[发明专利]一种基于RDF框架的CityGML与IFC类结构语义映射本体的方法

说明书

本发明提出一种基于RDF框架的CityGML与IFC类结构语义映射本体的方法，包括下列步骤：创建BIM模型，并转换为IFC标准格式；基于RDF，创建CityGML与IFC的映射流程；基于RDF，建立CityGML与IFC的映射规则；根据RDF映射本体，将IFC数据标准的信息与CityGML数据标准进行统一描述，实现语义的映射；通过基于RDF框架的CityGML与IFC类结构语义映射本体方法映射，形成对应的CityGML数据标准模型。本发明利用资源描述框架RDF定义的描述资源规则以及词汇表，将CityGML标准与IFC标准进行统一描述，通过建立本体，结合语义网络映射方式实现两个领域数据标准的集成，从而实现BIM技术和GIS技术从语义上的互操作，提高行业信息化能力。

技术领域

本发明涉及RDF框架领域，且特别涉及一种基于RDF框架的CityGML与IFC类结构语义映射本体的方法。

背景技术

IFC(Industry Foundation Classes)工业基础分类数据标准是由国际组织BuildingSMART为BIM应用提出的一种开放数据标准，用以实现建筑内信息的表达，共享及应用，是针对建筑业界制定的计算机处理建筑产品数据的表示及交换标准。通过将不同软件创建的BIM模型转换为统一的IFC标准格式，可以实现对多类格式模型的操作。IFC数据格式总共具有四层架构：IFC模型体系结构由四个层次构成，从下到上依次是资源层(Resource Layer)、核心层(Core Layer)、交互层(Interoperability Layer)、领域层(Domain Layer)，每层中都包含一系列的信息描述模块。

CityGML是一种开放数据模型，它基于XML来实现虚拟三维城市模型的数据存储与交换，用以表达三维城市模板的通用数据模型。它定义了城市和区域中最常见的地表目标的类型及相互关系，并顾及了目标的几何、拓扑、语义、外观等方面的属性，包括专题类型之间的层次、聚合、目标间的关系以及空间属性等。CityGML中对信息的细节层次进行划分，称为Levels of Detail，简称LODs。从数据采集到数据可视化，再到数据分析，CityGML支持5个大同的细节层次(LoDs)。细节层次(LODs)随着不同的精度要求而改变，不仅提高了三维城市模型可视化的效率，也更方数据分析的使用。CityGML提供5个不同的细节层次(LODs)。LOD0为最粗糙层，本质上是一个2.5维的数字地形模型(DTM)，航片和地图可以直接粘贴在这一层。LOD1是较为常见的不含有屋顶结构和纹理的块状模型。而LOD2中的建筑物模型有不同的顶层结构和屋顶，同时也呈现出一些植被。LOD3中的建筑模型中有精细的屋顶和墙体结构，还有阳台、隔间、阴影效果。高分辨率的纹理可以贴于建筑表面，而且更细致的植被和交通设施包含在该模型中。LOD4在LOD3的基础上增添了内部构造，如楼梯、门、室内的家具等，使其更完整。在一个数据集中，同一个对象可以同时以不同的细节层次(LODs)呈现，其分析结果与可视化程度也随之不同。此外，同一对象包含不同的细节层次(LODs)，即使分别存储于两个CityGML数据集，也可以进行合并和整合。