kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluating the geometric aspects of integrating BIM data into city models
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Real Estate and Construction Management, Geodesy and Satellite Positioning.ORCID iD: 0000-0003-2820-5801
Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Lund, Sweden.
Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Lund, Sweden ; Geodata division, Lantmäteriet, Gävle, Sweden.
Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Lund, Sweden.ORCID iD: 0000-0003-3252-1495
2020 (English)In: Journal of Spatial Science, ISSN 1449-8596, Vol. 65, no 2, p. 235-255Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Airborne Laser Scanning (ALS) is used to acquire three-dimensional(3D) city model data over large areas. However, because of the longALS update cycle, building information models (BIM) could be utilizedto maintain city models. In this study, we designed, implemented, andevaluated a methodology to formalize the integration of BIM data intocity models. CityGML models were created from BIM data and ALS/footprint data based on common modelling guidelines. Both CityGMLbuilding models are modelled in a similar way and the relative differencesbetween the models are on the order of decimetres.

Place, publisher, year, edition, pages
UK: Taylor & Francis Group, 2020. Vol. 65, no 2, p. 235-255
Keywords [en]
BIM, CityGML, laser scanning, geometric quality, city models
National Category
Geosciences, Multidisciplinary
Research subject
Geodesy and Geoinformatics, Geodesy; Geodesy and Geoinformatics, Geoinformatics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-262832DOI: 10.1080/14498596.2019.1636722ISI: 000477510900001Scopus ID: 2-s2.0-85085233966OAI: oai:DiVA.org:kth-262832DiVA, id: diva2:1362791
Projects
Data Quality and Data Responsibility within the Built Environment
Note

QC 20191022

Available from: 2019-10-21 Created: 2019-10-21 Last updated: 2023-10-16Bibliographically approved
In thesis
1. The Integration of 3D Geodata and BIM Data in 3D City Models and 3D Cadastre
Open this publication in new window or tab >>The Integration of 3D Geodata and BIM Data in 3D City Models and 3D Cadastre
2019 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

The initial geographic information system (GIS) and building information modelling (BIM) are designed and developed independently in order to serve different purposes and use. Within the prolific increase and growing maturity of three-dimensional (3D) technology, both 3D geodata and BIM data can specify semantic data and model 3D buildings that are prominent for the 3D city models and 3D cadastre. 3D geodata can be collected from geodetic surveying methods such as total station, laser scanning and photogrammetry and generate 3D building models by CityGML format for macro analysis on city scale. BIM data has significant advantages in planning, designing, modelling and managing building information, which contains rich details of building elements. Additionally, BIM helps and supports to exchange and share complex information through life-cycle project. Because there are some overlaps between them, the integration of BIM and 3D city models is mutually beneficial for representing comprehensive 3D building models.

This thesis is a summary and compilation of two papers, where one is a review paper published in Journal of Spatial Science, and the other is a research paper currently under review in ISPRS International Journal of Geo-Information. The first paper designed and implemented a methodology to formalize the integration of BIM data into city models (CityGML models) that were generated from BIM data and from ALS/footprint data based on the proposed common modelling guidelines. The geometric results of the CityGML models were compared and evaluated visually and quantitatively. The second paper proposed a general framework for sharing and integrating cadastral information with BIM and 3D GIS together with general requirements. Based on the requirements and framework, the case study focused on how to represent and visualize 3D cadastral boundaries legally and technically by integrating BIM at building level and CityGML at city level. Both the Industry Foundation Classes (IFC) model and the CityGML model were connected to Land Administration Domain Model (LADM) at the conceptual level using Unified Modeling Language (UML) models and on database level.

The findings of the first paper include investigation of BIM data as a qualified source on the geometric aspects in order to satisfy the need for a more rapid update process of 3D city models, and the second paper shows that the proposed framework and requirements perform well for generating 3D cadastral model in the real-world case study.

