[发明专利]基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法及系统

说明书

本发明公开了一种确基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法及系统，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。本发明优点在于能够实现GIS地形和BIM地形的深度融合。将高精度地形数据导入到三维GIS系统中，从GIS系统中直接获取BIM地形数据，经处理后再返回GIS系统，可有效保障地形数据的一致性；并且，BIM地形数据可转换为三维GIS的标准地形，有利于三维GIS系统的统一管理。本发明提供的坐标转换方法可满足长距离输水工程的坐标精确转换，有利于深化GIS与BIM融合技术的应用。

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤其是涉及基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法及系统。

背景技术

水利工程一般是体系运行，涉及工程多、工程范围大、建设难度高、环境影响深远，需要综合运用GIS（Geographic Information System，地理信息系统）、BIM（BuildingInformation Modeling，建筑信息模型）等信息技术实现精细化和智慧化管理。

GIS是在计算机软硬件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理空间数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

BIM是在建设工程及设施全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，建立三维数字模型，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称，可实现工程项目的精细化管理。

由于，BIM是针对单体建筑模型设计的，缺少对宏观地理环境的描述；GIS侧重于宏观地理环境的展现和管理，提供各种空间查询及空间分析功能，缺乏对工程的精细化管理能力。因此，通过BIM和GIS的融合技术，可进行多源数据融合，实现从宏观到微观，从室内到室外，从地上到地下，多尺度、多维度地展示工程状态，满足水利工程从规划、设计、施工、运维，到后期调度运行全过程应用管理需求。然而，目前在水利工程GIS+BIM的实际应用中，还存在诸多问题，主要包括以下几个方面：

第一，水利工程需要根据实际地形进行设计和建设，与地形地势密切相关，在水利工程BIM建模时通常需要构建周边地形，并对地形进行各种开挖、回填等处理。在将BIM地形导入到三维GIS场景时，目前一般按普通模型处理，BIM地形与GIS地形相互独立，容易产生地形衔接缝隙、加载性能差、渲染效果不一致、场景后期修改困难等问题；

第二，BIM模型在导入到三维GIS场景时存在坐标转换的问题。BIM模型采用局部平面坐标，而三维GIS通常采用全球球面坐标，两者间的坐标转换误差对于小型建筑模型并不明显，但对于大型水利工程，尤其是长距离输水工程，因涉及距离长，就会导致模型部分区域偏移较大、模型与地球曲率不一致等问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于GIS和BIM的大型水利工程管理方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的基于GIS和BIM的大型水利工程管理系统，包括：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。

进一步地，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。

进一步地，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。