A method for GIS and BIM integration to support automated zoning code compliance checking

Abstract

This thesis constitutes a study in the field of BIM-GIS interoperability, with a concentration on code compliance checking. Code checking requires appropriate computer-based models of building codes in digital format, zoning plans in GIS and building designs in BIM environment. However, in existing design environments, it is not possible to access neighborhood data. Interoperability and geographical data transfer from GIS to BIM environments are problematic. This study proposes a methodology for the creation of a third-party platform that draws IFC and GML data from both BIM and GIS environments separately and then combines them in a unified domain model appropriate to the field to be used in code checking processes. The proposed methodology includes the identification of the required data in the area of study; identification of how much of the data can be modelled with BIM model or GIS model; construction of the BIM and GIS domain models using the identified data; and development of an application that integrates the two domain models and manages them as a whole. For validation of the methodology and testing the developed platform, a proof of concept prototype is developed. The system retrieves building codes, reads the BIM file sent by the architect, and retrieves the information on the neighborhood the building is located in from GIS and conducts the checking process. The system demonstrates that BIM and GIS information can be compiled together during a code checking process creating a third-party platform. The applicability of the model has been evaluated through use-case scenarios. The use-cases demonstrate that the zoning domain model developed in this thesis can be used as a database to manage geographical information. Coupling the zoning domain model with BIM data supports digital code checking, eliminating the need for hard copies and simplifying approval processes as well as enabling architects to self-check designs for compliance before submitting them to municipalities.

YBM-CBS birlikte işlerliği alanında geliştirilen bu doktora tezinde, uyumluluk denetimi otomasyonu üzerine yoğunlaşan bir çalışma yürütülmüştür. Uyumluluk denetimi, dijital ortamda bina ile ilgili yönetmeliklerin bilgisayar tabanlı modellerini, CBS'de kentsel veriler ile imar planlarını, ve YBM ortamında da bina tasarımının bulunmasını gerektirir. Oysaki, mevcut tasarım ortamlarında çevre verilerine ulaşmak mümkün değildir. Birlikte işlerlik ve CBS'den YBM ortamlarına coğrafi veri aktarımı sorunludur. Bu çalışma, bina ve çevre verilerini YBM ve CBS ortamlarından ayrı ayrı çeken ve daha sonra bunları alana özgü bir modelde bütünleştiren üçüncü, bağımsız bir platformun oluşturulması için bir yöntem önermiş ve geliştirilen modeli uyumluluk denetimi süreçlerine uygulamıştır. Bu yöntem, çalışılan alanda gerekli olan verinin tanımlanması; verinin ne kadarının YBM veya CBS ile modellenebileceğinin belirlenmesi; belirlenen veriyi kullanarak YBM ve CBS alan modellerinin oluşturulması; ve bu iki alan modelini entegre edip bir bütün olarak yöneten bir uygulamanın geliştirilmesi adımlarını içermektedir. Yöntemin uygulanabilirliğinin ve geliştirilen platformun test edilmesi için, bir prototip geliştirilmiştir. Bu prototip, imar yönetmeliğini, mimar tarafından gönderilen YBM dosyasını ve CBS'deki çevre verisini çekmekte ve uyumluluk denetimi sürecini yürütmektedir. Bu yaklaşım, uyumluluk denetiminin gerektirdiği YBM ve CBS verilerinin bağımsız, ayrı bir platformda birlikte derlenebileceğini göstermektedir. Modelin uygulanabilirliği kullanım senaryoları ile değerlendirilmiştir. Kullanım örnekleri, bu tezde geliştirilen alana özgü modelin çevre verisini yönetmekte bir veritabanı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. İmar yönetmeliklerine özgü bu modelin YBM verisiyle bütünleştirilmesi uyumluluk denetimi otomasyonu süreçlerini desteklemekte, basılı kopya ihtiyacını ortadan kaldırmakta ve onay süreçlerini basitleştirmekte, ayrıca mimarların belediyelere göndermeden önce tasarımları uygunluk açısından kendilerinin kontrol etmelerini sağlamaktadır.