Abstract [sv]

Det ursprungliga geografiska informationssystemet (GIS) och byggnadsinformationsmodellering (BIM) är utformade och utvecklade oberoende av varandra för att tjäna olika syften och användning. Inom 3D-teknik kan både 3D geodata och BIM-data specificera semantiska data och modellera 3D-byggnader som är framträdande för 3D stadsmodeller och 3D fastighetsregister. 3D-geodata kan samlas in från geodetiska mätningsmetoder som totalstation, laserskanning och fotogrammetri och de kan generera 3D modeller av byggnader i CityGML för makroanalys av städer. BIM-data har betydande fördelar i planering, design, modellering och hantering av byggnadsinformation eftersom det innehåller detaljerade uppgifter om byggelement. Dessutom gör BIM det möjligt att förmedla och analysera komplex information över byggnaders livscykel. Integrationen av BIM- och 3D-stadsmodeller är viktigt för att kunna analysera både byggnader och stad, exempelvis i stadsplanering, byggnadskonstruktion och hållbarhetsanalys.Denna avhandling är en sammanfattning och sammanställning av två artiklar, varav den ena är publicerad i Journal of Spatial Science, och den andra är under granskning i ISPRS International Journal of Geo-Information. Den första artikeln utformade och implementerade en metod för att formalisera integrationen av BIM-data i stadsmodeller (CityGML-modeller) som genererades från BIM-data och flygburen laserskanning/fotavtryck baserat på gemensamma modelleringsriktlinjerna. De geometriska resultaten av CityGML modellerna jämfördes och utvärderades visuellt och kvantitativt. Den andra artikeln föreslog en allmän ram för att dela och integrera fastighets information med BIM och 3D GIS tillsammans med allmänna krav. Baserat på kraven och ramverket så visade en fallstudie på hur man kan representera och visualisera 3D fastighetsgränser juridiskt och tekniskt genom att integrera BIM på byggnadsnivå och CityGML på stadsnivå. Både IFC-modellen och CityGML-modellen kopplades till LADM på konceptuell nivå med hjälp av UML-modeller och på databasnivå.Slutsatserna från den första artikeln inkluderar undersökning av BIM data som en kvalificerad källa på de geometriska aspekterna för att uppfylla behovet av en snabbare uppdateringsprocess av 3D-stadsmodeller, och den andra uppsatsen visar att det föreslagna ramverket och kraven presterar väl för att generera 3D fastighets modeller i den verkliga världen.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2019. p. 37
Series
TRITA-ABE-DLT ; 1940
Keywords
3D geodata, BIM, city models, 3D cadastre, geometric quality, CityGML, LADM, laser scanning
National Category
Geosciences, Multidisciplinary Building Technologies
Research subject
Geodesy and Geoinformatics; Geodesy and Geoinformatics, Geodesy
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-262845 (URN)978-91-7873-341-5 (ISBN)
Presentation
2019-11-13, Ocean and Pacific, Teknikringen 10B, Stockholm, 14:00 (English)
Opponent
Supervisors
Note

QC 20191023

Available from: 2019-10-23 Created: 2019-10-21 Last updated: 2022-12-12Bibliographically approved
2. Integration of BIM and 3D GIS for sustainable cadastre
Open this publication in new window or tab >>Integration of BIM and 3D GIS for sustainable cadastre
2022 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Building Information Modelling (BIM) has prominently innovated and digitalized buildingenvironment through digital representation of buildings, lifecycle process and managementfor involved actors. Rapidly developed from Geographical Information System (GIS) domain,three-dimensionally (3D) GIS provides powerful and comprehensive functions of planning,modelling, visualizing and analyzing 3D geodata in large scale. BIM and 3D GIS, both asmodern 3D spatial technologies, overlap partly but focus on different purposes andapplications with own international standards, for example Industry Foundation Classes (IFC)for BIM and CityGML for 3D GIS respectively. Therefore, the sharing and integration of BIMdata and geodata is mutually beneficial for comprehensive 3D city modelling.

The cadastre playing a pivotal role of land use is a land information system that records legaland spatial information of land parcels, traditionally in textual files and 2D cadastral maps. In order to satisfy the needs for better urban land use and avoid ambiguous problems due tomore complex spaces, cadastre is under transition from 2D to 3D for representing, modellingand visualizing property units, rights and boundaries practically.

This thesis explores the integration of BIM and 3D GIS for sustainable 3D cadastre from legal,technical, registration and organizational perspectives. The outcomes include a method toevaluate geometric aspects of BIM data quality, a framework for representing and visualizing3D cadastre by integrating Land Administration Domain Model (LADM), BIM and 3D GIS, alifecycle process of 3D property formation developed by Information Delivery Manual (IDM),a business ecosystem-based 3D cadastral management, and cadastre ecosystem. The value ofmultidisciplinary integrating these topics is to fulfil the demands of sustainable urbandevelopment and lifecycle management of cadastre in the digitalization of cadastre and smartcity. Overall, the findings show that the integration of BIM and 3D GIS for 3D cadastre canprovide involved actors with necessary and accurate information, knowledge and insight thatenhances financial, environmental, and social outcomes sustainably for both cities andcitizens.

