کتاب ادغام BIM و GIS سه بعدی برای همسان های رقومی

کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی نوشته‌ی محسن کلانتری، کریستین کلمن و مژگان جدیدی با ترجمه‌ی گیتی خوش‌آموز اثری تخصصی در حوزه‌ی تلفیق مدل‌سازی اطلاعات ساختمان و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در مقیاس سه‌بعدی است. نشر ماهواره آن را منتشر کرده است. این کتاب بر پیوند دو جهان به‌ظاهر جدا یعنی BIM در مقیاس ساختمان و زیرساخت و GIS سه‌بعدی در مقیاس شهر و سرزمین تمرکز کرده است و نشان می‌دهد چگونه می‌توان از این ادغام برای توسعه و بهره‌برداری از همسان‌های رقومی در محیط‌های ساخته شده استفاده کرد. نویسندگان با تکیه‌بر تجربه‌ی پژوهشی و صنعتی در مهندسی مکانی، نقشه‌برداری، شهر هوشمند و همسان‌های رقومی، چارچوبی منسجم برای درک مبانی نظری، مدل‌های داده، روش‌های نقشه‌برداری، زمین‌مرجع‌کردن مدل‌ها و درنهایت ادغام BIM و GIS ارائه کرده‌اند. ساختار کتاب از طرح مسئله‌ی شهرنشینی و شهر هوشمند و ضرورت همسان‌های رقومی آغاز می‌شود، سپس به مبانی مدل‌سازی سه‌بعدی، استانداردهای داده، روش‌های تولید BIM از ساختمان‌های موجود، زمین‌مرجع‌کردن مدل‌ها و در پایان به تعریف و چرخه‌ی زندگی همسان‌های رقومی در محیط‌های داخلی و شهری می‌رسد. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب ادغام BIM و GIS سه بعدی برای همسان های رقومی

کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی با تمرکز بر کار مشترک محسن کلانتری، کریستین کلمن و مژگان جدیدی از دل سال‌ها پژوهش و توسعه در پیوند سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی سه‌بعدی و مدل‌سازی اطلاعات ساختمان شکل گرفته است. نویسندگان در مقدمه توضیح داده‌اند که اگرچه مقالات و کتاب‌های متعددی درباره‌ی GIS سه‌بعدی و BIM وجود دارد اما اثری که اصول یکپارچه‌سازی این دو حوزه را به‌صورت منسجم، از مبانی هندسی و مدل‌سازی تا پیاده‌سازی عملی و نقش آن‌ها در همسان‌های رقومی پوشش دهد کم بوده است. به همین دلیل این کتاب هم به جنبه‌های نظری مانند تئوری مدل‌های داده‌ی سه‌بعدی، هندسه‌ی سطح و حجم، مدل‌های مبتنی‌بر نقطه، شبکه‌های نامنظم مثلثی، وکسل‌ها و هندسه‌ی جامد سازنده پرداخته است و هم به جنبه‌های کاربردی مانند ایجاد BIM از ساختمان‌های موجود با استفاده از لیزر اسکن سه‌بعدی، طراحی شبکه‌های کنترل نقشه‌برداری، پردازش ابر نقاط و ارزیابی دقت خروجی‌ها. کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی در فصل‌های ابتدایی با طرح پرسش «چرا همسان‌های رقومی مهم هستند؟» شروع می‌شود و شهرنشینی، نقش شهرها به‌عنوان موتورهای اقتصادی، ضرورت مدیریت هوشمندانه شهرها و جایگاه شهر هوشمند را توضیح می‌دهد. سپس مفهوم همسان‌های رقومی در لایه‌های مختلف شهر هوشمند قرار داده شده است و کاربردهای آن در برنامه‌ریزی شهری، مطالعه‌ی رفتار ساکنان، مدیریت دارایی، گردشگری، سلامت، مدیریت سرزمین و مهندسی ساخت‌وساز تشریح شده است. در ادامه، فصل «مبانی مدل‌سازی سه‌بعدی» به‌صورت گام‌به‌گام نشان می‌دهد که چگونه می‌توان جهان را در سه‌بعد با استفاده از نقاط، سطوح مسطح، جامدات اولیه و آرایه‌ای از احجام انتزاع کرد و این انتزاع‌ها چگونه در قالب مدل‌های داده‌ای مانند IFC و CityGML و سیستم‌های پایگاه‌داده‌ی مکانی سه‌بعدی ذخیره و مدیریت می‌شوند. کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی در فصل‌های میانی و پایانی ساختاری آموزشی و درعین‌حال پژوهش‌محور دارد. فصل‌های ۳ تا ۶ به‌ترتیب به معرفی اصول BIM و مزایای آن فراتر از ساخت‌وساز، استانداردها و ابزارهای تحلیلی مرتبط، روش‌های ایجاد BIM برای ساختمان‌ها و زیرساخت‌های موجود با استفاده از فنون مکانی و نقشه‌برداری، سطوح و روش‌های مختلف زمین‌مرجع‌کردن مدل‌ها و درنهایت متدولوژی‌ها و استانداردهای ادغام BIM و GIS سه‌بعدی اختصاص یافته است. در این میان، مباحثی مانند قابلیت همکاری، اصطلاحات پایه برای تبادل داده بین دو حوزه، استانداردهای مرتبط و بررسی انطباق کدها با IFC و GIS به‌طور مفصل بررسی شده است. فصل پایانی با تمرکز بر همسان‌های رقومی محیط داخلی، چرخه‌ی زندگی آن‌ها در محیط‌های ساخته شده، مزایا، چالش‌ها و پلتفرم‌ها و فناوری‌های موجود، بحث را به سطح شهر هوشمند و تبدیل رقومی شهرها پیوند می‌زند. در سراسر کتاب، مثال‌ها و ارجاعات متعدد به پژوهش‌های بین‌المللی، استانداردهای باز، زیرساخت‌های داده‌ی مکانی و تجربه‌ی شهرها در استفاده از همسان‌های رقومی، زمینه‌ای غنی برای درک نقش ادغام BIM و GIS در برنامه‌ریزی، توسعه و مدیریت شهری فراهم کرده است.

