[发明专利]基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法及系统

权利要求书

1.一种基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，包括三维数字地球系统和BIM系统，其特征在于：所述三维数字地球系统支持多种操作系统跨平台运行,具有地形数据导出模块和BIM模型导入模块；所述BIM系统支持多种BIM软件，具有地形数据转换插件，具有地形数据导入模块、BIM模型导出模块。

2.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述三维数字地球系统中所述地形数据采用四叉树与八叉树混合结构进行组织，在三维数字地球系统运行时根据视点位置和方向进行动态调度。

3.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述地形数据导出模块，用于将所述三维数字地球系统中任意一个区域的所述地形数据，按照所选择的投影坐标系和地形数据格式，导出为地形数据文件。

4.根据权利要求3所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述投影坐标系包括地理坐标系和投影方法，地理坐标系采用2000国家大地坐标系，投影方法包括高斯-克吕格投影、通用横轴墨卡托投影、兰勃特等角圆锥投影、墨卡托投影；所述地形数据格式包括不规则三角网、规则格网、等高线地形。

5.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述BIM模型导入模块，用于将所述BIM系统中导出的BIM数据文件转换并导入到所述三维数字地球系统中，形成基于GIS和BIM的三维模型。

6.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述BIM系统中所述地形数据导入模块，用于将所述三维数字地球系统导出的所述地形数据文件转换为BIM系统中的地形模型，并在所述地形模型上根据工程设计信息，构建BIM三维模型。

7.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述BIM系统中所述BIM模型导出模块，用于将所述BIM三维模型导出为采用统一描述语言描述的BIM数据文件，消除不同BIM软件的差异。

8.根据权利要求7所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述BIM数据文件以参数化模型或高精度三角网模型完整保存了BIM三维模型中的地形模型和工程模型的基础地形、工程结构、渲染材质、投影坐标。

9.根据权利要求5和权利要求8所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，其特征在于：所述BIM数据文件转换并导入到所述三维数字地球系统中，形成基于GIS和BIM的三维模型，具体包括以下内容：

针对所述地形模型，根据地形复杂程度直接转换为所述三维数字地球系统中的四叉树结构、八叉树结构的基础地形数据组织方式，根据所述BIM数据文件中记录的投影坐标系和位置信息，直接计算得到地形模型中地形在三维数字地球系统中的空间位置；

针对所述工程模型，先对BIM数据文件中以参数化模型或高精度三角网模型保存的模型部件按局部坐标系直接转换，生成LOD模型；然后根据工程模型的实际组成结构，采用GPU实例化技术对模型部件进行实例化，装配成完整的工程三维模型；同时，根据BIM数据文件中记录的投影坐标系，分别计算实例化工程模型在三维数字地球系统中的空间位置，形成基于GIS的工程三维模型。

10.一种基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法，其特征在于：采用权利要求1至9中任一项所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，包括以下步骤：

S1，在三维数字地球系统中选取水利工程所在区域，选择投影坐标系和地形数据格式，将区域地形导出为地形数据文件；

S2，将地形数据文件导入BIM系统，生成地形模型；

S3，根据水利工程的设计信息，在地形模型上构建水利工程BIM模型；

S4，将BIM模型导出为采用统一描述语言描述的BIM数据文件；

S5，将BIM数据文件转换并导入到三维数字地球系统中，形成基于GIS的工程三维模型。