CN110489896A - 一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，基于三维真实地形的几何分析功能，对临建工程规划开展三维设计，并融合一起，以提高临建工程选址及设计效率。以解决传统临建工程选址及设计存在的耗时长、外业工作量大、设计效率低等缺陷，属于建筑工程领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，尤其适用于新建项目施工调查大临设施选址及设计，属于建筑工程领域。
背景技术
在工程建设行业，尤其是铁路或公路工程，在项目施工调查中，为了掌握施工现场地理空间信息，熟悉施工现场的地理环境，目前较为先进的做法是，在奥维地图加载线路kml文件，根据手机的自动定位，调查组统一进场实地踏勘，根据现场地形来拟定大临设施建设位置，其外业工作量相当庞大，需要消耗大量的人力物力。对于临建工程的选址，通过在卫星地图上进行查看分析，初步选择地势比较平坦的地形，然后现场实地进行地形测量，确定其位置及地势是否满足项目驻地、拌合站、钢筋加工厂的建设要求。对于临建工程的设计，根据现场地形测量分析数据，采用的CAD平面软件进行二维设计，其设计效率低、表达效果差、无法针对复杂地形实际情况布置、遇复杂山区实地勘查难度大、交底可视化效果差。综上可知，传统的施工调查中，临建工程的选址及设计存在周期长、外业作业量较大、需要消耗大量的人力物力、调查效率低、地形测量速度慢且精度不高、大临设施选址速度慢、临建工程施工设计效率差、表达不直观、方案报审慢等缺点。
发明内容
本发明提供一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，以解决现有临建工程的选址及设计存在的上述诸多问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，具体方法如下：
1)多源数据搭建三维GIS模型
2)大临设施模型库建立
利用BIM核心建模软件，建立项目驻地单体模型，并分别生成.fbx格式的文件；
建立拌合站单体模型库，并分别生成.fbx格式的文件；
建立钢筋加工厂单体模型库，并装配成一个整体，导出.fbx格式的文件；
3)确定征地拆迁边线
将无人机航测获取的数字正射影像数据进行地理校准，并导入CAD软件中插入光栅图像参照，设置影像比例为1：1；
结合现场地形地势情况，在DOM影像上画一个闭合回路，并量测其占地面积，根据标准化施工要求对边线进行优化，以此作为大临设施建设红线；
将边线整体复制到新建文件中，将其比例扩大1000倍，并保存为一个.dwg格式的文件；
4)临建工程BIM模型深化设计
将边线.dwg文件导入到BIM核心建模软件中，固定图层；
分别将项目驻地的单体模型库逐个链接到基准标高中；
调整房屋朝向和间距，搭建整体的模型，并对驻地布局进行深化设计；
按此方案依次对钢筋加工厂和拌合站模型进行深化设计；
输出.fbx格式模型文件；
5)整合三维GIS模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，分别载入项目驻地、拌合站、钢筋加工厂的.fbx模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
6)图纸输出及工程量计算
在BIM核心建模软件中，根据工程类别，设置项目类别，分别统计出相关工程量并输出为.xls格式文件；根据需求，输出图纸文件。
上述步骤1)中，多源数据搭建三维GIS模型的具体方法如下：
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型.tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像.tif格式文件；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像.tif格式文件；
通过global mapper软件，裁剪无人机正射影像数据的边界，并分别对以上三个数字产品进行地理校准；
在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据进行整合，构建三维真实地形模型；
前述方法中，在确定征地拆迁边线之前，需验证拟选建设用地的合理性，验证方法如下：
在infraworks文件中，分别载入项目驻地单体.fbx模型文件、拌合站单体.fbx模型文件、钢筋加工厂整体.fbx模型文件，将模型进行整合，根据地形高差判断现场场地是否合理，能否满足基本驻地建设要求，在拟选用地满足驻地建设要求后，再确定征地拆迁边线。
与现有技术相比，本发明所述方法能够减少现场技术人员实地踏勘次数，降低测量人员外业的工作量，三维表达效果真实直观，便于方案讨论及沟通，能够提高临建方案编制质量及缩短方案报审时间，工作效率高等，该方法分别搭建施工现场的高精度三维真实地形与大临设施BIM模型，通过GIS平台整合多源数据，建立三维可视化模型，真实直观地表达大临设施在现场环境中的空间几何位置关系，为临建工程选址及设计提供参考意见，并在多个新建项目中成果开展了应用，具有很强的推广价值。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参照附图1，本实施例提供一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，具体方法如下：
1)多源数据搭建三维GIS模型
