项目
建筑和环境专家利伯曼工程公司（Lieberman Engineering Company）受住房建设合作社SAGA集团委托，负责为德国汉堡市规划中的住宅楼项目提供地质技术报告和垃圾填埋场处置方案。利伯曼公司使用了Seequent公司的动态地下建模解决方案Leapfrog Works，创建了一个三维模型，用于展示和可视化该场地的污染土地。利伯曼公司还利用该项目推进其在工业4.0时代的数字化进程，这是德国政府对未来高科技的愿景。基于智能三维模型的建筑信息模型（BIM）将成为建筑行业的标准，利伯曼公司认识到在岩土工程和地质勘探三维建模方面提前提高技能的好处。Leapfrog操作简便，界面友好，允许用户快速掌握技能，并利用三维环境进行操作。利伯曼工程公司的地质工程师托比亚斯·奎尔福特（Tobias Querfurth, M.Sc.）评论道：“Leapfrog Works 是我们成功实现工作流程数字化的核心软件之一。Leapfrog 能够逼真地呈现地质数据，并支持岩土工程工作流程，而无需专业的CAD建模技能。其清晰的结构帮助我们提高数据可视化的效率，从而实现更好的透明沟通，惠及所有相关方。”基本信息
该物业目前由汉堡市政府拥有，曾经是一个学校，旁边有一个垃圾填埋场，已停用多年。该项目将有助于土地的有效再利用，现有建筑物将被拆除，并重新开发为九栋住宅楼，约211套公寓，为这个快速发展的城市提供急需的居住空间。 SAGA集团委托利伯曼公司进行场地和环境调查，评估地质地基并检查垃圾填埋场。项目的两个具体交付内容是：大多数用于地质和岩土工程应用的BIM兼容产品都需要广泛的CAD知识。因此，在处理像这样的小型或中型项目时，3D建模所需的工作量可能很快就会超过可视化带来的好处。Seequent的3D地质建模软件Leapfrog Works为利伯曼公司提供了符合BIM工作方法要求的数据简易数字化机会。托比亚斯·奎尔福特解释道：“由于Leapfrog的直观功能，地质学家或岩土工程师可以自行处理模型，而不像以前其他建模解决方案那样必须雇用CAD专家。这意味着我们可以在小项目中使用Leapfrog，并将其整合到一个一致的数字化工作流程中，使其成为所有岩土和地质项目的标准。” “Leapfrog能够逼真地呈现地质数据，并支持岩土工程工作流程，而无需专业的基于CAD的建模技能。其清晰的结构帮助我们提高数据可视化的效率，从而实现更好的透明沟通，惠及所有相关方。”——托比亚斯·奎尔福特，地质工程硕士，利伯曼工程公司图1：可以从任何角度轻松可视化该场地，以便与客户沟通情况。此视图从场地下方向上看，显示了钻孔深度与开挖区域的关系
“Leapfrog非常易于使用，我不需要进行任何特定培训。以前，我依赖于CAD专家进行建模，而现在我可以自己完成，并将我的地质理解直接应用到模型中。其功能非常清晰，并且在有需要时，Leapfrog的支持也非常出色。” 应对
利伯曼公司在使用Leapfrog时有若干关键需求，包括：减少修复成本——确定不同污染等级的准确体积，减少预估的处置成本。改进沟通——可视化垃圾填埋场及相关污染物，改善项目各利益相关方（包括购买方和建造方SAGA集团、所有者汉堡市、汉堡州环境与能源部）的沟通。理解数字化的优势——确定结果和工作流程数字化的优势，推进BIM实施。减少修复成本——通过将污染区的3D模型与地质和拟开挖场地轻松结合，Leapfrog Works模型能够确定不同污染等级的准确体积，最终形成处置方案。该3D模型能够可视化所有现有数据并展现填埋场，描绘出所有相关的化学边界。这也将根据德国法规（如LAGA（州废物工作组）或DepV（垃圾填埋场条例））识别和分类垃圾处置，确保安全和经济的处理。托比亚斯·奎尔福特评论道：“我们能够利用3D模型中的实体进行质量计算，这使我们显著降低了预期的处置成本。”这一澄清在土地转让前尤为重要，以确定哪些填埋场区域和体积需要为新建筑进行开挖，哪些区域必须处置，以及由谁负责相关费用。“我们能够利用3D模型中的实体进行质量计算，这使我们显著降低了预期的处置成本。”改善沟通
