[發明專利]基于BIM和數字高程模型的水資源實時監測系統

在審

• 申請號: 202110890944.0
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113570275A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）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）人: 江西武大揚帆科技有限公司;中鐵水利水電規劃設計集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F16/29;G06T15/00;G06T17/05
• 代理公司: 南昌合達信知識產權代理事務所(普通合伙) 36142
• 代理人: 李良

基于BIM和數字高程模型的水資源實時監測系統，包括數據庫和應用模塊，基于BIM和數字高程模型的水資源實時監測平臺研究充分利用物聯網、大數據、云計算等技術，對水資源進行信息化管理，研制基于大數據、物聯網、BIM和三維地理信息，通過對BIM模型及屬性轉換到GIS技術的應用研究，解決了BIM模型的屬性轉換到GIS時會丟失的難題，從而為構建真實的三維立體系統，用計算機實現對真實環境或者物體的仿真和模擬，并在系統中模擬和演練變化的過程，提供了更好的支持。

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體涉及基于BIM和數字高程模型的水資源實時監測系統。

背景技術

水資源管理過程中，水資源調度與監控的影響力不容小覷，在社會日新月異的發展形勢下，要求水資源調度監控必須達到更高的標準。伴隨水資源調度監控項目的持續增多，涉及內容隨之增加，對于水資源監控技術以及調度監控手段的需求隨之增長。水資源管理的關鍵就在于水資源配置的優化以及實時動態的監管，而水資源及其相關信息的取得則是上述工作順利開展的根本。在移動技術與網絡通信技術迅速發展的過程中，尤其是數字化技術與信息化技術的發展，為水源的實時監管提供了可實現的契機。

目前，水利設施是水資源管理中的核心基礎設施，但當信息孤島嚴重，缺乏統一管理手段，相關水利部門在供水工程建設后，無法控制工程后續使用、問題反饋情況，無法為新工程的規劃、設計提供經驗參考，各供水系統獨立建設、管理“自成體系”、信息孤島嚴重，無法從全局宏觀角度進行供水、用水統一監管。

BIM(Building Information Modeling)技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，通過對建筑的數據化、信息化模型整合，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑、運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

地理信息系統(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)有時又稱為“地學信息系統”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。三維GIS是布滿整個三維空間的GIS，尤其體現在空間位置和拓撲關系的描述及空間分析的擴展上。在二維平面上增加屬性數據如高程、溫度等進行DTM三維表示，但實際中，依舊是是用2維的圖像模仿3維中的變化，也就是說雖看上去類似3維中的圖像變化，但實際上還是2維的，也即常說的2.5維，而在三維GIS中，空間目標通過X、Y、Z三個坐標軸來定義，三維GIS作為實現數字地球理念的關鍵技術理論，其不僅具備二維GIS技術所具有的基本的空間數據處理功能，分析和數據表達等，而且還具有對地理空間數據三維可視化顯示、多維度的空間分析等優勢，這使得三維GIS技術成為構建數字地球、數字國家、數字區域以及數字城市的關鍵技術，成為重要的輔助決策工具。

BIM與GIS集成應用，是通過數據集成、系統集成或應用集成來實現的，BIM與GIS集成應用可提高長線工程和大規模區域性工程的管理能力，利用GIS宏觀尺度上的功能，可將BIM的應用范圍擴展發揮各自優勢，拓展應用領域。這兩個系統整合以后的應用領域很廣，與各自單獨應用相比，在建模質量、分析精度、決策效率、成本控制水平等方面都有明顯提高。

但GIS和BIM融合不是簡單的捏合，以往的很多研究還是把二者孤立開來，看似整合其實還是一張皮，和傳統三維模型導入三維GIS平臺沒有本質區別。二者真正的融合應該是要考慮到不同的空間尺度、不同的數據格式中幾何信息和語義信息的轉換、屬性信息的保留等問題；如何能把BIM模型豐富的建筑信息應用于三維GIS的組織管理和可視化很多研究依然沒有解決，這正是本文需要著力解決的問題。

發明內容

根據背景技術提出的問題，本發明提供基于BIM和數字高程模型的水資源實時監測系統來解決，接下來對本發明做進一步地闡述。