[发明专利]一种基于glTF的BIM数据与GIS数据的整合方法

说明书

本发明公开一种基于glTF的BIM数据与GIS数据的整合方法，包括以下步骤：S1、BIM属性信息提取，生成一份JSON格式的属性信息文件；S2、BIM几何信息提取与转换，生成一份与属性信息文件相匹配的glTF建筑模型文件；S3、BIM属性信息与几何信息匹配，形成具有属性信息的glTF建筑模型；S4、BIM与GIS数据整合，将glTF建筑模型导入Cesium平台，将glTF建筑模型放入世界地理坐标系中，使glTF建筑模型所有的建筑信息都与地理空间关联，并在GIS中可视化；本方法能够克服传统整合过程中出现的信息丢失、数据量过载和可视化效果不佳的问题，实现BIM数据与GIS数据的有效整合。

技术领域

本发明涉及建筑智能化技术领域，具体是一种基于glTF的BIM数据与GIS数据的整合方法。

背景技术

在建筑工程业界，建筑信息模型与管理(BIM)被广泛认为是一种能够提高生产效率和交付质量的新型工具。BIM主要针对建筑个体本身，将建筑工程图纸从传统的二维模式转变为可视化的三维模型，并且包含了建筑生命周期中所有的建筑信息。方便了设计、施工、运维等各方对于项目信息的提取，大大提高了建筑项目准确度与生产效率。为了确保信息数据能够在建筑工程行业内部完整、一致并且正确地进行传递与交流，IFC作为唯一国际公认的开放性BIM数据标准，采用了电脑编程EXPRESS语言进行数据描述来定义建筑物及其内部构件关系。保证了的数据在各阶段的完整性。

地理信息系统(GIS)作为一种特定的在信息软件支持下，对整个或部分空间的相关环境地理分布数据提供采集、储存、管理、分析以及显示等功能的技术系统，也在逐渐被运用到生活中的各个领域，如水文地理分析、灾害防治、商业服务、交通运输管理等。相对于BIM关注的是建筑本身的信息，GIS则针对的是建筑周边乃至整片区域或是整座城市的地理环境信息。这类信息的收集与使用不仅能够为建筑本身的规划与设计提供参考依据，还可以协助完成以整片区域或整座城市为规模的规划与设计，推动未来概念中三维数字化城市的建设与发展。

对于BIM来说，BIM的整个生命周期从设计、施工到运维都是针对BIM单体精细化模型的，但是其不可能脱离周边的宏观的地理环境要素，成为空中楼阁。而三维GIS一直致力于宏观地理环境的研究，提供各种空间查询及空间分析功能，并且在BIM的运维阶段，三维GIS可以为其提供决策支持，因此BIM需要三维GIS。

对于三维GIS来说，BIM数据是三维GIS的另一个重要的数据来源，能够让三维GIS从宏观走向微观，同时可以实现精细化管理。另一个方面，与BIM数据的融合使三维GIS从室外走向室内，实现室内外一体化的管理。

BIM和GIS都依赖各自的数据格式。因此如何有效的整合BIM与GIS数据成为了结合两种技术的关键。

目前，整合BIM与GIS数据的方法主要有三种：第一种是将GIS数据转换成BIM数据，即大多数情况下将CityGML格式转换成IFC格式达到结合二者技术的效果。但是在转换的过程中存在部分数据的丢失并且由于CityGML模型数据量大，会导致转换后BIM模型数据量过载等问题。第二种方法是将BIM模型转换成GIS模型。即将IFC格式转换成CityGML格式。由于BIM数据比较精细数据量偏大导致计算量大、读取速度缓慢、画质低等问题并且转化过程中会导致部分BIM模型信息丢失。第三种方式是建立通用的数据模型作为IFC和CItyGML中间的转换工具并保证数据可以进行双向转换。但是目前制作新的数据模型的工作量大、耗时长往往仅适用于解决小的特定问题，不具有普适性。

在目前市场上有一些相关的BIM-GIS的平台产品。如ArcGIS Pro、Infrawork和FZKViewer。但是他们在信息的完整性、渲染效果、兼容性以及传输速度都分别有一定程度的缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于glTF的BIM数据与GIS数据的整合方法，该方法能够克服传统整合过程中出现的信息丢失、数据量过载和可视化效果不佳的问题，实现BIM数据与GIS数据的有效整合。