خلاصه کتاب ادغام BIM و GIS سه بعدی برای همسان های رقومی

کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی از مسئله‌ای کلان آغاز می‌کند: رشد جمعیت جهانی، افزایش سهم شهرنشینی و تبدیل شهرها به موتورهای اصلی اقتصاد. نویسندگان نشان می‌دهند که تمرکز جمعیت در شهرها هم فرصت ایجاد ثروت، نوآوری و کاهش فقر را فراهم کرده است و هم چالش‌هایی در حوزه‌ی پایداری محیطی، فشار بر زیرساخت‌ها و مدیریت زمین به‌وجود آورده است. در این چارچوب، مفهوم شهر هوشمند به‌عنوان پاسخی چندبعدی مطرح شده است؛ مفهومی که لایه‌های حاکمیت، زیرساخت، ارتباطات، حسگرها، داده‌های مکانی، کاربردها و نوآوری را در کنار هم قرار می‌دهد. کتاب توضیح می‌دهد که همسان‌های رقومی در این مدل مفهومی، حاصل ادغام لایه‌های ارتباطات، ابزار دقیق و داده‌ها هستند و داده‌های مکانی سه‌بعدی ستون فقرات این ادغام به‌شمار می‌آیند. در ادامه، کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی به‌صورت نظام‌مند به مبانی فنی می‌پردازد. ابتدا مبانی مدل‌سازی سه‌بعدی تشریح شده است: انتزاع جهان با استفاده از نقاط (ابر نقاط حاصل از لیزر اسکن و فتوگرامتری)، سطوح مسطح (شبکه‌های نامنظم مثلثی و مدل‌های مرزی)، جامدات اولیه و هندسه‌ی جامد سازنده، و آرایه‌ای از احجام (وکسل‌ها). سپس مدل‌های داده‌ی سه‌بعدی معرفی شده‌اند و تفاوت دو رویکرد اصلی یعنی مدل‌سازی برای طراحی (مانند IFC در معماری، مهندسی و ساخت‌وساز) و مدل‌سازی برای نقشه‌برداری و مدیریت سرزمین (مانند CityGML و سایر استانداردهای OGC) توضیح داده شده است. بخش مهمی از کتاب به سیستم‌های پایگاه‌داده‌ی مکانی سه‌بعدی اختصاص دارد؛ از ذخیره‌سازی و نمایه‌سازی ابر نقاط با استفاده از منحنی‌های پرکننده‌ی فضا تا ساختارهای داده برای سطوح، چندضلعی‌ها، لبه‌ها و حلقه‌ها، و نیز ذخیره‌سازی هندسه‌های جامد و وکسل‌ها با استفاده از ساختارهایی مانند اکتری. در فصل‌های بعدی، تمرکز کتاب به‌سمت تولید و ادغام داده‌ها می‌رود. روش‌های ایجاد BIM از ساختمان‌ها و زیرساخت‌های موجود با استفاده از لیزر اسکن سه‌بعدی، طراحی شبکه‌های کنترل نقشه‌برداری، اسکن ساختمان‌ها، پردازش ابر نقاط، استخراج هندسه و ارزیابی دقت خروجی‌ها به‌تفصیل شرح داده شده است. سپس مسئله‌ی زمین‌مرجع‌کردن مدل‌های سه‌بعدی مطرح می‌شود: دلایل اعوجاجات سیستماتیک، انواع مدل‌های BIM سه‌بعدی از منظر زمین‌مرجع‌بودن، انواع تبدیلات و سیستم‌های تصویر با اعوجاج کم. بخش ادغام BIM و GIS سه‌بعدی به قابلیت همکاری، اصطلاحات پایه، استانداردهای مرتبط، ادغام مدل‌های اطلاعاتی و بررسی انطباق کدها با IFC و GIS می‌پردازد و نشان می‌دهد چگونه می‌توان از ترکیب این دو منبع داده برای ساخت همسان‌های رقومی در محیط‌های داخلی و شهری استفاده کرد. در پایان، چرخه‌ی زندگی همسان‌های رقومی محیط ساخته شده، مزایا، چالش‌ها، پلتفرم‌ها و فناوری‌های موجود و نقش مهارت‌های چندرشته‌ای در تبدیل رقومی شهرها جمع‌بندی شده است.

