Yapı bilgi modellemesi ve coğrafi bilgi sistemleri entegrasyonu: IFC-cityJSON dönüşümü için yeni bir yaklaşım
Building information modeling and geographic information system integration: A new approach for IFC-cityJSON conversion
Yazar: HALİL İBRAHİM ŞENOL
Danışman: PROF. DR. TÜRKAY GÖKGÖZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry ; Şehircilik ve Bölge Planlama = Urban and Regional Planning

Özet:
Çağdaş kentsel gelişim söylemi içerisinde, akıllı şehir kavramı son yirmi yılda önem kazanmıştır. Kentleşme hızlandıkça, sürdürülebilir ve verimli şehir yönetimi ihtiyacı giderek daha önemli hale gelmektedir. Akıllı şehirlerde sürdürülebilirliğin sağlanması, tasarım, inşaat, işletme ve yönetimi kapsayan süreçlerin uyumlu bir şekilde düzenlenmesini gerektirmektedir. Bu düzenlemenin merkezinde Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) gibi gelişmiş teknolojiler yer almaktadır. YBM ayrıntılı mimari ve inşaat verileri sağlarken, CBS kapsamlı mekânsal bilgiler sunar. Bu teknolojiler, kentsel planlanmaya önemli katkı sağlayabilir. Ancak, YBM ve CBS verilerinin bütünleştirilmesi, doğaları gereği farklı veri yapıları nedeniyle önemli bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Tutarsızlık ve değerli bilgi kaybı anlamına gelen entegrasyon problemi, gerçek bir birlikte çalışabilirliğe engel olmaktadır. Veri yapılarındaki farklılık ve standartlaştırılmış entegrasyon protokollerinin eksikliği bu soruna katkıda bulunmakta ve platformlar arasında semantik bilgilerin bütünlüğünü korumayı zorlaştırmaktadır. Semantik web, bu problemin çözümünde kullanılabilecek teknolojilerden biridir. Bağlantılı veri ve gelişmiş geometrik dönüşüm araçlarından yararlanarak, veri entegrasyon sürecinin daha sorunsuz işletilmesi mümkün olabilir. Bu tez çalışmasında, YBM'den CBS'ye geometrik dönüşüm sırasında semantik bilginin de doğru bir biçimde aktarılması amacıyla bir algoritma geliştirilmiştir. Algoritma, daha doğru ve güvenilir veri alışverişini kolaylaştıran gelişmiş semantik eşlemeler ve geometrik dönüşümler yoluyla verilerin bütünlüğünü korumaya odaklanmaktadır. Semantik bilgilerin doğru bir biçimde aktarımı için bir semantik web teknolojisi olan JSON-LD kullanılmıştır. Semantik bilgilerin dönüşümünde %95 oranında doğruluk sağlayan bu algoritmanın, YBM-CBS birlikte çalışabilirliğine ve böylece, kentsel planlama ve yönetime, akıllı şehirlerin sürdürülebilir gelişimine katkıda bulunacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In the context of urban development discourse, the concept of 'smart city' has emerged as prominent topic of discussion over the past two decades. As urbanization accelerates, the necessity for sustainable and efficient city management is becoming increasingly apparent. The assurance of sustainability in smart cities necessitates the harmonious organization of processes encompassing design, construction, operation and management. For this integration there are sophisticated technologies such as Building Information Modelling (BIM) and Geographic Information Systems (GIS). Building Information Modelling (BIM) provides detailed architectural and construction data, whereas Geographic Information Systems (GIS) offer comprehensive spatial information. These technologies have the potential to make a substantial contribution to urban planning. Nevertheless, the integration of BIM and GIS data represents a substantial challenge, largely due to the inherent differences in their data structures. The lack of true interoperability is caused by the integration problem, which results in inconsistency and the loss of valuable information. The discrepancies in data structures and the absence of uniform integration protocols contribute to this issue, rendering it challenging to preserve the integrity of semantic information across platforms. One potential solution to this problem is the Semantic Web. The utilization of linked data and advanced geometric transformation tools facilitates a more streamlined data integration process. This thesis presents an algorithm that accurately transfers semantic information during the geometric transformation from BIM to GIS. The algorithm priorities the maintenance of data integrity through advanced semantic mappings and geometric transformations that facilitate more accurate and reliable data exchange. Consequently, JSON-LD, a semantic web technology, was employed to ensure the accurate transfer of semantic information. The algorithm, which achieves 95% accuracy in the transformation of semantic information, is expected to contribute to GIS-BIM interoperability and thus to urban planning and management, as well as to the sustainable development of smart cities.