颐和园信息平台-精简版11.26

1、颐和园古建保护与修缮管理信息平台项目建议书PROJETPROPOSAL2010-年10月25日41、项目背景2、工作内容3、工作程序及进度安排4、系统各模块功能5、系统解决方案6、项目团队7、相关项目业绩1项目背景目前国内尚无专业软件或平台，为古建筑的保护与修复提供前期的档案管理、修缮过程全过程实时监测、以及遗产监测的全面的古建筑保护与修复的专业信息管理与技术支持平台。虽然颐和园正在应用部分专业软件，但是这些软件都是相对独立的，相关数据得不到很好的综合利用。因此在信息技术的支持下，构建一个专业的古建保护与修复信息平台，并在此基础上将已有相对独立的软件集成在系统中，达到古建筑管理、维护、修复、研

2、究等项工作的资源整合、信息共享、综合分析和支持决策，满足全面提高古建筑保护与修缮管理水平的重要方法与迫切需要。“颐和园古建保护和修缮管理信息平台”是应用GIS、GPS、VR、BIM等最新计算机技术构建的各种管理信息的集成平台，既包含需要建设新的管理信息模块，也需要将原有的分散的专业软件、管理信息模块与系统集成在该平台上，达到信息共享的目的，为颐和园的古建筑保护与修缮提供及时准确的信息依据。平台的开发与建设根据颐和园基建实际工作进行，以德和园2011年修缮为契机，记录保护、修缮、研究的全过程，展示各种研究成果，为将来其他古建筑的保护与修缮提供示范，为古建筑研究人员提供一种新颖、全面的研究手段与平

3、台。该信息平台具有以下特点：管理平台可视化、信息数据集成化、数据形式多样化、支持决策、跨部门、信息共享、数据安全可靠和海量数据存储能力2工作内容根据初步的调研与分析，“颐和园古建保护和修缮管理信息平台”的功能结构如图1所示，由古建管理、古建修缮、科技管理和页面管理四大功能模块构成。图1系统功能结构工作内容及经费测算如表1所示。颐和园古建保护与修缮管理信息平台开发项目建议书表1工作内容及经费测算工作内容成果形式参加人员经费测算（单位：元）小计（单位：元）1需求调研与分析：1. 目前工作流程分析2. 梳理信息流程3. 规范管理流程需求分析报告1. 颐和园相关部门成员2. 天津大学项目组成员差旅：1

4、0000.00资料：10000.00耗材：10000.0030000.002系统总体设计：1. 功能模块的划分2. 数据流图的建立3. 基于GIS的简化原型系统设计1. 系统总体设计书2. 第一个基于GIS简化原型系统（实现图层控制、地图操作等）1. 颐和园相关部门成员2. 天津大学项目组成员设计费：20000.00开发费：20000.00差旅：10000.00耗材：10000.00专家论证会：20000.0080000.003系统详细设计与原型系统增量1. 数据库设计2. 系统结构图设计3. 在原型系统中嵌入BIM4. 对图像及视频数据进行采集1. 系统详细设计书2. 基于GIS简化原型增量

5、系统（在系统中实现BIM的调用）1. 颐和园相关部门成员2. 天津大学项目组成员设计费：40000.00开发费:40000.00耗材:10000.0090000.004系统开发基于GIS的颐和园古建保护与修复系统（基本实现古建管理、古建修缮、科技管理和页面管理四大功能模块）1.天津大学项目组成员开发费:80000差旅：10000.00耗材：10000.00100000.005系统测试1. 功能测试2. 技术测试测试报告1. 颐和园相关部门成员2. 天津大学项目组成员测试费:20000.00差旅：10000.00耗材：10000.0040000.00颐和园古建保护与修缮管理信息平台开发项目建议书

6、6系统维护完善系统功能1.天津大学项目组成员维护费：40000.00差旅:10000.00耗材:10000.0060000.00小计400000.007项目验收、结题1. 颐和园古建保护和修缮管理信息平台2. 软件著作权3. 专利1. 颐和园相关部门成员2. 天津大学项目组成员鉴定会:30000.00项目报奖:20000.00专利申请:10000.00软件著作权登记:10000.00岀版印刷：100000.00170000.00合计570000.00“颐和园古建保护和修缮管理信息平台”由颐和园管理处和天津大学共同投资、研发与建设。建议资金投入比例为颐和园70%，约人民币40万元；天津大学30%

7、，约人民币17万元3工作程序及进度安排颐和园古建保护与修缮管理信息平台开发项目建议书表2“颐和园古建保护和修缮管理信息平台”项目工作计划表2010.11.12010.12.312011.1.12011.1.312011.2.11011.2.312011.3.12011.4.302011.5.12011.5.312011.6.12011.6.312011.7.12011.8.312011.9.12011.12.31需求调研与分析：1. 目前工作流程分析2. 梳理信息流程3. 规范管理流程系统总体设计：1. 功能模块的划分2. 数据流图的建立基于GIS的简化原型系统设计详细设计1. 数据库设计2.

