智慧城市通用数据格式的构建处理方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统及其方法，系统包括应用层、功能层、接口层、领域层和数据库层，应用层用于接入BIM建模软件，并将接入数据格式转换成通用数据格式；功能层用于以通用数据格式存储和管理智慧城市构建过程中运用到的数据；接口层用于接入各种数据管理接口，增加或扩充数据关联属性；领域层用于对不同领域数据采用相同的实体联系逻辑进行分组；数据库层用于辅助通用格式数据的扩展管理和数据转译，对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。通过构建以及应用一种通用数据格式，实现贯穿数据全生命周期、打通智慧城市各信息模块的效果，建构适合智慧城市的统一语义环境。

【技术实现步骤摘要】
智慧城市通用数据格式的构建处理方法及其系统
本专利技术涉及智慧城市构建和大数据处理
，具体涉及一种智慧城市通用数据格式的构建处理方法及其系统。
技术介绍
智慧城市，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量，智慧城市的建设主要包括对智慧城市的数字表达、信息更新与监测评估三个方面。目前，城市工程建设项目在设计、建造、运营和维护等阶段，通常使用IFC数据格式进行数据交换。IFC数据格式标准是由国际协同工作联盟(InternationalAllianceforInteroperability，IAI)为建筑行业发布的建筑产品数据表达标准，是一种采用EXPRESS信息建模语言定义的实体关系模型，由几百个实体对象组成，被广泛运用于建筑行业内建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)领域。目前，智慧城市构建时存在以下不足：1、IFC数据格式是从建筑设计需求出发的交换格式，对于政府对城市规划、建设、运行和维护的监管职能来说过于冗杂庞大，随着城市的不断发展，会累积冗余数据，不利于数据库的维护与更新。2、现有数据格式在不同软件间进行数据交互时容易出现数据损失、可用性差等问题。3、不同软件间的信息转译与数据传递不兼容、不同版本的软件不适配和跨软件版本数据不兼容等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于：通过一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统及其方法，在构建以及应用一种通用数据格式的基础上，实现贯穿数据全生命周期、打通智慧城市各信息模块的效果，可以解决不同软件或版本间数据格式不适配和不兼容、以及数据交换时存在的数据损失、可用性差等问题。一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统，包括应用层、功能层、接口层、领域层和数据库层，应用层用于接入BIM建模软件，并采用格式转换工具将接入数据格式转换成通用数据格式；功能层用于以通用数据格式存储和管理智慧城市构建过程中运用到的数据；接口层用于接入各种数据管理接口，增加或扩充数据关联属性；领域层用于对不同领域数据采用相同的实体联系逻辑进行分组，形成领域构件数据；数据库层用于辅助通用格式数据的扩展管理和数据转译，对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。进一步地，所述应用层包括：格式转换工具，用于将接入BIM建模软件的数据格式转换成通用数据格式；格式校验工具，用于对转换后的通用数据格式进行质量检查，包括模型图形的可视化校验和模型属性值规范化校验，保障数据格式质量；数字城市平台，基于通用数据格式建立，用于规划、建设、管理、运行和维护智慧城市各个发展阶段。进一步地，所述功能层包括：数据存储模块，用于以通用数据格式存储智慧城市构建过程中不同阶段、不同软件、不同软件版本和不同领域运用到的数据；版本管理模块，用于记录数据元信息和发布数据版本信息；数据兼容模块，用于将不同软件版本、不同接口版本的数据按照通用数据格式接入到数字城市平台；数据校验模块，用于数据完整性校验，提供基础数据校验的接口。进一步地，所述接口层包括：数据库管理服务接口，用于创建数据库、打开数据库、更新数据库或保存数据库；属性数据管理接口，用于补充数据属性、扩展数据属性或更新专业领域的数据属性；组织关系管理服务接口，用于对数据添加关联关系；辅助补充类接口，用于对数据进行扩充描述。进一步地，所述数据库层包括核心层和支撑层，支撑层用于辅助通用格式数据显示、数据修改或数据查询；核心层用于对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。进一步地，所述支撑层包括数据显示模块、数据处理模块和数据读取模块，所述数据转译包括图形转译和信息转译，信息转译包括基本信息模块、关系表基类模块、构件模块、几何信息基类模块和属性模块，图形转译包括参数化几何模块与显示几何模块。进一步地，所述基本信息模块包括项目信息、工程信息和系统信息，关系表基类模块包括成组件-子构件关系、模型精度关系和楼层挂接关系，构件模块包括几何构件和非几何构件，几何信息基类模块包括几何表描述、材质表描述和贴图表描述，属性模块包括各专业领域需要管控的指标信息；所述参数化几何模块包括三角形几何、材料几何和贴图几何，显示几何模块包括中心线、连接点、起点、终点和空间区域。进一步地，根据专业划分的核心层要素集，所述领域层包括智慧城市构建过程中的建筑领域、规划领域、市政领域、燃气领域、热力领域、水利领域和通信领域，不同专业领域间的数据具有相同的实体联系逻辑结构。进一步地，所述实体联系逻辑如下：不同领域的模型元数据均包括纹理信息、材质信息与几何信息，纹理信息包括名称、类型、纹理内容和文件大小，几何信息包括顶点索引、顶点坐标、法向量、法向量索引、纹理索引与纹理坐标；不同的模型元数据均按照从属关系或分组关系形成父类构件和子类构件，子类构件和父类构件的属性相同。一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统的使用方法，包括以下步骤：S101：获取BIM建模软件提供的建模数据或绘图数据，并采用格式转换工具将接入数据格式转换成通用数据格式；S102：使用格式校验工具对转换后的通用数据格式进行质量检查，包括模型图形的可视化校验和模型属性值规范化校验，保障数据格式质量；并判断校验是否通过，若通过，则将数据输入数字城市平台，执行步骤S103，若不通过，则返回执行步骤S101；S103：根据数据所属领域，数字城市平台将数据划分到相应的业务领域审批流程；S104：从规则库中提取该领域相应的审核规则，进行指标计算，并判断该数据是否符合业务领域审批需求，若符合，则将数据结果返回规则库和BIM模型库进行迭代更新，若不符合，则返回执行步骤S101；S105：规则库数据能够作为建模设计条件的下发设计单位，实现全流程闭环。相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统及其方法，应用一种通用数据格式搭建了一套完整的系统框架，包括数据库层、领域层、接口层、功能层和应用层，该系统从政府管控业务的角度出发，涵盖了数据从生成、存储、转换及使用的所有需求，不会累积冗余数据，便于数据库的维护与更新。2、本专利技术提供的一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统及其方法，在构建以及应用一种通用数据格式的基础上，实现贯穿数据全生命周期、打通智慧城市各信息模块的效果，并兼容不同环境下对数据的增加、删除、修改和查询等功能，解决了不同软件或版本间数据格式不适配和不兼容等问题。3、本专利技术提供的一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统及其方法，通过构建开放的数据框架与接口，实现了跨专业、跨主流BIM设计软件的数据以统一的通用格式导出、读取与编辑，可以解决现有数据格式在不同软件间进行数据交换时出现的数据损失、可用性较差的问题。附图说明图1为本专利技术实施例一中智慧城市通用数据格式的构建处理系统的系统框架图；图2为本专利技术实施例一中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，包括应用层、功能层、接口层、领域层和数据库层，应用层用于接入BIM建模软件，并采用格式转换工具将接入数据格式转换成通用数据格式；功能层用于以通用数据格式存储和管理智慧城市构建过程中运用到的数据；接口层用于接入各种数据管理接口，增加或扩充数据关联属性；领域层用于对不同领域数据采用相同的实体联系逻辑进行分组，形成领域构件数据；数据库层用于辅助通用格式数据的扩展管理和数据转译，对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，包括应用层、功能层、接口层、领域层和数据库层，应用层用于接入BIM建模软件，并采用格式转换工具将接入数据格式转换成通用数据格式；功能层用于以通用数据格式存储和管理智慧城市构建过程中运用到的数据；接口层用于接入各种数据管理接口，增加或扩充数据关联属性；领域层用于对不同领域数据采用相同的实体联系逻辑进行分组，形成领域构件数据；数据库层用于辅助通用格式数据的扩展管理和数据转译，对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。


