基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，将三维设计平台、地理信息平台、水动力学建模平台、三维实景建模平台进行跨平台技术融合，应用三维实景模型构建高精度洪水模型，并进行三维动态展示；1、三维实景模型、DEM、正射影像的生产；2、洪水分析模型的构建和计算；3、洪水计算结果的导出和转换；4、实景模型、BIM设计模型与洪水计算结果的集成；5、洪水结果的三维动态展示。本发明专利技术将三维设计平台、地理信息平台、水动力学建模平台、三维可视化渲染平台等进行跨平台技术融合，在无人机倾斜摄影生产的实景模型数据基础上构建洪水模型，叠加实景模型进行洪水三维动态展示，使得洪水模型精度大幅提高。

Flood modeling and dynamic display method based on BIM and 3D real scene model

The invention discloses a flood model construction and dynamic display method based on BIM and 3D real scene model. It combines 3D design platform, geographic information platform, hydrodynamic modeling platform and three-dimensional real modeling platform for cross platform technology fusion, and constructs high precision flood model with three-dimensional real scene model, and carries out three-dimensional motion. State display; 1, three-dimensional real model, DEM, the production of Orthophoto; 2, the construction and calculation of flood analysis model; 3, the derivation and conversion of the result of flood calculation; 4, the real model, the design model of the flood and the integration of the results of the flood calculation; 5, the three-dimensional dynamic display of the result of the flood. The invention combines 3D design platform, geographic information platform, hydrodynamic modeling platform and 3D visualization rendering platform. The flood model is built on the basis of the real model data of unmanned aerial vehicle tilted photography, and the dynamic model of three dimension flood is displayed to make flood model accuracy. A substantial increase.

【技术实现步骤摘要】
基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法
本专利技术涉及专业水动力学模型在水利工程上的应用，尤其是涉及基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法。
技术介绍
BIM即建筑信息模型，既是一种工程三维设计成果的表现形式，也是一种设计理念、方法、流程和规范。三维实景模型是通过无人机倾斜摄影技术,基于一套空三计算算法，从所拍摄的系列图片中构建真实世界的三维模型，并叠加上所拍摄的图片纹理后，最终得到逼真的实景三维模型；水动力学模型一般基于水流能量方程式等专业水动力学理论公式构建，用于计算和模拟河、海、湖水流的运动。目前在水动力学模型尤其是洪水模型构建方面，往往是基于低精度的地形图构建，使得在模型精度和展示效果方面存在不足，无法给人身临其境、真实的洪水模拟感受和体验。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，从而达到大幅提高洪水模型构建精度、洪水淹没演进展示高度逼真效果。为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，将三维设计平台、地理信息平台、水动力学建模平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，其特征在于：将三维设计平台、地理信息平台、水动力学建模平台、三维实景建模平台进行跨平台技术融合，应用三维实景模型构建高精度洪水模型，并进行三维动态展示；步骤如下：步骤1、三维实景模型、DEM、正射影像的生产：采用三维实景建模平台，在无人机倾斜摄影所获取的地面航拍照片和测量控制点基础上，生产实景模型、正射影像和DSM数据；通过专业地形处理软件将DSM抹除地表构筑物、草丛林带后得到DEM数据，最后将其转换为高程散点备用；步骤2、洪水分析模型的构建和计算：利用水动力学建模平台Mike系列软件中的MIKE21 FM模块构建二维洪水模型，按精度要...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，其特征在于：将三维设计平台、地理信息平台、水动力学建模平台、三维实景建模平台进行跨平台技术融合，应用三维实景模型构建高精度洪水模型，并进行三维动态展示；步骤如下：步骤1、三维实景模型、DEM、正射影像的生产：采用三维实景建模平台，在无人机倾斜摄影所获取的地面航拍照片和测量控制点基础上，生产实景模型、正射影像和DSM数据；通过专业地形处理软件将DSM抹除地表构筑物、草丛林带后得到DEM数据，最后将其转换为高程散点备用；步骤2、洪水分析模型的构建和计算：利用水动力学建模平台Mike系列软件中的MIKE21FM模块构建二维洪水模型，按精度要求剖分地形网格，并导入步骤1制作的所述高程散点进行地形网格插值，设置与所述网格长度匹配的各项参数以及边界条件，完成二维洪水模型的构建和计算；步骤3、洪水计算结果的导出和转换：将各时刻洪水计算结果导出和转换成三维网格模型；步骤4、实景模型、BIM设计模型与洪水计算结果的集成：在Bentley三维协同设计平台MicroStation软件的connect版本中，连接以.3mx格式存储的三维实景模型，并参考其他需要展示的工程BIM设计模型和步骤3步制作的各时刻洪水结果三维网格模型，实现实景模型、BIM设计模型与洪水计算结果模型的组装集成；步骤5、洪水结果的三维动态展示：将所述集成后的模型整体导入Bentley渲染平台LumenRT中，给各时刻洪水三维网格模型赋予水的材质和透明度后设置其动画效果，即以一定帧率按时间先后顺序显示和隐藏各时刻洪水三维网格模型，最终实现基于三维实景模型的洪水三维动态展示。2.根据权利要求1所述基于BIM和三维实景模型的洪水模型构建与动态展示方法，其特征在于：步骤3中，将各时刻洪水计算结果导出和转换成三维网格模型的方法为：步骤3.1、通过洪水建模平台MIKE自身的工具Mike2Shp将各时刻洪水计算结果转换为ArcGis使用的shp格式，从而得到一系列shp结果图层文件，每个所述shp结果图层文件中包含相同的矢量三角形面要素，每个所述矢量三角形面要素均有水位、水深等各项水力要素属性字段；步骤3.2、根据前端展示需要进行结果时刻和结果属性的筛选：在结果时刻筛选方面，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈志刚，高英，冯光伟，王岩，王新平，姚亮亮，刘建龙，赵庆鹤，孙卫宾，孙哲，史亚军，付航帅，薛向华，李一，郑秋灵，
申请(专利权)人：河南省水利勘测设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41