[发明专利]一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法，包括以下步骤：包括多镜头无人机，所述多镜头无人机包括机体，所述机体的下端固定有透明保护罩，所述透明保护罩内设有五个摄像头，所述摄像头的一端设有角度调节装置，所述机体的下端两侧均固定有起落架，所述三维数字路网建设方法包括以下步骤：S1、分区操作，采用多镜头无人机进行倾斜摄影航测作业，确定项目航测范围，了解航测地貌。本发明可快速高效的完成三维数字路网模型的构建，可将建筑物及道路模型和地形模型很好的融合衔接，满足视觉观察要求的同时大大改善了三维数字环境的可视化效果，提高了可靠性和容错率，有效的提高了三维数字路网模型构建的速度和质量。

技术领域

本发明涉及三维路网技术领域，具体涉及一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法。

背景技术

地理信息系统（GIS）有时又称为“地学信息系统”，它是一种特定的十分重要的空间信息系统，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，建筑信息化模型（BIM）是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型。

传统的利用计算机对公路的管理仅限于文字表格处理方面，设计大量的信息查询和信息处理，尤其是空间信息的分析处理，仍停留在传统的图纸上，难以实现公路属性和空间数据的一体化综合处理分析，更无法实现可视化和虚拟现实，建立三维数字路网可以提高公路网的规划、设计和管理的便捷性，但现有的基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设速度较慢，效率较低，无法很好的实现模型之间的融合衔接，难以满足视觉观察要求，同时在繁杂的过程中出错率较高，质量得不到保证，为此设计了一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法。

发明为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于BIM和GIS技术的三维数字路网建设方法，包括以下步骤：

S1、收集数据：分区操作，采用多镜头无人机进行倾斜摄影航测作业，确定项目航测范围，了解航测地貌，进行合理的飞行架次划分，优化航拍方案，地面站设置及无人机组装完成后，即可开始航测作业，无人机将依据指定的航线及参数设置，自动完成航拍任务，操作人员观察无人机位置及地面站实时调整飞行参数；

S2、数据整理：采用ComtextCapture完成本次航测的GIS数据处理，生成基础数据，通过空中三角测量计算对影像定位信息严格配准，选定参数自动准确估算每幅影像的位置、角元素和相机属性，获得缺失的影像信息，对倾斜模型进行单体化处理，通过利用建筑物、道路、树木等对应的矢量面，对倾斜摄影模型进行切割，把连续的三角面片网从物理上分割开；

S3、集群处理：搭建局域网，将一台计算机作为服务器，局域网内其他计算机作为节点连接至服务器组成群组，任务提交后，服务器统一分配子任务至各节点，节点完成子任务后，将处理结果返回至服务器，并接受新的子任务直至任务完成；

S4、搭建模型：通过空中三角测量计算生成的粗略3D视图，通过粗略3D视图理解相片和拍摄场景的空间结构，采用三级混合精度建模制作建筑物和道路模型，导入建设区域的卫星数据作为底图，在底图的基础上进行建造模型和模型位置定位，从道路中心线提取交叉点和重叠点，对道路进行分段，重叠点处按照道路设计规范生成立体结构，交叉点处生成平面交叉模型，直线路段生成道路表面模型；

S5、调整检查：叠加建设区域影像数据、高程数据、及建筑物对应的地形数据，提取建筑物地面区域内高程数据点并计算其平均高程H，同时赋予建筑物底面高程均值H，将带有高程属性的建筑物底面参与该区地形构网，将建筑物及道路模型和地形模型很好的融合衔接；