轨道交通建设管理的多格式集成方法及GIS平台

技术领域

本申请涉及轨道交通项目建设管理技术领域，具体地，涉及一种轨道交通建设管理的多格式集成方法及GIS平台。

背景技术

GIS和BIM归属两种不同的信息知识领域；其中，GIS是Geographic InformationSystem或Geo－Information system的简称，中文含义为地理信息系统；BIM是BuildingInformation Modeling的简称，中文含义为建筑信息模型。GIS通过各种空间分析工具和建模方法集成异构空间数据和各种属性数据，并且专注于地理空间科学、环境科学和自然资源管理等位置相关领域的信息可视化。而BIM通过提供可在建筑项目的整个生命周期中使用的详细3D建筑模型，包括规划、设计、施工等，为建筑、工程和施工管理领域提供服务。

在工程项目管理过程中，一般只需在系统中管理相应单体的模型。然而在轨道交通项目建设管理中则需要以整条线路为单元进行管理应用，根据对应线路各种单体的不同定位，结合GIS三维地理信息，打破只有各自单体存在于系统中的现象，满足轨道交通工程建设管理的需求。目前存的具体问题如下：

(1)建筑模型信息化不是一个软件能完成的工作，在工程建造的不同阶段需要用到不同的软件。使BIM与GIS集成在城市建筑的全生命周期协同管理应用中必然首先要实现BIM数据的转换，实现数据交互。(2)在轨道交通线性项目中，不同应用阶段都有各自关注的信息产生，不同阶段信息难以进行传递，无法在BIM与GIS集成平台中完整读取。(3)BIM模型具有精细的几何结构，详细的语义信息，并且体量较大，不利于上下游进行数据交换，不利于在多终端进行三维可视化展示，遇到体量大、数据量大的BIM模型必然会遇到性能瓶颈。

因此，BIM模型难以集成到轨道交通工程建设管理的GIS平台，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种轨道交通建设管理的多格式集成方法及GIS平台，以解决BIM模型难以集成到轨道交通工程建设管理的GIS平台的技术问题。

本申请实施例提供了一种轨道交通建设管理的多格式集成方法，包括如下步骤：

构建BIM模型；

按照2000国家大地坐标系对BIM模型进行坐标转换；

对坐标转换后的BIM模型进行兼容处理；

将兼容处理后的BIM模型导入到GIS平台。

本申请实施例还提供一种GIS平台，所述GIS平台实现上述的集成方法。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

先构建BIM模型；由于BIM模型是按照世界坐标系x+3500000000、y+450000000形成的，因此，需要将BIM模型按照世界坐标系x+3500000000、y+450000000换算成GIS系统坐标，为导入到GIS平台进行准备；对坐标转换后的BIM模型进行兼容处理，使得兼容处理后的BIM模型能够导入到GIS平台；最后将兼容处理后的BIM模型能够导入到GIS平台。这样，能够实现在GIS平台对兼容处理后的BIM模型的进行可视化展示。本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式数据集成方法，将BIM模型进行坐标转换和兼容化处理，使得坐标转换和兼容化处理后的BIM模型能够导入到GIS平台。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法的流程图；

图2为图1所示步骤S130的流程图；

图3为本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法将多个模型导入到GIS平台的示意图。

附图标记说明：

100BIM模型，110车站模型，120区间模型，130风险源模型，

210市政管线模型，220周边构筑物模型，230道路红线模型。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法的流程图。图3为本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法将多个模型导入到GIS平台的示意图。

如图1和图3所示，本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法，包括如下步骤：

步骤S110：构建BIM模型100；

步骤S120：按照2000国家大地坐标系对BIM模型100进行坐标转换；

步骤S130：对坐标转换后的BIM模型100进行兼容处理；

步骤S140：将兼容处理后BIM模型100导入到GIS平台。

本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法，先构建BIM模型；由于BIM模型是按照世界坐标系x+3500000000、y+450000000形成的，因此，需要将BIM模型按照世界坐标系x+3500000000、y+450000000换算成GIS系统坐标，为导入到GIS平台进行准备；对坐标转换后的BIM模型进行兼容处理，使得兼容处理后的BIM模型能够导入到GIS平台；最后将兼容处理后的BIM模型能够导入到GIS平台。这样，能够实现在GIS平台对兼容处理后的BIM模型的进行可视化展示。本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式数据集成方法，将BIM模型进行坐标转换和兼容化处理，使得坐标转换和兼容化处理后的BIM模型能够导入到GIS平台。

实施中，如图3所示，所述BIM模型100包括车站模型110，区间模型120和风险源模型130。

车站模型，区间模型和风险源模型都是BIM模型；因此，需要对车站模型，区间模型和风险源模型分别进行坐标转换及兼容处理。

图2为图1所示步骤S130的流程图。如图2所示，实施中，步骤S130的步骤，具体包括：

步骤S131：将坐标转换后的BIM模型进行几何数据和非几何数据的拆分，将BIM模型的非几何数据进行剥离，保留BIM模型的几何数据。

BIM模型包含几何数据和非几何数据两个部分，从而使得坐标转换后的BIM模型也是包含几何数据和非几何数据两个部分。几何数据就是所能看到的二维、三维模型数据，非几何数据通常指BIM模型所包含的分部分项结构数据、构件属性数据等相关业务数据。BIM模型的非几何数据不利于GIS平台实现可视化，因此将BIM模型的非几何数据进行剥离。BIM模型的几何数据传递过程中，保证在导入过程中模型信息的完整；导入过程不受BIM模型的非几何数据的影响。