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型(DSM).tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像(DOM).tif格式文件，说明：若分辨率太高，影像内存相当大，容易出现下载失败，数据加载卡顿等问题；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像(DOM).tif格式文件；
通过global mapper软件，裁剪无人机正射影像数据的边界，并分别对以上三个数字产品进行地理校准；
在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据数据进行整合，构建三维真实地形模型，即所述三维GIS模型；
2)大临设施模型库建立
根据建设单位和公司标准化施工要求，利用BIM核心建模软件，建立项目驻地单体模型，包含办公楼、独栋会议室、员工宿舍、员工餐厅、洗浴室、文化走廊等，并分别生成.fbx格式的文件；
建立拌合站单体模型库，包含粉煤灰存储罐和拌合楼、料仓、沉淀池、班组驻地模型，并分别生成.fbx格式的文件；
建立钢筋加工厂单体模型库，包含立柱、桁架、龙门吊、排水沟等，并装配成一个整体，导出.fbx格式的文件；
3)验证拟选建设用地的合理性
在infraworks文件中，分别载入项目驻地单体.fbx模型文件、拌合站单体.fbx模型文件、钢筋加工厂整体.fbx模型文件，将模型进行整合，根据地形高差判断现场场地是够合理，能否满足基本驻地建设要求；
4)确定征地拆迁边线
在拟选用地满足驻地建设要求后，将无人机航测获取的数字正射影像数据(DOM)进行地理校准，并导入CAD软件中插入光栅图像参照，设置影像比例为1：1；
结合现场地形地势情况，在DOM影像上画一个闭合回路，并量测其占地面积，根据标准化施工要求对边线进行优化，以此作为大临设施建设红线。；
将边线整体复制到新建文件中，将其比例扩大1000倍，并保存为一个.dwg格式的文件；
5)临建工程BIM模型深化设计
将边线.dwg文件导入到BIM核心建模软件中，固定图层；
分别将项目驻地的单体模型库逐个链接到基准标高中；
调整房屋朝向和间距，搭建整体的模型，并对驻地布局进行深化设计；
按此次方案依次对钢筋加工厂和拌合站模型进行深化设计；
输出.fbx格式模型文件；
6)整合三维GIS模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，分别载入项目驻地、拌合站、钢筋加工厂的.fbx模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
7)图纸输出及工程量计算
在BIM核心建模软件中，根据工程类别，设置项目类别，分别统计出相关工程量(如混凝土、房屋面积、门窗等)并输出为.xls格式文件；
根据需求，分别输出.dwg、.pdf、.dwf格式的图纸文件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，其特征在于，具体方法如下：
1)多源数据搭建三维GIS模型
2)大临设施模型库建立
利用BIM核心建模软件，建立项目驻地单体模型，并分别生成.fbx格式的文件；
建立拌合站单体模型库，并分别生成.fbx格式的文件；
建立钢筋加工厂单体模型库，并装配成一个整体，导出.fbx格式的文件；
3)确定征地拆迁边线
将无人机航测获取的数字正射影像数据进行地理校准，并导入CAD软件中插入光栅图像参照，设置影像比例为1：1；
结合现场地形地势情况，在DOM影像上画一个闭合回路，并量测其占地面积，根据标准化施工要求对边线进行优化，以此作为大临设施建设红线；
将边线整体复制到新建文件中，将其比例扩大1000倍，并保存为一个.dwg格式的文件；
4)临建工程BIM模型深化设计
将边线.dwg文件导入到BIM核心建模软件中，固定图层；
分别将项目驻地的单体模型库逐个链接到基准标高中；
调整房屋朝向和间距，搭建整体的模型，并对驻地布局进行深化设计；
按此方案依次对钢筋加工厂和拌合站模型进行深化设计；
输出.fbx格式模型文件；
5)整合三维GIS模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，分别载入项目驻地、拌合站、钢筋加工厂的.fbx模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
6)图纸输出及工程量计算
在BIM核心建模软件中，根据工程类别，设置项目类别，分别统计出相关工程量并输出为.xls格式文件；根据需求，输出图纸文件。
2.根据权利要求1所述一种基于多技术融合的临建工程选址及设计方法，其特征在于，多源数据搭建三维GIS模型的具体方法如下：
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型.tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像.tif格式文件；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像.tif格式文件；
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在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据进行整合，构建三维真实地形模型。
3.根据权利要求1所述一种基于多技术融合的临建工程选址及设计方法，其特征在于，在确定征地拆迁边线之前，需验证拟选建设用地的合理性，验证方法如下：
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