[发明专利]一种市政道路BIM设计模型与GIS数据集成方法

说明书

本发明公开了一种市政道路BIM设计模型与GIS数据集成方法，涉及三维道路模型集成领域，包括如下步骤：首先，获取LandXML格式的道路BIM设计模型，分解道路模型实体要素，通过要素映射和ADE扩展框架定义道路扩展模型；然后对离散采样面数据做语义化解析，转换获得完整的道路设计要素、对象几何模型；最后，根据不同级别的可视化内容，在三维软件中对道路扩展模型数据进行集成展示。本发明以CityGML标准为基础，结合市政道路BIM设计要素内容，对其进行扩展，建立新的道路类ADE模型，提高宏观GIS数据和微观道路BIM数据要素集成的完整性和结构准确性，为道路BIM和GIS数据的集成提供了框架和可行的路径。

技术领域

本发明涉及三维道路模型集成领域，特别是涉及一种市政道路BIM设计模型与GIS数据集成方法。

背景技术

近年来，以协同工作和信息集成为目标的建筑信息模型(BIM)技术被广泛推广。然而，BIM主要被用于对单个项目工程的设计、管理应用，很难顾及建筑周边宏观的地理环境因素的影响，尤其是市政道路、公路建设项目的实施与大范围沿线地形、地质、景观以及建成区现状等关系密切。为了实现真正的从规划设计到施工运营的工程全生命周期数字化管理目标，越来越多的学者开展了BIM与地理信息系统(GIS)的集成应用研究。

现有BIM和GIS集成研究主要集中于工业基础类(IFC)与CityGML两类标准之间的集成，而道路BIM具有特殊的语义结构，现有集成框架和方法在处理市政道路BIM和GIS集成的应用中具有很大局限性。此类研究是在现有BIM模型基础上扩展对道路对象的支持，实际上不同专业领域通过简单模型转换实现信息交互的方法只保留了少量的语义信息，应用局限性十分明显。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种市政道路BIM设计模型与GIS数据集成方法。旨在实现市政道路BIM设计模型与GIS数据的集成，同时，通过道路扩展模型对道路BIM设计模型进行语义化解析，转换获得完整的道路设计要素、对象几何模型，保留语义信息，提高应用的广度。

为实现上述目的，本发明提供了一种市政道路BIM设计模型与GIS数据集成方法，包括如下步骤：

S1、从道路设计平台中导出LandXML格式的道路BIM设计模型，并分解道路模型实体要素；

S2、按照CityGML ADE扩展框架定义新的道路扩展模型，并将分解后的所述道路模型实体要素映射为所述道路扩展模型中的要素类；

S3、根据前述分解得到的道路模型实体要素和所述道路扩展模型对所述道路BIM设计模型进行语义化解析，并将解析得到的BIM实体要素经几何转换为三维GIS几何要素；

S4、继承CityGML LOD标准框架，补充定义道路模型在不同LOD级别的可视化内容，并在三维软件中展示转换集成后的道路模型。

在该技术方案中，以CityGML标准为基础，结合市政道路BIM设计要素内容，对其进行扩展，建立了新的道路类ADE模型，提高了宏观GIS数据和微观道路BIM数据要素集成的完整性和结构准确性，为道路BIM和GIS数据的集成提供了框架和可行的路径，实现了LandXML道路设计模型和CityGML三维GIS模型数据的一体化集成与展示。在该技术方案中，通过道路扩展模型对道路BIM设计模型进行语义化解析，转换获得完整的道路设计要素、对象几何模型，保留语义信息，提高应用的广度。

进一步而言，所述步骤S1包括：

S11、对所述道路BIM设计模型的LandXML文件进行全要素解析，根据应用特征将道路实体要素分为空间要素和物理要素；所述空间要素，用于表达道路的第一几何信息和/或拓扑信息；所述物理要素与具有语义信息的道路部件相对应，所述道路部件包括第二几何信息和属性信息。

在该技术方案中，将道路实体要素分为空间要素和物理要素，有助于解析语义信息的完整性。