CN110379009A - 一种基于bim技术的参数化地质模型生成方法 - Google Patents

一种基于bim技术的参数化地质模型生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法。该方法首先将以Excel形式存在的原始地勘数据导入dynamo，筛选出土建工程所需的点数据信息，再根据岩土属性将点数据分组，而后将每层土的点数据分别生成三角网面，再将上下层三角网面合成网面实体，导入BIM软件生成地质模型。由于Excel文件是绝大多数测绘的数据存在形式，因此行业通用，省去导入导出的繁琐操作；而且现行软件也普遍支持Excel数据，通过电脑修改Excel数据非常方便，降低了操作门槛；同时，本发明可任意提取所需的数据信息，减少了数据量，提高了BIM软件运行速度。本发明可用于目前主流的BIM软件，为土建施工提供参数化和可视化支持。

Description

一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法
技术领域
本发明涉及地质建模技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法。
背景技术
地质建模是在将地质，测井，地球物理资料和各种解释结果或者概念模型进行综合分析的基础上，利用计算机图形技术，生成的三维定量模型。地质模型的构建根本上以地勘数据为依据，即测绘人员通过实地勘察来记录每个测绘点的土质情况，从而形成地勘数据，再以该地勘数据为基础利用软件工具进行建模。
由于地勘数据的采集方式不同，数据格式不同，既可能是人工记录后整理成表格形式，也可能是带记录功能的电子仪器记录后形成表格，因此根据现有的地勘数据格式转换为BIM三维模型仍然存在较多问题。不同地域所用地勘软件不同，如数据格式不统一，数据导入转换有偏差，对于一般的土建工程来说，数据冗余较多，且无法剔除。数据的修改与调整也只能在源数据格式进行，极大的限制了终端的便利性。
BIM(building information modeling)建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字仿真模拟建造可以对工程的价格、质量、安全进行有效的控制。
Dynamo，一种可视化数据编程软件，方便技术人员从底层信息对模型的数据和形态进行控制。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，以解决现有技术中，原始地勘数据难以直接用于BIM建模的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是当将原始地勘数据用于地质建模时，数据冗余较多，数据的调整、修改只能在源数据格式进行。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，包括：
1)将Excel文件形式的地勘数据导入dynamo软件，从中提取点数据；
2)在dynamo软件中根据岩土属性将点数据进行分组；
3)分别将每层土的点数据生成三角网面；
4)将上下层三角网面合成一个网面实体，即得到土层数据；
5)将所述土层数据导入BIM软件。
作为优选，所述点数据包括该点的三维坐标，该点的岩土属性，该点不同土层的深度、厚度信息。
作为优选，所述地勘数据包括探孔深度数据和勘探点平面布置数据，所述探孔深度数据和勘探点平面布置数据分别存在于2个Excel文件中。
作为优选，当某坐标点处的点数据为空白时，在步骤1)提取点数据后，先将相邻坐标点的点数据写入空白点，而后再执行步骤2)。
作为优选，所述相邻坐标点是位于空白点下方的相邻坐标点。
作为优选，所述生成三角网面，是利用Delaunay三角剖分算法实现的。
作为优选，所述生成三角网面，包括：先根据离散点的最大分布求得随机一个超级三角形，先将第一个点与超级三角形的三个点相连，组成三个三角形，对三个三角形画外接圆，然后判断第二个点与三个圆的状态，如果仅在其中一个圆的内部，则将该点与该圆所接的三角形的三个点连线生成新的三角形，依次遍历所有的点，然后删除重合的三角形，得到一个整体的三角面。
本发明提供了一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法。该方法首先将以Excel形式存在的原始地勘数据导入dynamo，筛选出土建工程所需的点数据信息，再根据岩土属性将点数据分组，而后将每层土的点数据分别生成三角网面，再将上下层三角网面合成网面实体，导入BIM软件生成地质模型。由于Excel文件是绝大多数测绘的数据存在形式，因此行业通用，省去导入导出的繁琐操作；而且现行软件也普遍支持Excel数据，通过电脑修改Excel数据非常方便，降低了操作门槛；同时，本发明可任意提取所需的数据信息，减少了数据量，提高了BIM软件运行速度。本发明可用于目前主流的BIM软件，为土建施工提供参数化和可视化支持。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，包括以下步骤：
1、取得源数据文件，一般建设方提供，多为Excel表格和cad图纸及说明文件。
2、在dynamo中导入Excel文件，根据现有工程情况，提取生成土层的必要数据，如“杂填土的高度与深度”和“平面定位坐标”。
