CN113780475B - 一种基于gis环境下山岭隧道模型融合方法 - Google Patents
一种基于gis环境下山岭隧道模型融合方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，包括如下步骤：S1.根据隧道设计图，生成隧道BIM模型；S2.根据隧道地形数据，生成带地形影像的隧道地形曲面模型；S3.根据隧道地质剖面图、隧道爆破轮廓实体模型和带影像的地形曲面模型，生成带地形影像的隧道开挖地质模型；S4.根据所述隧道BIM模型与所述隧道开挖地质模型，获取相应的模型转换文件和定位基准点；S5.在GIS环境中，根据所述定位基准点加载所述相应的模型转换文件，实现模型融合。该方法逻辑清晰，操作简单，可以有效的实现在GIS环境下多种山岭隧道模型相互融合，提高模型精准度与辨识度，便于比较分析。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，特别是涉及一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法。
背景技术
在山岭隧道施工过程中，若能实时掌握隧道围岩地质和隧道施工进度情况，就可以有效预判装备作业风险，并及时采取相关管控和预防手段。
BIM技术具有参数化、可视化和信息化等特点，使得BIM技术已经在规划、设计、施工、运维等隧道完整建造过程得到广泛应用。目前，BIM技术主要采用A(欧特克)/B(本特利)/D(达索)厂商设计平台软件，进行隧道BIM设计、设计成果展示、施工进度模拟和5D模拟等。一般来讲，BIM模型多采用同一厂商设计平台软件，但基于多厂商设计平台建立的BIM模型在GIS中的融合搭载应用方法相对较少，且基于GIS地理信息系统的BIM技术在信息化管理平台端的应用技术还不够成熟，难以适应在B/S(Browser/Server)架构下实现地质、地形、隧道BIM等模型平台化“高保真”应用。
因此，提供一种适于在GIS环境下实现多种山岭隧道模型融合的方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，该方法逻辑清晰，操作简单，可以有效的实现在GIS环境下多种山岭隧道模型相互融合，提高模型精准度与辨识度，便于比较分析。
基于以上目的，本发明提供的技术方案如下：
一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，包括如下步骤：
S1.根据隧道设计图，生成隧道BIM模型；
S2.根据隧道地形数据，生成带地形影像的隧道地形曲面模型；
S3.根据隧道地质剖面图、隧道爆破轮廓实体模型和带影像的地形曲面模型，生成带地形影像的隧道开挖地质模型；
S4.根据所述隧道BIM模型与所述隧道开挖地质模型，获取相应的模型转换文件和定位基准点；
S5.在GIS环境中，根据所述定位基准点加载所述相应的模型转换文件，实现模型融合。
优选地，所述步骤S1包括：
A1.根据所述隧道设计图获取隧道曲线数据与隧道复合衬砌设计图纸；
A2.根据所述隧道曲线数据生成隧道线路坐标表；
A3.根据隧道复合衬砌设计图纸生成隧道族库模型；
A4.根据所述隧道线路坐标表与所述隧道族库模型生成所述隧道BIM模型。
优选地，所述隧道曲线数据包括：隧道平曲线数据与隧道竖曲线数据；
所述步骤A2具体为：
A21.根据所述隧道平曲线数据，定距等分隧道中心线获取隧道中心线分段起始点坐标；
A22.根据所述隧道竖曲线数据，定数等分获取隧道里程桩号与隧道高程坐标值；
A23.综合所述隧道中心线分段起始点坐标、所述隧道里程桩号与所述隧道高程坐标值生成隧道线路坐标表。
优选地，所述隧道族库模型包括：隧道结构横断面族模型库和其他非结构族模型库；
所述步骤A3具体为：
A31.根据隧道复合衬砌设计图纸,以隧道左轨面线路中心线与隧道内轨顶面的交点为坐标原点O，以复合衬砌断面法向为X轴,以垂直复合衬砌断面法向平面方向为Y轴,以垂直XOY平面为Z轴确定XYZ坐标系；
A32.根据所述XYZ坐标系，将隧道沿线路中心线里程方向划分成多个相同长度的分段进行拼装,按照坐标原点分别在每一段内放置隧道结构横断面；
