[發明專利]將各種BIM模型數據轉化為DEM數據的方法

有效

• 申請號: 201711347219.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107992702B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 屈志剛;高英;陳功軍;張玉明;張金輝;白勇;張波;王新平;李政鵬;馬山玉;侯燕;方祥宇;姚亮亮;王巖;趙蓓蓓
• 申請（專利權）人: 河南省水利勘測設計研究有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/10;G06T17/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本發明公開了一種將各種BIM模型數據轉化為DEM數據的方法，步驟1、三維模型和平臺的準備；步驟2、三維模型頂點的加密；步驟3、三維模型頂點數據的導出和導入；步驟4：三維模型頂點的坐標高程提取和DEM生產：首先，在所述地理信息平臺Arcgis中設置圖層坐標為工程所采用的投影坐標；接著，將導入的dgn或dwg等模型格式轉換為ArcGIS原生數據格式；最后，在ArcGis中通過一套空間數據分析處理方法，提取所需要的工程總裝三維模型表面頂點坐標高程數據并生產最終DEM數據。本發明優點在于解決了DEM只能原始生產難以二次生產的難題，大大方便了進行水動力學模擬等工程后序設計工作，推動了工程設計領域的進步。

技術領域

本發明涉及BIM技術和空間地理信息技術，尤其是涉及將各種BIM模型數據轉化為DEM數據的方。

背景技術

DEM即數字高程模型（英文Digital Elevation Model的縮寫)，是通過有限的地形高程數據實現對地面地形的數字化模擬，一般以Tif等包含地理坐標信息的柵格數據格式存儲，柵格上每一個像素點代表一個高程點，包含X、Y、Z（高程）坐標信息。DEM在測繪、工程建設、水文、通訊等國民經濟有著廣泛的應用。目前建立DEM的方法有：以測量獲得的高程散點和等高線生成、以無人機或衛星等航側影像生產、以激光雷達獲得點云生產等等，這些均屬于DEM的原始生產。而在實際工程中，往往需要對上述DEM進行二次生產，即以原始DEM為基礎進行諸如場地開挖回填、三維建筑模型構建、景觀模型布置等工程三維設計后，需要將組裝好的工程整體三維模型二次生產為新的DEM，以進行水動力學模擬等后序工作。然而，由于工程設計中三維模型來源多、格式不統一等原因，各三維設計平臺軟件并不能直接將原始DEM轉為二次生產新的DEM。

發明內容

本發明目的在于提供一種將各種BIM模型數據轉化為DEM數據的方法，以解決工程中遇到的DEM二次生產的難題。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述將各種BIM模型數據轉化為DEM數據的方法，按照下述步驟進行：

步驟1、三維模型和平臺的準備：在三維設計平臺中，發揮三維設計平臺模型組裝和高精度坐標定位的優勢，將原地形模型、工程開挖回填模型、工程建筑模型、其它通用格式三維模型（如FBX、OBJ、3DS等），根據工程設計和坐標位置組裝在一起，完成工程總裝三維模型；

步驟2、三維模型頂點的加密：為使三維模型頂點密度能滿足DEM生產的需要，在三維設計平臺中，以需要的DEM柵格分辨率（如5m×5m），在所述工程總裝三維模型的XY坐標平面上繪制眾多相互垂直交叉的線段（間距同柵格分辨率，如5m×5m），形成線段格網，覆蓋所述工程總裝模型范圍，然后采用三維設計軟件中的投影、壓印等工具將所述線段格網覆蓋在工程總裝三維模型表面上，并與工程總裝三維模型合并為一個整體，則線段格網的各個頂點成為了工程總裝三維模型的頂點，完成工程總裝三維模型頂點的加密；

步驟3、三維模型頂點數據的導出和導入：在三維設計軟件中將工程總裝三維模型全部按原坐標打散成線段，去除位于工程總裝三維模型底面的線段后，連同投影過的加密格網線段一起，以三維設計平臺原格式（如dgn格式）或以第三方平臺格式(如dwg格式) 導出，然后再導入到地理信息平臺ArcGis中；

步驟4：三維模型頂點的坐標高程提取和DEM生產:首先，在所述地理信息平臺Arcgis中設置圖層坐標為工程所采用的投影坐標；接著，將導入的dgn或dwg等模型格式轉換為ArcGIS原生數據格式(如shp、gdb)；最后，在地理信息平臺ArcGis中通過一套空間數據分析處理方法，提取所需要的工程總裝三維模型表面頂點坐標高程數據并生產最終DEM數據。

步驟4中，在所述地理信息平臺ArcGis中，提取工程總裝三維模型頂點坐標高程和生產最終DEM數據的方法為：