[發明專利]一種市政道路BIM設計模型與GIS數據集成方法

有效

• 申請號: 201710057906.0
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106844977B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 陳光;薛梅;何興富;劉金榜;陳良超;陳翰新;王國牛;向澤君;王俊勇;胡章杰;唐相楨;李鋒;王陽生;李響;李劼;詹勇;邱月;劉局科;胡穎;張藝;藍圖
• 申請（專利權）人: 重慶市勘測院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種市政道路BIM設計模型與GIS數據集成方法，涉及三維道路模型集成領域，包括如下步驟：首先，獲取LandXML格式的道路BIM設計模型，分解道路模型實體要素，通過要素映射和ADE擴展框架定義道路擴展模型；然后對離散采樣面數據做語義化解析，轉換獲得完整的道路設計要素、對象幾何模型；最后，根據不同級別的可視化內容，在三維軟件中對道路擴展模型數據進行集成展示。本發明以CityGML標準為基礎，結合市政道路BIM設計要素內容，對其進行擴展，建立新的道路類ADE模型，提高宏觀GIS數據和微觀道路BIM數據要素集成的完整性和結構準確性，為道路BIM和GIS數據的集成提供了框架和可行的路徑。

技術領域

本發明涉及三維道路模型集成領域，特別是涉及一種市政道路BIM設計模型與GIS數據集成方法。

背景技術

近年來，以協同工作和信息集成為目標的建筑信息模型(BIM)技術被廣泛推廣。然而，BIM主要被用于對單個項目工程的設計、管理應用，很難顧及建筑周邊宏觀的地理環境因素的影響，尤其是市政道路、公路建設項目的實施與大范圍沿線地形、地質、景觀以及建成區現狀等關系密切。為了實現真正的從規劃設計到施工運營的工程全生命周期數字化管理目標，越來越多的學者開展了BIM與地理信息系統(GIS)的集成應用研究。

現有BIM和GIS集成研究主要集中于工業基礎類(IFC)與CityGML兩類標準之間的集成，而道路BIM具有特殊的語義結構，現有集成框架和方法在處理市政道路BIM和GIS集成的應用中具有很大局限性。此類研究是在現有BIM模型基礎上擴展對道路對象的支持，實際上不同專業領域通過簡單模型轉換實現信息交互的方法只保留了少量的語義信息，應用局限性十分明顯。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種市政道路BIM設計模型與GIS數據集成方法。旨在實現市政道路BIM設計模型與GIS數據的集成，同時，通過道路擴展模型對道路BIM設計模型進行語義化解析，轉換獲得完整的道路設計要素、對象幾何模型，保留語義信息，提高應用的廣度。

為實現上述目的，本發明提供了一種市政道路BIM設計模型與GIS數據集成方法，包括如下步驟：

S1、從道路設計平臺中導出LandXML格式的道路BIM設計模型，并分解道路模型實體要素；

S2、按照CityGML ADE擴展框架定義新的道路擴展模型，并將分解后的所述道路模型實體要素映射為所述道路擴展模型中的要素類；

S3、根據前述分解得到的道路模型實體要素和所述道路擴展模型對所述道路BIM設計模型進行語義化解析，并將解析得到的BIM實體要素經幾何轉換為三維GIS幾何要素；

S4、繼承CityGML LOD標準框架，補充定義道路模型在不同LOD級別的可視化內容，并在三維軟件中展示轉換集成后的道路模型。

在該技術方案中，以CityGML標準為基礎，結合市政道路BIM設計要素內容，對其進行擴展，建立了新的道路類ADE模型，提高了宏觀GIS數據和微觀道路BIM數據要素集成的完整性和結構準確性，為道路BIM和GIS數據的集成提供了框架和可行的路徑，實現了LandXML道路設計模型和CityGML三維GIS模型數據的一體化集成與展示。在該技術方案中，通過道路擴展模型對道路BIM設計模型進行語義化解析，轉換獲得完整的道路設計要素、對象幾何模型，保留語義信息，提高應用的廣度。

進一步而言，所述步驟S1包括：

S11、對所述道路BIM設計模型的LandXML文件進行全要素解析，根據應用特征將道路實體要素分為空間要素和物理要素；所述空間要素，用于表達道路的第一幾何信息和/或拓撲信息；所述物理要素與具有語義信息的道路部件相對應，所述道路部件包括第二幾何信息和屬性信息。

在該技術方案中，將道路實體要素分為空間要素和物理要素，有助于解析語義信息的完整性。