将坐标转换后的BIM模型进行几何数据和非几何数据的拆分，将BIM模型中约20％-50％的非几何数据进行剥离，保留BIM模型的几何数据。将几何数据转换为市面上几乎所有三维GIS平台支持的三维模型文件；将非几何数据如构件属性、构件材质信息等转换为固定格式的文件。

实施中，如图2所示，步骤S131之后，还包括：

步骤S132：对BIM模型的几何数据进行轻量化处理。

对BIM模型的几何数据进行轻量化处理，用以降低几何数据的体量和后期计算机的渲染计算量，从而提高BIM模型下载和渲染的速度，保证BIM模型在GIS平台中流畅运行。轻量化：在建筑信息模型中，利用模型面片化、信息云端化、逻辑简化等技术手段，实现模型在几何实体、承载信息、构建逻辑等方面的精简、转换、缩减的过程。

实施中，如图2所示，步骤S132之后，还包括：

步骤S133：根据各个预设距离参数动态调用对应层级的模型数据，对BIM模型的几何数据进行三维场景渲染。即预设距离参数是多个由大到小的多层级的预设距离参数，每个层级的预设距离参数对应一个层级的模型数据。

实施中，根据各个预设距离参数动态调用对应层级的模型数据，对BIM模型的几何数据进行三维场景渲染的步骤，具体包括：

L

L

依次类推；

L

其中，L

场景中的物体距离视点越近，物体渲染的细节越清晰；场景中的物体距离视点越远，物体渲染的细节较少，提高场景渲染的效率。

当场景中的物体距离视点大于等于L

WebGL轻量化需要实现三维几何数据的实时渲染，在进行三维场景渲染时，可根据距离等参数动态调用不同层级的模型数据，大幅提高场景渲染的效率。当场景中的物体距离视点较远，或者物体本身较小时，对于这些几何构件无需加载到内存并进行渲染；当场景中的物体距离视点的距离小于预设距离参数时，调用。当视点移动到对应构件较近位置处时，再将构件加载进内存并进行实时渲染。与此同时，需要将视野范围外的构件数据从内存中清除掉，从而控制内存的总量，确保流畅的渲染。WebGL，全写为Web Graphics Library，是一种3D绘图协议。

实施中，如图3所示，集成方法还包括以下步骤：

构建市政管线模型210，将市政管线模型导入到GIS平台；

构建周边构筑物模型220，将周边构筑物模型导入到GIS平台；

构建道路红线模型230，将道路红线模型导入到GIS平台。

至此，上述三个步骤，不分先后。只要实现三个步骤即可

实施中，构建BIM模型的步骤，具体包括：

利用Revit建模软件进行车站模型和区间模型的建模，格式为rvt，同时在车站模型和区间模型中输入构件的几何数据和非几何数据；

利用Revit建模软件进行市政周边风险源模型的建模，格式为rvt，同时在险源模型模型中输入风险等级和构筑物信息。

Revit软件是Autodesk公司一套系列软件。Revi列软件是专为建筑信息模型(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。

BIM模型都是利用Revit建模软件进行。

实施中，构建市政管线模型的步骤，具体包括：

利用GIS平台的数据处理功能模块拾取物探数据进行市政管线建模，在平台中录入管线材质和权属单位的属性信息；

构建周边构筑物模型的步骤，具体包括：

利用倾斜摄影测量技术进行周边构筑物模型的建模，格式为osgb，所生成周边构筑物模型的精度要求大于等于5厘米小于等于10厘米；

构架道路红线模型的步骤，具体包括：

利用CAD制图软件进行道路红线模型的建模，格式为dwg。

CAD制图软件是计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)领域最流行的CAD制图软件包。

以上，就完成了将市政管线模型，周边构筑物模型和道路红线模型的构建和导入到GIS平台；构建BIM模型，BIM模型经坐标转换和兼容处理后，导入到GIS平台。

实施中，集成方法还包括如下步骤：

步骤S300：通过WebService或API方式将工程管理信息与空间数据信息集成至GIS平台；

其中，所述工程管理信息包括土地开发控制，地铁保护信息，资产管理及运营维护管理信息、商业资源信息以及地铁周边业态分析等信息，所述空间数据信息包括主要基础地理数据，专题地理数据，轨道交通专题数据，规划建设专题数据。

即实现了将工程管理信息与空间数据信息导入到GIS平台。

Web Service是一个平台独立的，低耦合的，自包含的、基于可编程的web的应用程序，可使用开放的XML(标准通用标记语言下的一个子集)标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用于开发分布式的交互操作的应用程序。

API(Application Programming Interface，应用程序接口)是一些预先定义的函数，或指软件系统不同组成部分衔接的约定。用来提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问的一组例程，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。

实施中，集成方法还包括如下步骤：

步骤S400：将二维图层信息通过ArcGIS服务形式集成至GIS平台；

其中，所述二维图层信息包括本体影像，地形图，二维管线，轨道交通线路图，土地利用规划，道路红线，地质勘探的二维图层信息。

即实现了将二维图层信息导入到GIS平台。

ArcGIS产品线为用户提供一个可伸缩的，全面的GIS平台。ArcObjects包含了许多的可编程组件，从细粒度的对象(例如单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象)涉及面极广，这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。

需要说明的，步骤S110至步骤S140内部是有先后顺序的，步骤S210至步骤S220内部也是有先后顺序的；步骤S110至步骤S140作为一个整体，步骤S210至步骤S220作为一个整体，步骤S300，步骤S400是没有先后顺序限制的。

至此，本申请实施例的轨道交通建设管理的多格式集成方法，所有数据都集成至GIS平台中，能够通过GIS平台对所有数据结合在一起进行三维可视化展示，即轨道交通项目实施过程中，各个阶段不同软件多格式数据在同一GIS平台的可视化展示。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。