基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，包括以下步骤：根据卫星影像，分析得到可疑的目标区域；获取目标区域左右两侧的至少两个已知标志物点，得到包含所有标志物点的监测区域；无人机飞行得到监测区域的飞行影像；分析飞行影像得到监测区域的三维数据；将三维数据输入至三维数字孪生系统中生成监测区域三维模型；将监测区域三维模型与建筑信息模型中所有对应标志物点匹配重叠，获取目标区域的参数；根据目标区域的参数判定目标区域可能的建筑信息情况并给出预警提示

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法及系统
。

技术介绍

[0002]城市建筑群是城市政治
、
经济和社会生活的基本单位，数字孪生建筑目前已经成为广受关注的热点领域
。
然而，在城市的数字化建设过程中，对于城市中各个领域间的信息共享较为困难
。
建筑信息模型
(BIM)
可以提供精细程度高，包括几何
、
物理
、
规则等丰富的建筑空间信息和语义信息，可以用来实现对建筑群的全生命周期的管理，目前在各类建筑工程领域应用广泛
。
[0003]目前对于建筑群的管理，如违建
、
建设进度等，仅仅处于人工实地考察审核，无法精准对建筑群智能
、
精准的管理与预警
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法及系统，可以通过无人飞行摄影获取目标区域的三维模型，与建筑信息模型中的目标区域比对，进而判定是否符合规范并发出预警信息，维护建筑群的整体规范
。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术提出了一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，包括以下步骤：
[0007]根据卫星影像，分析得到可疑的目标区域；
[0008]获取目标区域左右两侧的至少两个已知标志物点，得到包含所有标志物点的监测区域；
[0009]无人机飞行得到监测区域的飞行影像；
[0010]分析飞行影像得到监测区域的三维数据；
[0011]将三维数据输入至三维数字孪生系统中生成监测区域三维模型；
[0012]将监测区域三维模型与建筑信息模型中所有对应标志物点匹配重叠，获取目标区域的参数；
[0013]根据目标区域的参数判定目标区域可能的建筑信息情况并给出预警提示
。
[0014]优先地，无人机飞行至少包括横向
、
纵向以及垂直视角飞行以获取监测区域内不同视角的三维影像数据
。
[0015]优先地，根据垂直视角飞行影像获取目标区域相对于标志物点的坐标位置平面状态数据，根据横向
、
纵向飞行影像获取目标区域相对于标志物点的立体状态数据，根据平面状态数据和立体状态数据得到相对于标志物点等比例的三维数据
。
[0016]优先地，与建筑信息模型中所有对应标志物点匹配重叠获取目标区域的参数，根据建筑信息模型中对应标志物点的视角状态以及大小，等比例的放大或缩小监测区域三维模型直至标志物点完全匹配重叠
。
[0017]优先地，获取目标区域的参数包括经纬坐标
、
平面形状以及三维形状数据
。
[0018]优先地，建筑信息模型中预存各种可能的建筑模型，根据目标区域的参数与各种可能的建筑模型匹配，给出相似程度符合阈值的可能性的建筑信息情况并给出预警提示
。
[0019]优先地，预警提示包括显示目标区域的三维模型
、
目标区域的参数
、
可能性的建筑模型的相似度
。
[0020]优先地，还包括对建筑信息模型的更新，根据目标区域的参数在建筑信息模型中更新目标区域的建筑模型
。
[0021]本专利技术还提出了一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警系统，所述系统包括：
[0022]无人机，用于获取视觉影像；
[0023]预警模块，用于发出预警信息；
[0024]建筑模信息模型，包含建筑群的坐标信息以及三维建筑信息，并预存各种可能的建筑模型；
[0025]存储器
、
处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的建筑信息监测分析预警程序，所述建筑信息监测分析预警程序被所述处理器执行时实现如上述的方法的步骤；
[0026]显示面板，用于显示获取的图像以及处理器处理后的建筑信息模型和预警信息
。
[0027]本专利技术还提出了一种计算机储存介质，其上储存有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法
。
[0028]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过划定包含可疑目标区域的监测区域，并对该区域进行无人飞行摄影，获取监测区域的三维模型与建筑信息模型中预设的各种建筑模型比对，进而形成预警信息，可以有效的掌握建筑群的可疑建筑信息，维护建筑群的建设符合设计规范的要求
。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0030]图1为本专利技术方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例对本专利技术的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0032]如图1所示一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，包括以下步骤：
[0033]S1
，根据卫星影像，分析得到可疑的目标区域；
[0034]定期观测卫星影像图，分析影像图上的建筑群变化点，通过前后多次的卫星影像变化对比得到建筑群发生变化的区域即为可疑的目标区域
。
[0035]S2
，获取目标区域左右两侧的至少两个已知标志物点，得到包含所有标志物点的监测区域；
[0036]根据上发生变化的可疑的目标区域，观测目标区域附近左右两侧的未发生影像变化的已知标志物点，一般选取规则单一的标志物点
。
将包括可疑的目标区域和已知标志物点的区域作为监测区域进行后续分析监测，一般该区域为平面矩形区域
。
[0037]S3
，无人机飞行得到监测区域的飞行影像；
[0038]利用无人机进行航拍飞行，其中无人机飞行至少包括横向
、
纵向以及垂直视角飞行以获取监测区域内不同视角的三维影像数据，以获取该区域内建筑物群的平面以及三维数据
。
[0039]S4
，分析飞行影像得到监测区域的三维数据；
[0040]根据垂直视角飞行影像获取目标区域相对于标志物点的坐标位置平面状态数据，根据横向
、
纵向飞行影像获取目标区域相对于标志物点的立体状态数据，根据平面状态数据和立体状态数据得到相对于标志物点等比例的三维数据
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，其特征在于，包括以下步骤：根据卫星影像，分析得到可疑的目标区域；获取目标区域左右两侧的至少两个已知标志物点，得到包含所有标志物点的监测区域；无人机飞行得到监测区域的飞行影像；分析飞行影像得到监测区域的三维数据；将三维数据输入至三维数字孪生系统中生成监测区域三维模型；将监测区域三维模型与建筑信息模型中所有对应标志物点匹配重叠，获取目标区域的参数；根据目标区域的参数判定目标区域可能的建筑信息情况并给出预警提示
。2.
如权利要求1所述的基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，其特征在于，无人机飞行至少包括横向
、
纵向以及垂直视角飞行以获取监测区域内不同视角的三维影像数据
。3.
如权利要求2所述的基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，其特征在于，根据垂直视角飞行影像获取目标区域相对于标志物点的坐标位置平面状态数据，根据横向
、
纵向飞行影像获取目标区域相对于标志物点的立体状态数据，根据平面状态数据和立体状态数据得到相对于标志物点等比例的三维数据
。4.
如权利要求1所述的基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，其特征在于，与建筑信息模型中所有对应标志物点匹配重叠获取目标区域的参数，根据建筑信息模型中对应标志物点的视角状态以及大小，等比例的放大或缩小监测区域三维模型直至标志物点完全匹配重叠
。5.
如权利要求4所述的基于数字孪生技术建筑群的智能监测分析预警方法，其特征在于，获取目标区域的参数包括经纬...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琼，刘春，叶志伟，陈荆亮，程蓬，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：