一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法，包括以下步骤：将园区内静态物体的静态模型中的数据转换成GIS数据，将动态模型形成独立的数据集合，采集跟踪动态模型原点的位置转换成GIS数据，并对动态模型复原，根据客户端请求发送相应数据并渲染。采用本发明专利技术的技术方案，有效减少数据的转换，加快处理速度，有效兼顾数据处理量和准确性。本发明专利技术通过图像采集设备采集新增加动态物体的信息，因此不但可以对于项目方设计的具体动态物体进行展示，也可以采集新的物体并展示，因此具有更好的拓展性，更加真实展示园区的当前信息。更加真实展示园区的当前信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法


[0001]本专利技术涉及智慧园区构建方法，具体涉及一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法。

技术介绍

[0002]智慧园区指一般由政府(民营企业与政府合作)规划建设的，供水、供电、供气、通讯、道路、仓储及其它配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体，“包括工业园区、产业园区、物流园区、都市工业园、科技园区、创意园区等”。
[0003]而现有的智慧园区在进行展示时一般是通过鸟瞰图、沙盘进行展示的，并不能对智慧园区内部建筑实际性能数据和施工作业运用效能对模型进行校核，从而并不能进行准确描述和仿真，继而使平台综合性能试验数据的可信度降低。
[0004]随着技术的发展，一些园区出现了根据BIM以及BIM与GIS融合进行园区展示和管控的技术方案，但是其都是对静态模型进行展示，很少对动态模型进行采集和展示，或者数据处理量较大，不能及时展示。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的旨在提供一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法，可以对于项目方设计的具体动态物体进行展示，也可以采集新的物体并展示，因此具有更好的拓展性，更加真实展示园区的当前信息，利于园区的三位展示和相关管理维护工作。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法，具体步骤为：步骤一：从园区三维模型BIM文件中提取出关于园区内静态物体的数据信息，形成静态数据集合；步骤二：将静态数据集合进行坐标变换，形成静态物体GIS数据；步骤三：提取各动态物体三维模型的数据信息；将各动态物体的中心作为该动态物体的坐标原点，形成若干个动态坐标系；在每个动态坐标系中，该动态物体三维模型中的其他点形成相对于该坐标原点的相对坐标，并依据该动态物体的三维模型确定该模型的其他特征点在动态坐标系中的位置，形成动态GIS数据集合；步骤四：通过园区内安装的图像采集设备园区内新增加的动态物体，并依据采集的轮廓信息，与数据库中的动态模型进行匹配，依据特征信息的近似度确定其对应的动态模型；步骤五：对该新增加的动态物体编号，并通过图像采集设备采集的信息持续确定动态模型坐标原点的位置，将动态物体的中心点作为该动态物体的动态三维模型的坐标原点，根据采集的该动态物体的图像及图像采集设备的参数信息将该新增加的动态物体的像
素坐标点转换到世界坐标系中，进而确定该新增加动态物体的动态三维模型的坐标原点在世界坐标系中位置；步骤六：根据新增加动态物体的动态三维模型的坐标原点在世界坐标系中位置及动态三维模型的特征对改新增加的动态物体的所有数据的坐标转换成GIS数据坐标，形成新增加动态物体的GIS数据；步骤七：使用园区内所有物体的GIS数据展示整个园区。
[0007]进一步地，所述步骤二的具体步骤为：从静态数据集合中选取某一静态物体的静态数据，确定该静态物体的静态数据中所包含的园区三维模型中的坐标信息；将所述静态物体在园区三维模型中的坐标信息的坐标系原点锚定到园区GIS数据的坐标系中；将所述静态数据集合中所有数据中的三维模型坐标信息转换为GIS数据坐标；并对转换后的GIS数据坐标进行修正确认。
[0008]进一步地，所述步骤四的具体步骤为：通过图像采集设备连续采集新增动态物体的多个图像，通过帧间差分法得到新增动态物体的二值化图像，比较二值化图像与所述步骤三中动态物体的三维模型进行比较，若相似度大于80%，则认为新增动态物体与动态模型匹配；否则不进行匹配不做处理。
[0009]进一步地，所述方法还包括：当动态物体退出园区范围，将该动态物体的编号关系删除，GIS园区展示图中将不会在出现该物体。