与每个建筑项目一样，所有利益相关者和相关各方之间的沟通是成功的关键。Tobias Quer furth解释说：“我们经常看到，我们的岩土工程成果在项目的早期阶段很重要，但只有在后期规划阶段才会受到充分关注。如果必须在这些阶段进行进一步调查或更改计划，那么很快就会出现代价高昂的项目延误。”Leapfrog Works的目标是在规划阶段开始时为利益相关者提供中央“沟通平台”。这种3D可视化将有助于确保顺畅、透明的沟通和信息交换。重要的是，由于Leapfrog模型是直接根据数据构建的，因此随着新项目数据的添加，它们也可以轻松更新。这将有助于在整个项目生命周期中做出更好的决策。Tobias Quer furth评论道：“Leapfrog的动态特性意味着，当有新的勘探数据可用时，我们可以轻松更新模型，这有助于我们快速了解情况，以便及时做出决策，例如确定需要进行更多调查的区域。该可视化还提供了项目的总体概述，我们可以与其他利益相关者共享，以便更好地沟通和理解。”能够在早期阶段与其他项目团队共享可视化也将有助于在早期阶段发现信息差距并进一步节省成本。“抽象数据的可视化为我们提供了更好的项目概览，从而实现顺畅、透明的沟通。在项目早期与其他团队共享可视化使我们能够确定是否他们的工作有足够的数据，从而降低了以后可能需要的耗时且昂贵的补充的风险。由于我们还能够轻松导入和可视化新数据，因此可以更快地做出决策。随着项目的进展，我们可以使用查看器工具或IFC界面轻松地让没有Leapfrog Works的其他利益相关者参与进来，”Tobias Quer furth解释道。 
图2：挖掘坑显示污染区和红色标记的填埋区域
Leapfrog提供的有效且清晰的沟通之外，其使用还带来了显著的效率提升。对现有的2D方法与3D方法进行了比较，以便对3D方法进行早期评估。估算结果表明，3D方法所花的时间是2D方法的一半，且几乎得出了相同的结果。
托比亚斯·奎尔福特解释道：“当我们开始对场地进行建模时，一位同事使用传统的2D方法，而我则使用Leapfrog进行3D建模。最终的模型在准确性上令人惊讶地相似，然而，Leapfrog模型完成的时间大约是2D方法的一半。3D方法不仅比2D快了两倍，而且从项目一开始就为我们提供了更清晰的理解。我们更容易与非技术型的利益相关者分享3D模型，因为我们通常以3D的方式进行思考。这样我们可以很容易地讨论模型并做出决策。相比之下，我们仍在使用一些耗时的传统流程。未来，现场数据将以数字方式收集——只有到那时，我们才能完全实现时间上的节省。” “3D方法不仅比2D快了两倍，而且从项目一开始就为我们提供了更清晰的理解。我们通常以3D的方式进行思考，因此3D模型也更容易与非技术型的利益相关者共享。这样我们能够更轻松地讨论模型并做出决策。”——托比亚斯·奎尔福特，地质工程硕士，利伯曼工程公司
图3：传达不确定性：可视化与填埋场调查数据的距离清晰地表明了哪些地方可能需要进一步调查
结果
项目的第一部分，即地质技术报告，已完成，主要探索工作包括钻探、重型动态探测（DPH）、使用小型挖掘机进行勘探和地下水样本采集。处置方案也已近期完成，并将在实验室报告土壤样本返回后进行微调。这将包括对模型中数据的小幅修正，例如土壤分类和大量化学物质的编辑——例如铅、铜、聚碳酸酯。再次强调，这些变化可以轻松地整合到Leapfrog Works模型中，自动更新新的发现。 托比亚斯·奎尔福特总结道：“我们打算同时以传统的2D报告和数字3D模型的形式移交项目结果。为了确保所有用户的数据互操作性，3D模型还将作为IFC文件提供。通过使用3D模型，可以为后期执行阶段提供改进的沟通平台。我们希望这个项目能够为利伯曼工程公司创建一个数字标准，并促使我们在未来更加倾向于数字化流程。”尽管修复工作目前已分配给另一家咨询公司，但该模型在最后阶段也能为规划提供进一步支持，从而提供整个项目生命周期的解决方案。Seequent的土木与环境产品经理帕特·麦克拉林（Pat McLarin）评论道：“Leapfrog Works是唯一一个专门解决行业需求的解决方案，能够动态建模地质和污染区，同时与BIM工作流程无缝互操作。它直观、易于学习且具成本效益，这意味着用户可以迅速提升技能，并且不需要依赖CAD专业知识，可以将其应用于各种规模的项目，而不仅仅是大型项目。”
图4：将2D制图与3D地下信息相结合，融合了两者的优点
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