2.根据权利要求1所述的智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，所述应用层包括：格式转换工具，用于将接入BIM建模软件的数据格式转换成通用数据格式；格式校验工具，用于对转换后的通用数据格式进行质量检查，包括模型图形的可视化校验和模型属性值规范化校验，保障数据格式质量；数字城市平台，基于通用数据格式建立，用于规划、建设、管理、运行和维护智慧城市各个发展阶段。


3.根据权利要求2所述的智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，所述功能层包括：数据存储模块，用于以通用数据格式存储智慧城市构建过程中不同阶段、不同软件、不同软件版本和不同领域运用到的数据；版本管理模块，用于记录数据元信息和发布数据版本信息；数据兼容模块，用于将不同软件版本、不同接口版本的数据按照通用数据格式接入到数字城市平台；数据校验模块，用于数据完整性校验，提供基础数据校验的接口。


4.根据权利要求1所述的智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，所述接口层包括：数据库管理服务接口，用于创建数据库、打开数据库、更新数据库或保存数据库；属性数据管理接口，用于补充数据属性、扩展数据属性或更新专业领域的数据属性；组织关系管理服务接口，用于对数据添加关联关系；辅助补充类接口，用于对数据进行扩充描述。


5.根据权利要求1所述的智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，所述数据库层包括核心层和支撑层，支撑层用于辅助通用格式数据显示、数据修改或数据查询；核心层用于对模型中被管控信息进行无损数字化存储和传输。


6.根据权利要求5所述的智慧城市通用数据格式的构建处理系统，其特性在于，所述支撑层包括数据显示模块、数据处理模块和数据读取模块，所述数据转译包括图形转译和信息转译，信息转译包括基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨滔，杨保军，张晔珵，刘佩奇，徐辉，刘畅，黄沣爵，
申请(专利权)人：中国城市规划设计研究院，中规院北京规划设计公司，
类型：发明
国别省市：北京;11