Abstract [sv]

Building Information Modeling (BIM) bidrar till att innovativt och digitaliserat förändra detbyggda samhället genom digital representation av byggnader, livscykelprocess ochförvaltning för involverade aktörer. Geographical Information System (GIS) har utvecklats tilltredimensionell (3D) GIS, vilket ger möjlighet att skapa kraftfulla och heltäckande funktionerför planering, modellering, visualisering och analys av 3D geodata i stor skala. BIM och 3DGIS är båda moderna 3D rumsliga teknologier. BIM och 3D GIS har delvis överlappandeteknologier, men de har olika syften, tillämpningar och åtskilda internationella standarder, tillexempel Industry Foundation Classes (IFC) för BIM och CityGML för 3D GIS respektive. Enkombination av och integration av BIM-data och 3D GIS behöver utvecklas eftersom det skulleskapa förutsättningar för omfattande 3D-stadsmodellering över livscykeln.

Fastigheter har en central roll för markanvändningen och det traditionellamarkinformationssystem som registrerar juridisk och rumslig information om mark skiftenfinns i textfiler och 2D- fastighetskartor. För att tillgodose behoven av bättre urbanmarkanvändning och undvika problem på grund av mer komplex markinformation så ärövergång från 2D till 3D fastighetsindelning central. Fördelar med 3D fastighetsindelning äratt det gör det möjligt att representera, modellera och visualisera fastighetsenheter,äganderätter och fastighetsgränser praktiskt.

Denna avhandling utforskar integrationen av BIM och 3D GIS för hållbara 3D-fastigheter urjuridiska, tekniska, registrerings- och organisatoriska perspektiv. Resultaten inkluderar enmetod för att utvärdera geometriska aspekter av BIM-datakvalitet, ett ramverk för attrepresentera och visualisera 3D- fastigheter genom att integrera Land Administration DomainModel (LADM), BIM och 3D GIS, en livscykelprocess för 3D-registrering utvecklad avInformation Delivery Manual (IDM), ett affärsekosystembaserat 3D fastighetsförvaltning ochfastighetsekosystem. Värdet av multidisciplinär integrering av dessa ämnen är att uppfyllakraven på hållbar stadsutveckling och livscykelhantering av fastigheter i digitaliseringen avfastighet och smarta städer. Sammantaget visar resultaten att integrationen av BIM och 3D GISför 3D-fastigheter kan ge alla inblandade intressenter nödvändig och korrekt information,kunskap och insikt som förbättrar ekonomiska, miljömässiga och sociala resultat på etthållbart sätt för både städer och medborgare.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2022. p. 84
Series
TRITA-ABE-DLT ; 2237
Keywords
BIM, 3D GIS, 3D cadastre, LADM, business ecosystem, cadastre ecosystem, sustainability
National Category
Geosciences, Multidisciplinary Civil Engineering Economics and Business
Research subject
Geodesy and Geoinformatics, Geodesy
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-319812 (URN)978-91-8040-382-5 (ISBN)
Public defence
2022-10-28, Kollegiesalen, Brinellvägen 8, KTH Campus, videolänk https://kth-se.zoom.us/j/65376253484, Stockholm, 10:00 (English)
Opponent
Supervisors
Note

QC 20221010

Available from: 2022-10-10 Created: 2022-10-07 Last updated: 2022-10-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Evaluating the geometric aspects of integrating BIM data into city models(2959 kB)397 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2959 kBChecksum SHA-512
344086ae97ae1bb0f11ba43dd8996f647006eba65a51c0ca8a3f0197e801bb38a61f3d2ab64815090e3a9040192d7c07a7137c7a03105a4ce9e54cb14e992a7b
Type fulltextMimetype application/pdf

Other links

Publisher's full textScopus

Authority records

Sun, Jing

Search in DiVA

By author/editor
Sun, JingHarrie, Lars
By organisation
Geodesy and Satellite Positioning
Geosciences, Multidisciplinary

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 397 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 455 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf