[發(fā)明專利]基于BIM和數(shù)字高程模型的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110890944.0
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113570275A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江凌;張李蓀;徐俊;李連國;劉楊;楊陽;史赟;張毅;盧聰飛;張國文;黃凱;胡燕
• 申請（專利權(quán)）人: 江西武大揚帆科技有限公司;中鐵水利水電規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F16/29;G06T15/00;G06T17/05
• 代理公司: 南昌合達(dá)信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36142
• 代理人: 李良

1.基于BIM和數(shù)字高程模型的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括：

數(shù)據(jù)庫，包括存儲與水資源的相關(guān)實時數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)子庫、用于存儲與地形相關(guān)的底圖數(shù)據(jù)的底圖數(shù)據(jù)子庫、用于存儲融合的傾斜模型和BIM模型的三維模型數(shù)據(jù)子庫，連接于應(yīng)用模塊；

應(yīng)用模塊，包括有信息查詢展示子模塊、IOT數(shù)據(jù)實時監(jiān)控子模塊、模型展示子模塊，其中，信息查詢展示子模塊用于根據(jù)需求命令調(diào)取數(shù)據(jù)庫內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)信息并展示；IOT數(shù)據(jù)實時監(jiān)控子模塊對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，用于監(jiān)控實時數(shù)據(jù)；模型展示子模塊將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)子庫、底圖數(shù)據(jù)子庫、三維模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)融合，用于展示三維模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，三維模型數(shù)據(jù)子庫的實現(xiàn)包括：

獲取工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的同時獲取IOT數(shù)據(jù)，將與水資源相關(guān)的數(shù)據(jù)存入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)子庫；

采取web地圖并結(jié)合無人機(jī)航飛的作業(yè)方式，獲取工程攝影測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)處理，與web地圖疊加融合實現(xiàn)三維地形場景的構(gòu)建并存儲于底圖數(shù)據(jù)子庫；

航飛所獲取的工程攝影測量數(shù)據(jù)在Context Capture中生成三維傾斜模型，三維傾斜模型與BIM模型融合，實現(xiàn)工程細(xì)節(jié)信息的三維展示；

所有工程數(shù)據(jù)都與工程唯一ID進(jìn)行關(guān)聯(lián)融合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述三維傾斜模型與BIM模型融合，選取Cesium做格式轉(zhuǎn)換工具；

Cesium將osgb、dae格式的傾斜模型和skp格式的BIM模型生成多層次金字塔式的3DTiles格式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，提供了一種大數(shù)據(jù)GIS技術(shù)，將GIS的核心能力嵌入到大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架之內(nèi)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與GIS技術(shù)的深度融合；大數(shù)據(jù)GIS技術(shù)包括分布式技術(shù)、流數(shù)據(jù)實時處理技術(shù)和空間大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)；

分布式技術(shù)，包括：空間數(shù)據(jù)的分布式存儲，在原有分布式存儲系統(tǒng)之中，嵌入分布式空間索引、空間數(shù)據(jù)的分片處理和管理技術(shù)，通過空間數(shù)據(jù)的橫向擴(kuò)展實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與管理；分布式空間計算，以Spark分布式計算框架為基礎(chǔ)，把原有地理空間分析算法進(jìn)行分布式改造，快速實現(xiàn)對象間的空間分析計算；分布式地圖渲染，通過矢量金字塔、分布式渲染、自動緩存和前端漸進(jìn)加載實現(xiàn)超大規(guī)模空間數(shù)據(jù)的“免切片”渲染效果；

流數(shù)據(jù)實時處理技術(shù)，基于Spark Streaming流計算框架的基礎(chǔ)能力，擴(kuò)展實現(xiàn)流式數(shù)據(jù)的實時接入、過濾、轉(zhuǎn)換、計算、可視化與輸出相關(guān)的能力；

空間大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算之后表達(dá)其空間分布情況、聚合程度及連接關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建前，對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗：

對重復(fù)值的清洗，將采集到數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的同時，通過主鍵和聯(lián)合主鍵的唯一性限制，完成對重復(fù)值的清洗；

對錯誤值的清洗，首先檢測出帶有錯誤數(shù)據(jù)的元組，再對該元組進(jìn)行處理，使用己有的關(guān)于數(shù)據(jù)性質(zhì)的知識發(fā)現(xiàn)錯誤值，若有某個元組數(shù)據(jù)在兩個屬性下的值發(fā)生調(diào)換以及缺失錯誤，采取刪除元組的方式處理；若元組數(shù)據(jù)中其他屬性的缺失或錯誤，也采取刪除元組處理；

對異常值的清洗，采取基于距離的異常值檢測、基于密度的異常值檢測以及基于聚類的異常值檢測的方式檢測并清洗；

對缺失值的清洗，缺失數(shù)據(jù)分為完全隨機(jī)缺失、隨機(jī)缺失、非隨機(jī)缺失三種模型，采取推理法、多重插補法對缺失值的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。