一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法技术

本发明专利技术提供一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，包括如下步骤：步骤1、采集项目地的地形数据，形成资料库；步骤2、对资料库中的数据处理，生成GIS模型；步骤3、在GIS模型中进行空间测量分析；可逆向建模将现有施工现场闲置空闲或利用不合理的空间检查及释放出来，利用空间管理节省空间成本、经济有效的利用空间，最终提供良好工作环境、生活环境。

A construction site space virtual construction method based on BIM + GIS

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法
本专利技术涉及一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法。
技术介绍
施工场地布置是否科学合理，直接影响生产效率。在项目前期，需对施工场地空间及平面布置进行策划、实施，往往要结合周边既有建筑、拟建建筑及临时设施的位置、标高先进行土方开挖、回填与场地平整等土方工程，谋定而后动。目前BIM(BuildingInformationModeling)不仅仅是建筑设计的新工具，也是建筑施工、运营维护的新工具。它的核心是以模型为载体，利用数字化的技术，将建筑设计、施工、运行的各类物理数据和实际信息集成化、三维化的展示出来，从而为了建筑工程项目的参建各方提供了一个信息交互的协同工作平台。GIS(GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem)又称之为地理信息系统，它是一种空间信息系统，是对整个或部分的表层空间中有关空间分布的数据信息进行采集、运算、分析和显示等功能的系统，它为我们提供了客观的定性的原始数据。随着近些年来两项技术的不断进步，BIM+GIS技术为建筑业的信息化、智能化发展提供了良好的支撑，由GIS建立空间数据库，BIM对其进行细化补充，从宏观和微观两个角度对两项技术进行了一加一大于二的集成升级。传统的施工场地布置采用总平面图设计，土方平衡工程量容易造成浪费，为了使施工总平面图设计更符合现场实际情况以及减少对周边环境的影响，可采用BIM+GIS的技术进行施工总平面布置图深化设计。通过无人机航拍倾斜摄影技术同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集丰富的地物侧面纹理及位置信息，而后通过建模软件将基于详尽的航测数据，进行影像处理、区域联合、区域平差、多视影响匹配等一系列操作，建立真实的三维GIS点云模型，最后将点云模型导入BIM三维施工策划软件对项目施工总平面布置图进行深化设计。这种方式不仅能将项目既有的场地情况和周边信息准确的反映出来，还能将未来不同施工阶段的空间需求信息模拟出来，对项目整体的临时设施布置、仓库堆场规划、大型机械设备安装和进出场等进行模拟和优化，能够最大程度上的处理传统平面布置图上难以详尽显示和模拟的交叉情况，使得传统的施工平面管理升级到三维甚至是四维空间上来。同时，采用的无人机区别于一般娱乐机型，一般娱乐机型是采用GPS定位，误差范围在5-10米之间，而RTK模块的无人机误差小于5厘米。无人机航拍，利用正摄图可以和三维场地布置结合，使得场地布置更符合现场实际情况，不再停留于CAD平面图上的大致位置，并且在模型上可以直接进行距离、高程、面积、体积的测量，误差极小，也可与先前的土方模型进行对比校核，可直接计算挖方填方，审核模型测算误差，利用BIM和GIS数据，双重保障土方数据的准确，为合理制定施工计划、精确掌握施工进度以及最终结算提供保障。现有施工现场平面布置技术仅在CAD图上进行策划，难以模拟现场不同施工阶段(期)的不同因素影响，以及建成后的效果无法直观的体现，且有可能出现废弃地和死角，以及因不同施工阶段(期)造成的二次搬运和加工厂、仓库堆场的拆除重建，造成资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，可逆向建模将现有施工现场闲置空闲或利用不合理的空间检查及释放出来，利用空间管理节省空间成本、经济有效的利用空间，最终提供良好工作环境、生活环境。本专利技术是这样实现的：一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，包括如下步骤：步骤1、采集项目地的地形数据，形成资料库；步骤2、对资料库中的数据处理，生成GIS模型；步骤3、在GIS模型中进行空间测量分析。进一步地，还包括步骤4、将GIS模型和CAD建筑总平面图导入BIM施工场地空间布置软件，进行不同施工阶段的总平面策划。进一步地，还包括步骤5、结合建立施工场地空间布置三维模型，所述三维模型中设置分阶段建模，通过关联时间形成4D模型完成施工过程模拟。进一步地，还包括步骤6、在所述GIS模型中进行现场土石方的开挖与回填测算，输出计算结果；根据项目地质勘察报告生成BIM模型，并通过BIM模型计算土方量；将所述土方量与所述计算结果进行对照修正，输出土方平衡数据。5、根据权利要求4所述的一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：所述步骤6进一步具体为：根据项目地质勘察报告采用Civil3D进行土方平衡BIM模型的建立，利用复合体积算法和平均断面算法，计算现有曲面和设计曲面之间的土方量，将所述土方量与所述计算结果进行对照修正，输出土方平衡数据。进一步地，所述根据项目地质勘察报告生成BIM模型进一步具体为：首先根据项目地质勘察报告进行分类整理为TXT文件，导入TXT文件，生成各个点位，并根据持力层进行点编组；根据持力层进行曲面的创建，并将曲面相对应的点编组，添加至曲面中使其与持力层关联，软件自动通过有限元方式计算划分，所获得的曲面即为地形或各持力层的表皮；选中相邻持力层，采用生成实体命令，软件便会自动计算生成两两曲面之间的填充，之后采用布尔运算命令，将地质模块进行修剪，完成BIM模型建立。进一步地，还包括步骤7、根据GIS模型以及BIM模型，生成工作沙盘。进一步地，所述步骤1进一步具体为：确定无人机航测范围，对无人机的航线进行规划，开始航测作业，通过无人机正向、倾斜摄影技术采集到项目地的地形数据，形成资料库。进一步地，所述步骤2进一步具体为：若资料库中的数据大小小于限定值，则采用BentleyContextCapture完成数据处理，生成GIS模型；否，则采用Altizure三维建模社区的云计算功能进行数据处理，生成GIS模型。本专利技术具有如下优点：采用BIM+GIS技术对施工总平面布置图进行深化设计。通过无人机航拍倾斜摄影技术同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集丰富的地物侧面纹理及位置信息，而后通过建模软件将基于详尽的航测数据，进行影像处理、区域联合、区域平差、多视影响匹配等一系列操作，建立真实的三维GIS点云模型，最后将点云模型导入BIM三维施工策划软件对项目施工总平面布置图进行深化设计。这种方式不仅能将项目既有的场地情况和周边信息准确的反映出来，还能将未来不同施工阶段的空间需求信息模拟出来，对项目整体的临时设施布置、仓库堆场规划、大型机械设备安装和进出场等进行模拟和优化，能够最大程度上的处理传统平面布置图上难以详尽显示和模拟的交叉情况，使得传统的施工平面管理升级到三维甚至是四维空间上来。同时，采用的无人机区别于一般娱乐机型，一般娱乐机型是采用GPS定位，误差范围在5-10米之间，而RTK模块的无人机误差小于5厘米。无人机航拍，利用正摄图可以和三维场地布置结合，使得场地布置更符合现场实际情况，不再停留于CAD平面图上的大致位置，并且在模型上可以直接进行距离、高程、面积、体积的测量，误差极小，也可与先前的土方模型进行对比校核，可直接计算挖方填方，审核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1、采集项目地的地形数据，形成资料库；/n步骤2、对资料库中的数据处理，生成GIS模型；/n步骤3、在GIS模型中进行空间测量分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、采集项目地的地形数据，形成资料库；
步骤2、对资料库中的数据处理，生成GIS模型；
步骤3、在GIS模型中进行空间测量分析。


