< Terug naar vorige pagina

Project

Vlaamse steden in transitie - een framework voor een webgebaseerd platform voor gebouwd erfgoed gebruikmakend van BIM, GIS en Linked Data

Projecten met betrekking tot erfgoedgebouwen vereisen dat een grote verscheidenheid aan partijen, die wellicht verschillende tools en datasets gebruiken, efficiënt samenwerken om een waardevol gebouw te conserveren. Hoewel een doorgedreven digitalisatie vele kansen biedt, wordt gestructureerde data momenteel minder vaak toegepast en uitgewisseld dan in andere delen van de bouwindustrie die focussen op nieuwbouw. Naast conventionele tools voor Bouwwerk Informatie Modelering (BIM) en aanverwante uitwisselingsformaten zoals IFC (Industry Foundation Classes), hebben onderzoekers het potentieel van gestandaardiseerde Semantic Web Technologies (SWT) en Linked Data grafen bestudeerd om het modeleren en uitwisselen van gestructureerde gebouwdata over het Web te verbeteren.

In deze thesis worden, naast conventionele BIM systemen, voornamelijk SWT gebruikt om het (erfgoed of ‘Heritage’) BIM concept te implementeren, wat resulteert in een Linked Data-gebaseerde Heritage BIM (LD-gebaseerde HBIM) framework. Het gebruik van SWT voor het definiëren van uitwisselbare gebouwbeschrijvingen vereist dat gedeelde datastructuren, gedocumenteerd in zogenaamde web ontologieën, beschikbaar zijn. Een netwerk van modulaire ontologieën wordt vooropgesteld, in tegenstelling tot een beperkt aantal uitgebreide en complexe ontologieën. Terminologie gedocumenteerd in deze modulaire ontologieën is in vele gevallen ook toepasbaar voor niet-erfgoed gebouwen, zoals nieuwbouw en andere types constructies. Naast ontologieën worden workflows en voorbeeldapplicaties besproken om te demonstreren hoe het LD-gebaseerde HBIM framework toegepast kan worden in de praktijk.

Naast andere datatechnologieën worden de eigenschappen en het gebruik van SWT in erfgoedprojecten bestudeerd aan de hand van een literatuurstudie. Vervolgens worden de huidige processen en opportuniteiten voor digitalisatie in de Vlaamse onroerend erfgoedsector bestudeerd door middel van semigestructureerde interviews met stakeholders. De resultaten van de stakeholderanalyse worden vervolgens gebruikt om eisen te definiëren verdeeld over vijf groepen – inclusief overkoepelende eisen en eisen met betrekking tot de beschrijving van gebouwen in het algemeen, geometrie, schade en metadata voor constructiedatasets – als een benchmark voor de ontwikkeling van het LD-gebaseerde HBIM framework. Met behulp van de benchmark wordt een ontologienetwerk opgebouwd met bestaande, getransformeerde en, waar nodig, nieuwe ontologieën.

In het voorgestelde ontologienetwerk wordt een onderscheid gemaakt tussen (1) beknopte kernontologieën voor de beschrijving van gebouwen en aanverwante aspecten, (2) ontologieën en taxonomieën die de kernontologieën uitbreiden en (3) een aparte set van metadata terminologie voor constructiedatasets. Volgens de regels van goede praktijk worden bestaande ontologieën zoals BOT (gebouwtopologie) en DCAT (algemene metadata voor datasets) hergebruikt waar mogelijk. De OMG (linken van geometrie), OPM (versiebeheer van eigenschappen) en DOT (linken van schade, schadetopologie) ontologieën worden ontwikkeld in samenwerking met andere onderzoekers. De nieuwe CTO (constructietaken), ConTax (taxonomieënbeheer) en CDC (metadata voor constructiedatasets) zijn een rechtstreeks resultaat van dit onderzoek. Bestaande taxonomieën voor de classificatie van constructieonderdelen, ruimtes in gebouwen en materialen worden aangepast om ze te kunnen combineren met de kernontologieën. Daarnaast worden nieuwe taxonomieën ontwikkeld voor het modeleren van eigenschappen (CP en BHP), het aanduiden van geometrieformaten (FOG) en de classificatie van schade (MDCS-O en MWV-D) en constructietaken (MWV-T). Ten slotte kan de nieuwe GOM ontologie gecombineerd worden met OMG en FOG om het hergebruik van geometriebeschrijvingen in elk bestaand geometrieformaat te vergemakkelijken. Verschillende geïdentificeerde workflows, vergezeld van bestaande en nieuwe demo applicaties, voor het creëren van gebouwdatasets worden geanalyseerd. Het modelleren van metadata voor constructiedatasets en de uitwisseling van datasets worden gedocumenteerd in een workflow op een hoger niveau.

Het ontwikkelde ontologienetwerk wordt in vijf voorbeeldcases toegepast, geïnspireerd op twee erfgoedprojecten in Gent, om de nieuwe functionaliteiten van het voorgestelde LD-gebaseerde HBIM framework te demonstreren. Het ontwikkelde ontologienetwerk is waardevol voor de beschrijving van unieke en potentieel complexe erfgoedgebouwen dankzij zijn modulariteit, de beknopte kernontologieën en de uitbreidbare taxonomieën voor classificatie en eigenschappen. Een groot deel van de ontwikkelde ontologieën kan worden hergebruikt voor de beschrijving van andere soorten constructies. Het proefschrift laat zien hoe technische en semantische interoperabiliteit tot stand kan komen door het LD-gebaseerde HBIM framework toe te passen tijdens het creëren, uitwisselen en hergebruiken van constructiedatasets.

Datum:20 dec 2016 →  19 mei 2021
Trefwoorden:Building Information Management, BIM, Linked Data, built heritage, web-based
Disciplines:Bouwkunde en gebouwentechnologie
Project type:PhD project