A33.根据所述XYZ坐标系与所述隧道结构横断面生成所述隧道结构横断面族模型库；
A34.根据所述XYZ坐标系与预设放置规则生成所述其他非结构族模型库。
优选地，所述步骤S2具体为：
B1.提取所述隧道地形数据中的隧道地形高程数据与隧道地形影像；
B2.根据预设转换规则与处理规则处理所述隧道地形高程数据以获取统一坐标系的地形高程数据；
B3.根据所述统一坐标系的地形高程数据生成隧道地形曲面模型；
B4.根据所述隧道地形曲面模型与所述隧道地形影像生成带地形影像的隧道地形曲面模型。
优选地，所述预设转换规则具体为：将原始投影坐标转换为经纬度再转换为隧道设计基准投影坐标；
所述处理规则具体为：将所述隧道地形高程数据中的地形坐标点依次减去隧道线路起始里程坐标点x，y坐标值，得到处理后的地形坐标点；
综合所述处理后的地形坐标点即为所述统一坐标系的地形高程数据。
优选地，所述步骤S3具体为：
C1.根据所述隧道地质剖面图、所述隧道平曲线数据与所述隧道地形曲面模型生成隧道地质整体模型；
C2.根据隧道爆破轮廓实体模型、所述隧道地质剖面图和所述隧道平曲线数据生成所述隧道开挖地质模型；
C3.根据所述带地形影像的隧道地形曲面模型与所述隧道开挖地质模型生成带地形影像的隧道地质模型。
优选地，所述步骤C1具体为：
C11.根据所述隧道平曲线数据选取定位点；
C12.根据所述定位点、所述地形曲面模型与所述隧道地质剖面图生成地质围岩分层曲面模型；
C13.根据所述隧道地形曲面模型的边界范围生成工程边界实体；
C14.将所述工程边界实体分别与所述隧道地形曲面模型与所述地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成所述地质整体模型。
优选地，所述步骤C2具体为：
将所述隧道爆破轮廓实体模型与所述地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成所述隧道开挖地质模型。
优选地，所述模型转换文件格式和所述定位基准点格式均为预设固定格式。
本发明所提供的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，通过获取需要进行分析的隧道设计图、隧道地形数据、隧道地质剖面图与隧道爆破轮廓实体模型，分别生成隧道BIM模型、带地形影像的隧道地形曲面模型、带地形影像的隧道开挖地质模型。之后分别从隧道BIM模型、隧道地形曲面模型、隧道开挖地质模型中获取相应的模型转换文件和定位基准点。将相应的模型转换文件和定位基准点放置在GIS环境中，根据定位基准点加载相应的模型转换文件实现上述三种模型融合。在实际运用过程中，仅需获取隧道设计图、隧道地形数据、隧道地质剖面图与隧道爆破轮廓实体模型，即可在B/S架构下实现隧道BIM模型、隧道地形曲面模型、隧道开挖地质模型在GIS环境下融合，能有效提高模型精准度与辨识度，便于比较分析。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
图1为本发明实施例提供的一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法流程图；
图2为本发明实施例提供的步骤S1的流程图；
图3为本发明实施例提供的步骤A2的流程图；
图4为本发明实施例提供的步骤A3的流程图
图5为本发明实施例提供的步骤S2的流程图；
图6为本发明实施例提供的步骤S3的流程图；
图7为本发明实施例提供的步骤C1的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例采用递进的方式撰写。
本发明实施例提供了一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法。主要解决现有技术中，基于多厂商设计平台建立的BIM模型在GIS中的融合搭载应用方法相对较少，且基于GIS地理信息系统的BIM技术在信息化管理平台端的应用技术还不够成熟，难以适应在B/S(Browser/Server)架构下实现地质、地形、隧道BIM等模型平台化“高保真”应用的技术问题。