3、将点数据按岩土属性进行排列组合，如属性为杂填土统归第一列，属性为淤泥质土的统归为第二列。
4、将每层土的点数据生成三角网面。
5、上下层三角网面合成一个网面实体，则一个土层便完成，依次制作剩余工程所需土层。
6、制作完成的土层可导入主流BIM软件进一步操作，如根据土层深度布置桩基，根据土层含水量设置合理的井点降水。
实施例2
一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，包括以下步骤：
1、在dynamo中导入Excel文件，一般Excel文件中会包含所有的勘探点的三维坐标，以及每个勘探点所含的土层情况，每个勘探点不同土层的深度、厚度信息。根据现有工程情况，按照勘探点的代号提取需要的数据。
2、探孔深度与勘探点平面布置一般分在两张Excel中，分别导入后，可以按项的名称提取列表的项，如将“层面高程”这一项的所有的数据值提取出来。
3、某些地质特殊的地方，土层是不连续的，或者土层某一个段的土层厚度极薄，可忽略不计，在数据上显示为空，这时候为了保证处理模型的便捷性，仍需要将该处土层表现，只是在数据上将土层压薄。
4、为了填补该点在此处土层的空白，需要将下层土中该点的数据写入该列表中的指定项。
5、然后将填入空白处的点数据进行调整，将Z坐标提升1mm，以保证后续土层生成时不会出现破面的问题。
6、将整理好的点数据分组，“X坐标”为一组，“Y坐标”为一组，“层面高程”为一组，三组数据的个数和数据类型应一致，然后可生成离散的点。
7、将离散的点生成三角面，此处用到了Delaunay三角剖分算法，先根据离散点的最大分布求得随机一个超级三角形，先将第一个点与超级三角形的三个点相连，组成三个三角形，对三个三角形画外接圆，然后判断第二个点与这三个圆的状态，如果仅在其中一个圆的内部，则将该点与该圆所接的三角形的三个点连线生成新的三角形，依次遍历所有的点，然后删除重合的三角形，最后就形成了一个整体的三角面。
8、将相邻的三角面放入一个组中，对该组进行融合生成一个三角面实体。然后依次生成所有的三角面实体，最后组合成一个完整的三角面实体模型。
9、该三角面实体，就是根据测绘信息，由电脑生成的包含地下各层岩土情况的BIM地质模型，通过对模型剖切，可以观察到任意位置的地下土情况，为后续的降水和基坑围护工程提供了极大的便利。
实施例3
一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，包括：
1)将Excel文件形式的地勘数据导入dynamo软件，从中提取点数据；
2)在dynamo软件中根据岩土属性将点数据进行分组；
3)分别将每层土的点数据生成三角网面；
4)将上下层三角网面合成一个网面实体，即得到土层数据；
5)将所述土层数据导入BIM软件。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，包括：
1)将Excel文件形式的地勘数据导入dynamo软件，从中提取点数据；
2)在dynamo软件中根据岩土属性将点数据进行分组；
3)分别将每层土的点数据生成三角网面；
4)将上下层三角网面合成一个网面实体，即得到土层数据；
5)将所述土层数据导入BIM软件。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，所述点数据包括该点的三维坐标，该点的岩土属性，该点不同土层的深度、厚度信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，所述地勘数据包括探孔深度数据和勘探点平面布置数据，所述探孔深度数据和勘探点平面布置数据分别存在于2个Excel文件中。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，当某坐标点处的点数据为空白时，在步骤1)提取点数据后，先将相邻坐标点的点数据写入空白点，而后再执行步骤2)。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，所述相邻坐标点是位于空白点下方的相邻坐标点。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，所述生成三角网面，是利用Delaunay三角剖分算法实现的。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其特征在于，所述生成三角网面，包括：先根据离散点的最大分布求得随机一个超级三角形，先将第一个点与超级三角形的三个点相连，组成三个三角形，对三个三角形画外接圆，然后判断第二个点与三个圆的状态，如果仅在其中一个圆的内部，则将该点与该圆所接的三角形的三个点连线生成新的三角形，依次遍历所有的点，然后删除重合的三角形，得到一个整体的三角面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112966328A (zh) * 2021-03-18 2021-06-15 中国建筑一局(集团)有限公司 基于BIM的应用Dynamo自动化创建共享参数方法

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