چرا باید کتاب ادغام BIM و GIS سه بعدی برای همسان های رقومی را بخوانیم؟

کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی چند ویژگی برجسته دارد که آن را برای مخاطبان حرفه‌ای و دانشگاهی جذاب می‌کند. نخست این‌که نویسندگان به‌جای تمرکز جداگانه بر BIM یا GIS، بر نقطه‌ی تلاقی این دو حوزه تمرکز کرده‌اند و از ابتدا کتاب را بر مبنای مسئله‌ی همسان‌های رقومی در محیط‌های ساخته شده سامان داده‌اند. به این ترتیب، خواننده فقط با مفاهیم پراکنده‌ی مدل‌سازی سه‌بعدی روبه‌رو نیست بلکه می‌بیند هر بخش چگونه در یک تصویر بزرگ‌تر یعنی شهر هوشمند و مدیریت شهری جای می‌گیرد. دوم این‌که کتاب از مبانی هندسی و مدل‌سازی سه‌بعدی شروع کرده است و به‌تدریج به سمت مباحث تخصصی‌تر مانند استانداردهای داده، سیستم‌های پایگاه‌داده‌ی مکانی سه‌بعدی، روش‌های تولید BIM از ساختمان‌های موجود، زمین‌مرجع‌کردن مدل‌ها و ادغام آن‌ها در GIS سه‌بعدی حرکت کرده است. این ساختار باعث می‌شود خواننده بتواند از هر سطح دانشی که دارد وارد بحث شود و درک منسجمی از زنجیره‌ی «جمع‌آوری داده – مدل‌سازی – ذخیره‌سازی – ادغام – کاربرد در همسان‌های رقومی» به‌دست آورد. سوم این‌که کتاب به‌طور مداوم میان نظریه و عمل رفت‌وآمد کرده است؛ از یک‌سو مفاهیمی مانند شبکه‌های نامنظم مثلثی، وکسل‌ها، هندسه‌ی جامد سازنده، منحنی‌های پرکننده‌ی فضا و مدل‌های داده‌ای مانند IFC و CityGML را توضیح داده است و از سوی دیگر نشان داده است این مفاهیم در اسکن سه‌بعدی ساختمان‌ها، طراحی شبکه‌های کنترل، ارزیابی دقت، برنامه‌ریزی شهری، مدیریت دارایی و توسعه‌ی همسان‌های رقومی چگونه به‌کار می‌آیند. نکته‌ی مهم دیگر این است که کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی به‌روشنی بر چندرشته‌ای‌بودن موضوع تأکید کرده است. در متن کتاب بارها به نقش مهندسی مکانی، نقشه‌برداری، جغرافیا، معماری، مهندسی عمران و علوم داده در کنار هم اشاره شده است و نشان داده شده که توسعه‌ی همسان‌های رقومی بدون درک مشترک میان این حوزه‌ها ممکن نیست. برای کسانی که درگیر پروژه‌های شهر هوشمند، مدیریت زمین سه‌بعدی، کاداستر سه‌بعدی، برنامه‌ریزی شهری یا مهندسی ساخت‌وساز هستند، این کتاب می‌تواند تصویری نسبتاً کامل از وضعیت فعلی استانداردها، روش‌ها و چالش‌های ادغام BIM و GIS ارائه کند و کمک کند تصمیم‌های فنی و مدیریتی آگاهانه‌تری گرفته شود.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

خواندن کتاب ادغام BIM و GIS سه‌بعدی برای همسان‌های رقومی به دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی عمران، نقشه‌برداری، مهندسی مکانی، جغرافیا، برنامه‌ریزی شهری و معماری پیشنهاد می‌شود که به مدل‌سازی سه‌بعدی، شهر هوشمند و همسان‌های رقومی علاقه دارند. همچنین به متخصصان شاغل در حوزه‌های BIM، GIS، مدیریت دارایی، کاداستر سه‌بعدی، برنامه‌ریزی و مدیریت شهری و شرکت‌های فعال در پروژه‌های شهر هوشمند و زیرساخت‌های داده‌ی مکانی پیشنهاد می‌شود که به‌دنبال درک عمیق‌تری از ادغام داده‌های سه‌بعدی در مقیاس ساختمان و شهر هستند.