一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，应用在B/S架构下，包括如下步骤：
S1.根据隧道设计图，生成隧道BIM模型；
S2.根据隧道地形数据，生成带地形影像的隧道地形曲面模型；
S3.根据隧道地质剖面图、隧道爆破轮廓实体模型和带影像的地形曲面模型，生成带地形影像的隧道开挖地质模型；
S4.根据隧道BIM模型与隧道开挖地质模型，获取相应的模型转换文件和定位基准点；
S5.在GIS环境中，根据定位基准点加载相应的模型转换文件，实现模型融合。
步骤S1中，根据已获取的隧道设计图，经过运算生成隧道BIM模型；
步骤S2中，根据已获取的隧道地形数据，经过运算生成带有地形影像的隧道地形曲面模型；
步骤S3中，根据已获取的隧道地质剖面图和隧道爆破轮廓实体模型，经过运算生成带有地形影像的隧道开挖地质模型；
步骤S4中，将隧道BIM模型、隧道地形曲面模型和隧道开挖地质模型中对应的模型转换文件和定位基准点约定统一格式，并从上述模型中提取出来。
步骤S5中，将已提取的模型装换文化和定位基准点放置在GIS环境中，根据定位基准点分别加载隧道BIM模型、隧道地形曲面模型和隧道开挖地质模型中对应的模型转换文件实现模型融合。
需要说明的是，B/S架构即浏览器/服务器结构。它是C/S架构的一种改进，可以说属于三层C/S架构。主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。
第一层是浏览器，即客户端，只有简单的输入输出功能，处理极少部分的事务逻辑。由于客户不需要安装客户端，只要有浏览器就能上网浏览，所以它面向的是大范围的用户，所以界面设计得比较简单，通用。
第二层是WEB服务器，扮演着信息传送的角色。当用户想要访问数据库时，就会首先向WEB服务器发送请求，WEB服务器统一请求后会向数据库服务器发送访问数据库的请求，这个请求是以SQL语句实现的。
第三层是数据库服务器，他扮演着重要的角色，因为它存放着大量的数据。当数据库服务器收到了WEB服务器的请求后，会对SQL语句进行处理，并将返回的结果发送给WEB服务器，接下来，WEB服务器将收到的数据结果转换为HTML文本形式发送给浏览器，也就是我们打开浏览器看到的界面。
GIS技术(Geographic Information Systems，地理信息系统)是多种学科交叉的产物，它以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。其基本功能是将表格型数据(无论它来自数据库，电子表格文件或直接在程序中输入)转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览，操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，现实对象包括人口，销售情况，运输线路以及其他内容。
GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、处理、分析、显示和描述的技术。
本发明所提供的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，通过获取需要进行分析的隧道设计图、隧道地形数据、隧道地质剖面图与隧道爆破轮廓实体模型，分别生成隧道BIM模型、带地形影像的隧道地形曲面模型、带地形影像的隧道开挖地质模型。之后分别从隧道BIM模型、隧道地形曲面模型、隧道开挖地质模型中获取相应的模型转换文件和定位基准点。将相应的模型转换文件和定位基准点放置在GIS环境中，根据定位基准点加载相应的模型转换文件实现上述三种模型融合。在实际运用过程中，仅需获取隧道设计图、隧道地形数据、隧道地质剖面图与隧道爆破轮廓实体模型，即可在B/S架构下实现隧道BIM模型、隧道地形曲面模型、隧道开挖地质模型在GIS环境下融合，能有效提高模型精准度与辨识度，便于比较分析。
优选地，步骤S1包括：
A1.根据隧道设计图获取隧道曲线数据与隧道复合衬砌设计图纸；
A2.根据隧道曲线数据生成隧道线路坐标表；
A3.根据隧道复合衬砌设计图纸生成隧道族库模型；
A4.根据隧道线路坐标表与隧道族库模型生成隧道BIM模型。
