[發(fā)明專利]一種基于GIS的三維城市建模系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110480486.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113178008A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦謀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶天智慧啟科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/05
• 分類號(hào): G06T17/05;G06T15/00;G06F16/29;G06Q50/08;G06Q50/26
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 冉劍俠

本發(fā)明涉及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GIS的三維城市建模系統(tǒng)及方法，其中，系統(tǒng)包括：獲取模塊，用于獲取三維城市建模所需的原始數(shù)據(jù)；處理模塊，用于對(duì)三維城市建模所需的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到處理后的原始數(shù)據(jù)，記為處理數(shù)據(jù)；構(gòu)建模塊，用于根據(jù)處理數(shù)據(jù)建立BIM模型和三維GIS模型，并將BIM模型和三維GIS模型進(jìn)行融合，得到融合模型；運(yùn)行模塊，用于對(duì)融合模型進(jìn)行市政模擬，得到優(yōu)化模型；渲染模塊，用于對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行特征提取，得到綠化信息與建筑信息，并對(duì)綠化信息與建筑信息進(jìn)行標(biāo)記和渲染。本發(fā)明對(duì)綠化信息與建筑信息進(jìn)行標(biāo)記和渲染，實(shí)現(xiàn)了城市三維模型的實(shí)景展示，確保了細(xì)節(jié)展現(xiàn)的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GIS的三維城市建模系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字城市的不斷發(fā)展，三維城市模型逐漸取代二維城市地圖，成為城市規(guī)劃、城市管理、交通導(dǎo)航等領(lǐng)域的基礎(chǔ)地理空間信息表達(dá)形式。傳統(tǒng)的三維城市建模通過目估或人工量測獲取建筑物高后進(jìn)行建模，存在地物高程信息缺乏、建筑物模型高程精度差、屋頂精細(xì)度差等問題，同時(shí)也無法兼顧微觀領(lǐng)域中建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和宏觀地理環(huán)境中地理數(shù)據(jù)處理、分析能力。

對(duì)此，中國專利CN109410327A公開一種基于BIM和GIS的三維城市建模方法，包括步驟：數(shù)據(jù)測量；數(shù)據(jù)處理；建立BIM模型；建立三維GIS模型；模型融合；市政模擬；要素拆分及優(yōu)化和模型渲染與顯示；通過BIM，可以輕易得到建筑的精確高度、外觀尺寸以及內(nèi)部空間信息，綜合BIM和GIS，先對(duì)建筑進(jìn)行建模，然后把建筑空間信息與其周圍地理環(huán)境共享，應(yīng)用到城市三維GIS分析中，就能降低建筑空間信息的成本，無需大量人工交互建模；通過數(shù)據(jù)分類對(duì)比，計(jì)算與模擬點(diǎn)云、航片數(shù)據(jù)，使地物高程信息完善、建筑物模型高程精度高、屋頂更精細(xì)。

在上述技術(shù)方案中，利用CAD制成的2D平面圖，借助ArcGIS和Revit軟件將2D平面圖中的參數(shù)進(jìn)行拉伸立體化，構(gòu)建3D可視化模型；再將測量的建筑具體高度、尺寸、路徑長度等相應(yīng)數(shù)據(jù)根據(jù)比例縮小后輸入進(jìn)3D可視化模型中，使建筑中所有構(gòu)件都富含建筑信息及屬性；這樣相當(dāng)于通過GIS內(nèi)的城市地圖將城市內(nèi)的建筑高度信息直接載入原本的二維地圖中進(jìn)行拉伸使用，得到的3D可視化模型比較粗糙，無法準(zhǔn)確地展現(xiàn)細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于GIS的三維城市建模系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)得到的可視化模型無法準(zhǔn)確地展現(xiàn)細(xì)節(jié)的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的基礎(chǔ)方案為：一種基于GIS的三維城市建模系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取三維城市建模所需的原始數(shù)據(jù)；

處理模塊，用于對(duì)三維城市建模所需的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到處理后的原始數(shù)據(jù)，記為處理數(shù)據(jù)；

構(gòu)建模塊，用于根據(jù)處理數(shù)據(jù)建立BIM模型和三維GIS模型，并將BIM模型和三維GIS模型進(jìn)行融合，得到融合模型；

運(yùn)行模塊，用于對(duì)融合模型進(jìn)行市政模擬，得到優(yōu)化模型；

渲染模塊，用于對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行特征提取，得到綠化信息與建筑信息，并對(duì)綠化信息與建筑信息進(jìn)行標(biāo)記和渲染。

本發(fā)明的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)對(duì)得到優(yōu)化模型進(jìn)行特征提取，得到綠化信息與建筑信息，并對(duì)綠化信息與建筑信息進(jìn)行標(biāo)記和渲染；通過這樣的方式，將綠化信息以及建筑信息的細(xì)節(jié)進(jìn)行了標(biāo)記，同時(shí)渲染綠化信息以及建筑信息的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了城市三維模型的實(shí)景展示，確保了細(xì)節(jié)展現(xiàn)的完整性，提高了展現(xiàn)的效果。

(2)根據(jù)處理數(shù)據(jù)建立BIM模型和三維GIS模型，將BIM模型和三維GIS模型進(jìn)行融合得到融合模型；并對(duì)融合模型進(jìn)行市政模擬，得到優(yōu)化模型；通過這樣的方式，GIS數(shù)據(jù)能夠?yàn)锽IM數(shù)據(jù)提供多種查詢與分析功能，同時(shí)提供BIM專用的動(dòng)態(tài)模擬功能，可以提高建模的質(zhì)量、精細(xì)性、準(zhǔn)確性和效率。