CN109727199A - 一种gps设备在bim上的显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GPS设备在BIM上的显示方法,在程序开始后,硬件与建立BIM模型的设备通过串口连接,然后硬件接通电源,通过硬件获取GPS信息,硬件解析GPS信息为经纬度P;在BIM模型程序内建立笛卡尔坐标系,然后在模型上选点M1,M2,M3,并获取三个点对应的经纬度D1,D2,D3,由该三对点建立映射关系,得出转化矩阵a;建立模型坐标系和地球笛卡尔坐标系映射关系,将P传入公式求出所在模型坐标点,将改点绘制到模型上,最后程序结束,该发明通过GPS的信息可以在地理局部实时精确的对定位物体的位置识别并在BIM模型上反应出来,并且在BIM模型上定位时,具有精度高,定位准确的优点。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种GPS设备在BIM上的显示方法。
背景技术
电子地图是在软件上实现的以数字方式存储和查阅的地图,利用全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)可以在全球范围内进行实时定位。电子地图储存资讯的方法,一般使用向量式图像储存,地图比例可放大、缩小或旋转,而不影响显示效果。目前,电子地图的应用十分广泛,为用户出行、查找地点、跟踪目标等提供方便、快捷的操作。
GPS系统一般包括服务器、多个GPS设备和客户端,其中,GPS设备即为具有GPS定位功能的设备,可以为单兵设备,也可以是车载设备。服务器中存储有所有GPS设备的设备信息,设备信息一般包括GPS设备的位置信息(如:经纬度信息)、ID、名称等信息。当服务器接收到GPS设备发送的设备信息时,便对所存储的设备信息进行更新。客户端与GPS系统的服务器通信连接,用户可以通过客户端中显示的电子地图查看GPS设备的位置等信息。
然而在BIM领域目前还没有使用GPS信息对物体进行定位,或者使用GPS信息对物体在BIM模型上定位不准确。因此现有技术使用GPS信息在BIM模型上定位时,存在精度不高,定位不准确的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种通过GPS的信息可以在地理局部实时精确的对定位物体的位置识别并在BIM模型上反应出来,并且在BIM模型上定位时,具有精度高,定位准确的GPS设备在BIM上的显示方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
一种GPS设备在BIM上的显示方法,包括以下步骤:
STP1:BIM模型程序开始;
STP2:硬件与建立BIM模型的设备通过串口连接,然后硬件接通电源,通过硬件获取GPS信息;
STP3:通过硬件解析GPS信息为经纬度P;
STP4:BIM模型程序内建立笛卡尔坐标系,以地球球心为坐标系原点,以球心到东经0°和赤道交点方向为X轴,以球心到北极点为Y轴,以球心到东经90°和赤道交点为Z轴,单位为1米;
STP5:在模型上选取3个点M1,M2,M3并获取三个点对应的经纬度D1,D2,D3,由该三对点建立映射关系,得出转化矩阵a;
STP6:建立模型坐标系和地球笛卡尔坐标系映射关系:F(x)=aG(P)+e;
STP7:将P传入公式求出所在模型坐标点;
STP8:将改点绘制到模型上;
STP9:程序结束。
进一步的,所述STP2中获取GPS信息的硬件采用型号为GPST-18的GPS定位仪。
进一步的,所述STP3中解析GPS信息为经纬度P的硬件为STP2中GPS定位仪内置型号UBLOX GPS芯片 ,所述UBLOX GPS芯片的型号为MAX-7Q。
进一步的,所述STP6中F(x)为对应模型坐标系的位置S(x,y,z),G(P)为经纬度转换笛卡尔坐标,a为坐标系转换矩阵,e为修正参数。
本发明的有益效果是:该发明通过GPS的信息可以在地理局部实时精确的对定位物体的位置识别并在BIM模型上反应出来,并且在BIM模型上定位时,具有精度高,定位准确的优点,使GPS设备不仅仅显示在传统的地图上,也可显示在BIM模型上,立体化显示一个定位物体的位置。
附图说明
图1为本发明一种GPS设备在BIM上的显示方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1以及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
一种GPS设备在BIM上的显示方法,包括以下步骤:
STP1:BIM模型程序开始;
STP2:硬件与建立BIM模型的设备通过串口连接,然后硬件接通电源,通过硬件获取GPS信息;
STP3:通过硬件解析GPS信息为经纬度P;
STP4:BIM模型程序内建立笛卡尔坐标系,以地球球心为坐标系原点,以球心到东经0°和赤道交点方向为X轴,以球心到北极点为Y轴,以球心到东经90°和赤道交点为Z轴,单位为1米;
STP5:在模型上选取3个点M1,M2,M3并获取三个点对应的经纬度D1,D2,D3,由该三对点建立映射关系,得出转化矩阵a;
STP6:建立模型坐标系和地球笛卡尔坐标系映射关系:F(x)=aG(P)+e;
STP7:将P传入公式求出所在模型坐标点;
STP8:将改点绘制到模型上;
STP9:程序结束。
在本实施例中,所述STP2中获取GPS信息的硬件采用型号为GPST-18的GPS定位仪,能够获取高精度的GPS信息,提高BIM模型的坐标精确度。
在本实施例中,所述STP3中解析GPS信息为经纬度P的硬件为STP2中GPS定位仪内置型号UBLOX GPS芯片 ,所述UBLOX GPS芯片的型号为MAX-7Q。能够将接收的GPS信息解释为精准的经纬度P,提高BIM模型的坐标精确度。
在本实施例中,所述STP6中F(x)为对应模型坐标系的位置S(x,y,z),G(P)为经纬度转换笛卡尔坐标,a为坐标系转换矩阵,e为修正参数。
实验例
根据图1的流程图,在模型上获取Mx的3个点(该点对应模型坐标系)及对应真实的经纬度坐标Dox:
M1:(0,0,0),
M2:(2000,280,0),
M3:(1000,2200,0),
Do1:(E120.30876589,N38.23489453),
Do2:(E120.32876589,N38.28489453),
Do3:(E120.34654543,N38.25454526),
将DoX代入公式G(P),求得对应的地球笛卡尔坐标:
D1=G(Do1),
D2=G(Do2),
D3=G(Do3);
解得:
D1(609874.234566,609801.234566,609925.985678),
D2(609852.234566,609833.234566,60955.985678),
D3(609899.234566,609823.234566,609901.985678),
由Mx和Dx求得变幻矩阵a,
由公式F(x)=aG(p)+e求得定位点P在模型坐标系的坐标点Po,
e为常数,
最终求得Po(1569,1377,0)。
本发明的有益效果是:该发明通过GPS的信息可以在地理局部实时精确的对定位物体的位置识别并在BIM模型上反应出来,并且在BIM模型上定位时,具有精度高,定位准确的优点,使GPS设备不仅仅显示在传统的地图上,也可显示在BIM模型上,立体化显示一个定位物体的位置。
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种GPS设备在BIM上的显示方法,其特征在于,包括以下步骤:
STP1:BIM模型程序开始;
STP2:硬件与建立BIM模型的设备通过串口连接,然后硬件接通电源,通过硬件获取GPS信息;
STP3:通过硬件解析GPS信息为经纬度P;
STP4:BIM模型程序内建立笛卡尔坐标系,以地球球心为坐标系原点,以球心到东经0°和赤道交点方向为X轴,以球心到北极点为Y轴,以球心到东经90°和赤道交点为Z轴,单位为1米;
STP5:在模型上选取3个点M1,M2,M3并获取三个点对应的经纬度D1,D2,D3,由该三对点建立映射关系,得出转化矩阵a;
STP6:建立模型坐标系和地球笛卡尔坐标系映射关系:F(x)=aG(P)+e;
STP7:将P传入公式求出所在模型坐标点;
STP8:将改点绘制到模型上;
STP9:程序结束。
2.如权利要求1所述的一种GPS设备在BIM上的显示方法,其特征在于:所述STP2中获取GPS信息的硬件采用型号为GPST-18的GPS定位仪。
3.如权利要求1所述的一种GPS设备在BIM上的显示方法,其特征在于:所述STP3中解析GPS信息为经纬度P的硬件为STP2中GPS定位仪内置型号UBLOX GPS芯片 ,所述UBLOX GPS芯片的型号为MAX-7Q。
4.如权利要求1所述的一种GPS设备在BIM上的显示方法,其特征在于:所述STP6中F(x)为对应模型坐标系的位置S(x,y,z),G(P)为经纬度转换笛卡尔坐标,a为坐标系转换矩阵,e为修正参数。
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