实际运用过程中，步骤A1中，从隧道设计图中选取隧道全套复合衬砌设计图纸和隧道曲线数据。
步骤A4中，采用Dynamo可视化编程工具，将隧道族库模型按照隧道线路控制点进行放置，生成隧道BIM模型。
优选地，隧道曲线数据包括：隧道平曲线数据与隧道竖曲线数据；
步骤A2具体为：
A21.根据隧道平曲线数据，定距等分隧道中心线获取隧道中心线分段起始点坐标；
A22.根据隧道竖曲线数据，定数等分获取隧道里程桩号与隧道高程坐标值；
A23.综合隧道中心线分段起始点坐标、隧道里程桩号与隧道高程坐标值生成隧道线路坐标表。
实际运用过程中，首先，在CAD中分别绘制出隧道的平曲线和竖曲线。然后，对于平曲线按照“定距等分”方法来获取x,y坐标值，本实例采用对隧道中心线按照2000mm进行分段，获取隧道中心线分段起始点x,y坐标；对于竖曲线按照“定数等分”方法来获取桩号里程和高程坐标值。再次，整理得到隧道线路桩号里程对应的x值、y值和高程的坐标，并且需要将线路坐标点云数据依次对隧道线路起始里程坐标点x，y坐标值进行扣减，将线路坐标点转换到坐标原点点附近位置。生成隧道线路坐标表。最后，整理得到隧道线路桩号里程对应的x值、y值和高程的坐标，并生成隧道线路坐标表。
优选地，隧道族库模型包括：隧道结构横断面族模型库和其他非结构族模型库；
步骤A3具体为：
A31.根据隧道复合衬砌设计图纸,以隧道左轨面线路中心线与隧道内轨顶面的交点为坐标原点O，以复合衬砌断面法向为X轴,以垂直复合衬砌断面法向平面方向为Y轴,以垂直XOY平面为Z轴确定XYZ坐标系；
A32.根据XYZ坐标系，将隧道沿线路中心线里程方向划分成多个相同长度的分段进行拼装,按照坐标原点分别在每一段内放置隧道结构横断面；
A33.根据XYZ坐标系与隧道结构横断面生成隧道结构横断面族模型库；
A34.根据XYZ坐标系与预设放置规则生成其他非结构族模型库。
实际运用过程中，根据勘察设计单位提供的隧道全套复合衬砌设计图纸，按照隧道结构功能进行分类，采用Revit软件，生成族库模型，包括隧道结构横断面族(如：爆破轮廓横断面族、初衬横断面族、二次衬砌横断面族、排水沟、电缆沟等)和其他非结构族(如：洞门族、锚杆族、拱架族，附属设备族等)。
本实施例为单洞双线隧道，对于隧道获取结构横断面族，首先，需要明确坐标系。采用Revit软件，绘制隧道结构横断面，需以隧道左轨面线路中心线与隧道内轨顶面的交点为坐标原点O，以复合衬砌断面法向为X轴，沿着路线方向为正方向；以垂直复合衬砌断面法向平面方向为Y轴，垂直向里为正方向；以垂直XOY平面为Z轴，向上为正方向；XYZ坐标系应遵循右手定则。然后，采用微积分“以直代曲”的思路，生成隧道结构模型。将隧道沿线路中心线里程方向划分成多个相同长度的分段进行拼装，本实施例采用建立长度为2000mm的“自适应公制常规族”，采用两个自适应点，按照自适应起始点分别放置隧道结构横断面，生成2000mm段的隧道结构自适应族模型。最后，建立隧道模型族库。
对于隧道非结构其他族，采用Revit软件，首先，新建“公制常规族”，生成族模型；然后，新建“自适应公制常规族”，将族模型按照不同围岩等级的复合衬砌相应自适应点位置进行放置；最后，建立隧道非结构其他族族库。
优选地，步骤S2具体为：
B1.提取隧道地形数据中的隧道地形高程数据与隧道地形影像；
B2.根据预设转换规则与处理规则处理隧道地形高程数据以获取统一坐标系的地形高程数据；
B3.根据统一坐标系的地形高程数据生成隧道地形曲面模型；
B4.根据隧道地形曲面模型与隧道地形影像生成带地形影像的隧道地形曲面模型。
实际运用过程中，获取带有地形影像的隧道地形曲面模型具体为：
采用Big Map软件，分别获取地形数据和地形影像文件。采用Global Mapper软件，分别导入地形高程和地形影像文件，得到高斯(6°)标准投影系对应的地形点云投影坐标数据文件和地形影像文件。
按照预设的转换原则，进行坐标转换，将地形点云数据转换成与设计线路数据一致的投影坐标数据，并整理生成数据表。
按照预设的处理规则对地形坐标点云数据进行二次处理得到二次处理后的地形点云高程数据表。
采用Civil3D软件，导入二次处理的地形数据，生成地形曲面模型，并将地形曲面分别导出“.xml”和“.dwg”格式文件。