2.根据权利要求1所述的一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：还包括步骤4、将GIS模型和CAD建筑总平面图导入BIM施工场地空间布置软件，进行不同施工阶段的总平面策划。


3.根据权利要求1所述的一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：还包括步骤5、结合建立施工场地空间布置三维模型，所述三维模型中设置分阶段建模，通过关联时间形成4D模型完成施工过程模拟。


4.根据权利要求1所述的一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：还包括步骤6、在所述GIS模型中进行现场土石方的开挖与回填测算，输出计算结果；根据项目地质勘察报告生成BIM模型，并通过BIM模型计算土方量；将所述土方量与所述计算结果进行对照修正，输出土方平衡数据。


5.根据权利要求4所述的一种基于BIM+GIS的施工场地空间虚拟施工方法，其特征在于：所述步骤6进一步具体为：根据项目地质勘察报告采用Civil3D进行土方平衡BIM模型的建立，利用复合体积算法和平均断面算法，计算现有曲面和设计曲面之间的土方量，将所述土方量与所述计算结果进行对照修正，输出土方平...

【专利技术属性】
技术研发人员：林章凯，倪杨，程彬，王宗成，曾庆友，郑景昌，郑立，郑侃，翁世平，黄伟兴，陈至，
申请(专利权)人：福建建工集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：福建;35