8、 系统结构图设计基于GIS的简化原型系统增量在原型系统中嵌入BIM对图像及视频数据进行采集实现古建管理、页面管理两模块功能实现古建修缮、科技管理两模块功能系统测试系统维护1.鉴定会2.项目报奖3.专利申请4.软件著作权登记5.岀版印刷7颐和园古建保护与修缮管理信息平台开发项目建议书4系统各模块功能4.1页面管理4.1.1电子地图电子地图是该平台操作的主界面，可以实现图层控制，包括底图、区域层、CAD层、建筑层、照明层、园林层等多个图层信息，可以选择开启需要显示的多个图层并对其进行拖动、缩放、选择、框选、快速定位等项地图操作。4.1.2政策法规查询由被赋予权限的管理人员将相应的文件录入系统，其他

9、有权限的用户进行查询。4.1.3工作信息。由系统信息维护人员及时将新闻录入系统，自动生成新闻大事纪要，点击新闻题目时，进入相关的新闻详细内容页面。4.1是需要本次项目开发完成的工作，也是本信息平台的主要框架，其他各项功能的开发与集成都基于这两部分的内容。4.2古建管理古建筑的管理有不同的工作图层供不同部门工作人员进行操作，图2以建筑图层为例进行说明。图2古建管理模块功能图4.2.1基本信息基本信息由古建信息和基础设施信息两部分构成。基本信息由多个图层构成，包括建筑、山石道路、水电基础设施、绿化、路椅牌示、残疾人坡道等。建筑、地面、道路、山石道路、绿化、路椅牌示、残疾人坡道等均以图层的形式融入系

10、统，提供指定区域的一站式查询，打包输出后直接形成景区现状电子文件，做为项目工程修缮的依据。以上部分为本次开发需要完成的工作。水电基础设施部分因已有专业软件，需要进一步了解其系统数据的导出方式并与本系统融合。422BIM管理BIM技术使得建筑模型上的建筑构件都带有属性信息，不仅可以为普通用户提供直观的建筑结构展示方式，更能够为管理和研究者提供完整的建筑构件信息，为修缮和保护工作提供直观、详实的依据。4.2.3古建监测该部分是古建筑保护的日常工作平台，使管理者能够及时、准确地掌握古建筑的现状及变化趋势与规律，为古建筑的修缮提供依据。该模块的功能如图3所示。图3古建监测功能图日常监测巡查人员持可以用

11、手持通信设备（如手机）登录进入巡查上报界面，记录巡查情况并将巡查结果上传。如出现破损巡查结果由系统将需修缮的的详细信息发送到日常维护部门，维护部门完成维修后向系统上传维护完成报表，系统在安排巡查人员对修复结果进行核查。如出现严重破损或重大险情，巡查结果则通过系统直接报送相关领导，接到险情报告后，领导安排抢险，完成后向系统上传抢险维修报表，系统在安排巡查人员对修复结果进行核查。整个巡查上报、维修、抢险、反馈等过程均被系统记录，并提供各种统计功能，生成汇总报表和监测档案，为今后的颐和园保护和修葺提供重要的历史记录。重点建筑的监测选择具有代表性重点建筑和部分遗址，在周围布设永久带强制对中的变形监测墩

12、台，定期对建筑进行监测。掌握其变形规律，探索其变形内在因素，为今后进一步的保护措施提供科学的技术支撑。该部分有专业设备及软件完成，本次开发需要为专业软件所获得的各项监测数据进入本系统提供接口，并使得本系统能够对这部分信息实现共享。424古建查询提供多种查询方式，并以文字、图片、表格、视频、BIM等多种形式展示查询结果。4.3古建修缮古建修缮模块功能如图4所示图4古建修缮模块功能图该模块是本次开发的重要内容。我们理解所涉及到的工程是以建筑、景观群为单位的，因此在图层上设置一区域层方便修缮工程的管理。合同及财务都是围绕修缮项目进行管理与核算的，因此将合同与财务管理整合在此模块中。在修缮项目管理模块

