[发明专利]一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法及装置

说明书

本发明公开一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法及装置。该方法通过建立水利工程的实景三维模型；构建水利工程的空间模型；在BIM工具中构建水利工程的BIM模型；将BIM模型与GIS中的多元地理空间数据相结合，实现水利工程的微观建筑信息与宏观地理环境信息的融合；利用GIS工具，将BIM工具中制作的.nwc格式的文件导出为GIS工具的GIS系统支持的数据格式；将GIS系统中的投影信息赋予给BIM模型，将GIS数据与BIM数据融合；同时展示水利工程宏观和微观数据，使工程的规划设计和建设管理实现数字化、信息化和精细化。

技术领域

本发明涉及建模技术领域，尤其涉及一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法及装置。

背景技术

水利工程建设涉及地理环境、地质条件、交通、经济等多方面，需要复杂且庞大的数据支持，传统的二维 CAD 设计图难以充分利用多源数据，无法直观展示设计方案，制约了设计效率的提高。信息技术的发展为水利行业提供了新的技术手段，建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM) 技术应运而生，它能够对单体建筑进行三维数字化建模。地理信息系统( Geographic Information System，GIS) 技术因其强大的空间数据展示、管理和分析能力，也逐渐被应用于水利行业的规划建设工作中。

BIM 模型包含了丰富的建筑物微观层面的数据，它侧重建筑本身的几何特征、空间结构模型以及属性信息的管理，但基于 BIM 技术开发的软件无法加载大范围的地理空间数据，而GIS能够从宏观上提供地理空间数据，它侧重建筑物外部的地理环境信息的显示和分析，但不包含建筑物内部信息。如何同时展示水利工程宏观和微观数据，使工程的规划设计和建设管理实现数字化、信息化和精细化，是业内亟待解决的问题。因此，有必要提出一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法及装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法及装置，能够同时展示水利工程宏观和微观数据，使工程的规划设计和建设管理实现数字化、信息化和精细化。

第一方面，本发明提供一种基于三维GIS与BIM集成的建模方法，包括：

建立水利工程的实景三维模型；

构建水利工程的空间模型，所述空间模型包含水利工程的三维空间数据；

根据所述实景三维模型和空间模型，在BIM工具中构建水利工程的BIM模型；

将所述BIM模型与GIS中的多元地理空间数据相结合，实现水利工程的微观建筑信息与宏观地理环境信息的融合；

利用GIS工具，将BIM工具中制作的.nwc格式的文件导出为GIS工具的GIS系统支持的数据格式；

将GIS系统中的投影信息赋予给所述BIM模型，将GIS数据与BIM数据融合。

进一步地，建立水利工程的实景三维模型，包括：

获取数据源，所述数据源为固定翼无人机单镜头获取的正摄影像与多旋翼无人机五镜头倾斜影像；

基于所述数据源，采用影像匹配彩色点云数据技术和三维网格优化算法，进行三维重建、纹理映射、连接点重构纹理和重建约束，建立水利工程的实景三维模型。

进一步地，构建水利工程的空间模型，所述空间模型包含水利工程的三维空间数据的步骤中，所述水利工程的三维空间数据包括泄洪道、拦河坝、电站厂房、溢洪道在内的多个不同的单体化数据。

进一步地，根据所述实景三维模型和空间模型，在BIM工具中构建水利工程的BIM模型，包括：

根据所述空间模型，在BIM工具中进行BIM模型制作，对于建筑中所需的不同构件，在BIM工具中选择对应的族，构建BIM模型；

将所述实景三维模型与BIM模型进行叠加融合。