresentação aproxima-se mais da realidade, o que auxilia na comprensão das relações espacias dos objetos representados. A indústria de engenharia elétrica tem sido considerada uma das maiores conquistas da engenharia do século XX. Um grande problema encontrado nesta área é a busca por melhorias na forma de visualização das informações das redes de energia elétrica, já que as boas condições de funcionamento das redes são de extrema importância para a sociedade. No contexto das redes de distribuição de energia elétrica os mapas tridimensionais representam uma ferramenta que possibilita vários recursos para a gestão territorial, pois tornam possível a visualização não só da localização geográfica dos equipamentos que compõem a rede elétrica, mas também de suas características não espaciais. Para desenvolver as representações tridimensionais para redes de energia elétrica faz-se necessário estudar os seus componentes, classificá-los e definir a simbologia adequada para o seu uso. Entretanto, na literatura sobre o assunto ainda são poucas as pesquisas sobre as formas de representar tais redes tridimensionalmente. Deste modo, neste trabalho aborda-se a questão da melhoria do processo de comunicação cartográfica com o uso de símbolos tridimensionais na representação de sistemas de redes de energia elétrica. Neste sentido foi desenvolvido um projeto cartográfico para a representação tridimensional de redes de energia elétrica, considerando a avaliação nas mudanças das etapas do projeto cartográfico de mapas bidimensionais para mapas tridimensionais, a análise das variáveis visuais adequadas à representação tridimensional, a construção da simbologia tridimensional, a aplicação da simbologia ao modelo tridimensional e a realização de experimentos para este tipo de representação cartográfica. Os resultados dessa pesquisa foram alcançados a partir da elaboração da simbologia tridimensional. Os símbolos foram elaborados respeitando os princípios de projeto cartográfico para mapas tridimensionais, e os princípios de aplicação das variáveis visuais, e foram baseados na experiência do usuário para alcançar o processo de comunicação cartográfica. Para a representação das redes de energia elétrica as variáveis que se mostraram mais adequadas foram a cor, a textura e o valor. Como resultados dessa pesquisa apresentam-se duas propostas de simbologia tridimensional, uma realística e outra geométrica, sendo que a realística não foi considerada adequada por exigir um grande esforço computacional e pela dificuldade em representar todos os detalhes da feição de interesse em escalas menores

An Approach for 3D Visualization of Pipelines

Utility networks (pipelines and cables) are usually modelled by lines and nodes. The systems used for maintenance of utilities are typically two-dimensional, allowing for creating vertical profiles in limited key places. Since the position is visualized on 2D maps, it is rather difficult to distinguish between cables and pipelines with the same x,y coordinates. Such visualization might be misunderstood by both field workers (maintaining the utilities) and specialists. Therefore the interest in 3D visualization is rapidly increasing. Document type: Part of book or chapter of boo