13、中除了规范项目前期和后期管理的规范化外，更重要的是对项目进行过程中的各种文物资料研究成果的集成与展示，在项目中期对实施过程进行详实记录，突出重点修复中的原始状态、修复手段、技法等技术资料的保留与整合。4.4科技管理441人才管理录入、修改各部门的人员信息，提供各种人事信息的查询与汇总。4.4.2科题管理将课题的申报与管理纳入本系统，将有关资料录入本系统，自动生成项目工程的进度计划表和相应的项目工程档案，对今后的工作有重要的指导作用。4.5用户管理本系统将用户分为五类：系统管理员、巡查人员管理员、部门管理员、高级查询用户和普通查询用户。用户登录后只能使用该用户被赋予的功能权限。当以系统管理员身份

14、登陆的时候，他被赋予信息的管理、维护等操作权限；巡查人员管理员对巡查对象根据系统设定的检测内容进行录入、上传；部门管理者，可以对本部门的内容进行管理、查询，为系统上传本部门的相关数据、报表，对系统开放的信息可以进行查询操作；高级查询用户可以使用系统的全部查询功能；普通查询用户则可以使用部分开放的查询功能。5、系统解决方案5.1系统架构考虑到目前颐和园信息化建设的现状，以及将来系统的扩展和维护的需求，建议采用浏览器/服务器（B/S）的系统结构。系统管理员Web浏负责应用服务器的管理和对数据库进行维护，其他用户使用览器登录系统使用自己被赋予权限的功能。GIS服务器用户用户/-I-1J*5.2数据库

15、目前可选的数据库产品比较多，如Oracle、lnformix>Sybase、SQLServer等。考虑到本系统的具体需求，建议选择SQLServer2005作为本系统的数据库。5.3地理信息管理GIS电子地图需要利用GIS技术实现，目前最成熟、功能最全的是ESRI公司的ArcGIS产品，国内的GIS产品还在发展中，如超图。建议采用ESRI公司的ArcGIS产品中的ArcEngine9.2作为嵌入式组件进行系统开发。5.4建筑信息模型BIM建筑信息模型（BuildingInformationModeling,BIM）是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术。建筑信息模型，是以三维数字技

16、术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用，在本项目中用BIM来描述古建筑的模型信息，为古建筑的保护与修复提供各种建筑信息以做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。人类基本上就两种生存状态：不是在房子里，就是在去房子的路上。抛开精确的定义，用最简单的概念进行划分，GIS是管房子外面的（道路、燃气、电力、通讯、供水），BIM（建筑信息模型）是管房子里面的（建筑、结构、机电）。5.5一站式管理本系统采用一站式管理，它是基于GIS与BIM技术结合实现的，包括园区建设和智慧园区，以及行政管理。整个系统是一幅

17、巨大的站点地图，通过点选即可显示直观效果的航拍图，也可以显示便于查找的二维CAD地形图，或同时显示；对电子地图可进行拖动、缩放、定位、框选等操作；同时可以直接利用各种条件（如年代、地点、类别）查询到园区的详细资料。5.6智慧园区远期目标通过监控、感应器等硬件设施的建设完成，可实现园区管理的全智能化；近期在不具备硬件基础的情况下，对建筑保护的定期巡查建议使用智能手机，通过WEB访问登录专门设计的应用程序实现现场巡查数据的上传。5.7专用软件数据的共享对于财务系统等的相关数据，考虑到其数据的安全性，建议设计页面以上传报表文件的形式实现；其他系统的数据可考虑数据导入的方式。6项目团队为确保本系统开发

18、的顺利进行开展及保证完成的成果质量，本项目参与人员构成为颐和园信息平台建设小组和天津大学项目研发组两部分，建设小组负责系统功能需求、工作流程的分析与提供，项目开发组则完成系统平台的具体研发与实现。天津大学的项目研发组则集成了天津大学计算机学院和建筑学院的科研人员。建筑历史与理论研究所（国家文物局重点科研基天津大学建筑学院“文物建筑测绘研究基地”）建筑技术与科学研究所（天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室）计算机图形图像研究所（天津市计算机图形图像与可视计算重点实验室）项目组成员长期从事古建筑保护、建筑技术、计算机图形图像、管理信息系统的研究工作，积累了大量的研究成果和项目研发经验。近年来，项目组