[0010]本专利技术的有益效果在于：本专利技术对于园区三维模型中的静态物体的静态模型，根据其特性，将数据转换成GIS数据然后与周围的GIS数据融合，形成精确数据，从而保障数据的准确性。对于园区内动态物体的动态模型，将园区内动态物体的动态模型的中点作为坐标系原点并采集该点数据，转换成GIS数据，然后根据动态物体其他点与该点的相对关系，只需要对动态物体的动态模型中点的原点坐标转换成GIS数据，即可比较准确地对动态物体的动态模型进行定位，因此有效减少数据的转换，加快处理速度，有效兼顾数据处理量和准确性，非常适用于对实时性要求高的动态物体展示。
[0011]通过图像采集设备采集园区内新增加物体的信息，不但可以对于项目方设计的具体动态物体进行展示，也可以采集新的物体并展示，因此具有更好的拓展性，更加真实展示园区的当前信息，利于园区的三位展示和相关管理维护工作。
具体实施方式
[0012]下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法，具体步骤为：步骤一：从园区三维模型BIM文件中提取出关于园区内静态物体的数据信息，形成静态数据集合；静态物体包括楼房、道路、地下车库、消防通道等，园区内的静态物体并不限于上述，在园区三维模型中已有建模，且在三维模型位置不在发生变化的物体都可以称作是静态物体，在园区三维模型中，静态物体相应的参数特征已经存在，因此可以直接从对应的静态物体的三维模型BIM文件中提取相应的数据信息；步骤二：将静态数据集合进行坐标变换，形成静态物体GIS数据；从静态数据集合中选取某一静态物体的静态数据，确定该静态物体的静态数据中
所包含的园区三维模型中的坐标信息；将所述静态物体在园区三维模型中的坐标信息的坐标系原点锚定到园区GIS数据的坐标系中；将所述静态数据集合中所有数据中的三维模型坐标信息转换为GIS数据坐标；并对转换后的GIS数据坐标进行修正确认。
[0013]由于静态模型往往在空间中是基本恒定的，因此这部分数据对处理速度的要求并不高，以精确为主，因此对于这部分数据在初始阶段就对其进行精确的坐标变换，对于静态物体的三维模型的数据坐标转换层GIS数据坐标的方法为现有技术。
[0014]完成静态物体的静态数据转换成GIS数据后，在需要局部数据时可以直接调用。在BIM与GIS进行数据融合时不再需要转换，一方面避免数据转换过程中存在的精度偏差，另一方面可以提高响应速度。
[0015]步骤三：提取各动态物体三维模型的数据信息；将各动态物体的中心作为该动态物体的坐标原点，形成若干个动态坐标系；在每个动态坐标系中，该动态物体三维模型中的其他点形成相对于该坐标原点的相对坐标，并依据该动态物体的三维模型确定该模型的其他特征点在动态坐标系中的位置，形成动态GIS数据集合；步骤四：通过园区内安装的图像采集设备园区内新增加的动态物体，并依据采集的轮廓信息，与数据库中的动态模型进行匹配，依据特征信息的近似度确定其对应的动态模型；通过图像采集设备连续采集新增动态物体的多个图像，通过帧间差分法得到新增动态物体的二值化图像，比较二值化图像与所述步骤三中动态物体的三维模型进行比较，若相似度大于80%，则认为新增动态物体与动态模型匹配；否则不进行匹配不做处理。
[0016]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM和GIS构建智慧园区的方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一：从园区三维模型BIM文件中提取出关于园区内静态物体的数据信息，形成静态数据集合；步骤二：将静态数据集合进行坐标变换，形成静态物体GIS数据；步骤三：提取各动态物体三维模型的数据信息；将各动态物体的中心作为该动态物体的坐标原点，形成若干个动态坐标系；在每个动态坐标系中，该动态物体三维模型中的其他点形成相对于该坐标原点的相对坐标，并依据该动态物体的三维模型确定该模型的其他特征点在动态坐标系中的位置，形成动态GIS数据集合；步骤四：通过园区内安装的图像采集设备园区内新增加的动态物体，并依据采集的轮廓信息，与数据库中的动态模型进行匹配，依据特征信息的近似度确定其对应的动态模型；步骤五：对该新增加的动态物体编号，并通过图像采集设备采集的信息持续确定动态模型坐标原点的位置，将动态物体的中心点作为该动态物体的动态三维模型的坐标原点，根据采集的该动态物体的图像及图像采集设备的参数信息将该新增加的动态物体的像素坐标点转换到世界坐标系中，进而确定该新增加动态物体的动态三维模型的坐标原点在世界坐标系中位置；步骤六：根据新增加动态物体的动态三维模型的坐标原点在世界坐标系中位置及动态三维模型的特征对改新增加的动态物体的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪磊，吕令聪，郭巍，吴开达，李向昆，郭爱涛，
申请(专利权)人：中建八局第二建设有限公司，
类型：发明
国别省市：