采用3Dmax软件，导入地形曲面“.dwg”格式文件，并赋予曲面模型地形影像材质，生成带地形影像的地形模型。
优选地，预设转换规则具体为：将原始投影坐标转换为经纬度再转换为隧道设计基准投影坐标；
处理规则具体为：将隧道地形高程数据中的地形坐标点依次减去隧道线路起始里程坐标点x，y坐标值，得到处理后的地形坐标点；
综合处理后的地形坐标点即为统一坐标系的地形高程数据。
实际运用过程中，预设转换规则为“原始投影坐标-->经纬度-->设计基准投影坐标”。预设处理规则为：地形坐标点云数据依次对隧道线路起始里程坐标点x，y坐标值进行扣减，将地形坐标点转换到设计基准点附近位置。
优选地，步骤S3具体为：
C1.根据隧道地质剖面图、隧道平曲线数据与隧道地形曲面模型生成隧道地质整体模型；
C2.根据隧道爆破轮廓实体模型、隧道地质剖面图和隧道平曲线数据生成隧道开挖地质模型；
C3.根据带地形影像的隧道地形曲面模型与隧道开挖地质模型生成带地形影像的隧道地质模型。
优选地，步骤C1具体为：
C11.根据隧道平曲线数据选取定位点；
C12.根据定位点、地形曲面模型与隧道地质剖面图生成地质围岩分层曲面模型；
C13.根据隧道地形曲面模型的边界范围生成工程边界实体；
C14.将工程边界实体分别与隧道地形曲面模型与地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成地质整体模型。
优选地，步骤C2具体为：
将隧道爆破轮廓实体模型与地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成隧道开挖地质模型。
实际运用过程中，采用AglosGeo三维地质软件建模系统，首先，将隧道二次处理生成的平曲线参考到软件中，在地质软件中生成隧道平曲线。然后，确定定位点，为后续地质剖面定位做准备。由于缺乏地勘钻孔数据，本实例分别采用隧道平曲线的起始里程和终止里程点作为定位点。其次，导入隧道地质剖面图，根据定位点进行放置剖面，绘制地质围岩分层线和地质竖曲线，并利用“曲面拉伸”工具，依次生成围岩等级分层曲面。再次，导入“.xml”格式的地形曲面，绘制工程区边界，通过拉伸工程边界闭合曲线，生成工程边界实体。最后，将工程边界实体分别与地形曲面和围岩等级分层曲面进行“面减体”网格布尔运算，生成地质分层整体模型。
将隧道爆破轮廓实体模型参考到AglosGeo三维地质软件建模系统，将隧道爆破轮廓实体模型与地质围岩分层模型进行布尔运算，生成隧道开挖地质模型。
将“.fbx”格式的带影像地形曲面模型参考到AglosGeo三维地质软件建模系统，生成带地形影像的隧道地质模型。
优选地，模型转换文件格式和定位基准点格式均为预设固定格式。
实际运用过程中，隧道BIM模型、带地形影像的地形模型、带地形影像的地质模型的数据接口模型文件和定位基准点，其中模型文件统一为“.gltf”格式，模型定位基准点为隧道线路起始里程点坐标；定位基准点格式：经度，纬度，高程。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令及相关的硬件来完成，前述的程序指令可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序指令在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法进行了详细介绍。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.根据隧道设计图，生成隧道BIM模型；
S2.根据隧道地形数据，生成带地形影像的隧道地形曲面模型；
S3.根据隧道地质剖面图、隧道爆破轮廓实体模型和带影像的地形曲面模型，生成带地形影像的隧道开挖地质模型；
S4.根据所述隧道BIM模型与所述隧道开挖地质模型，获取相应的模型转换文件和定位基准点；
S5.在GIS环境中，根据所述定位基准点加载所述相应的模型转换文件，实现模型融合；
所述步骤S1包括：
A1.根据所述隧道设计图获取隧道曲线数据与隧道复合衬砌设计图纸；
A2.根据所述隧道曲线数据生成隧道线路坐标表；
A3.根据隧道复合衬砌设计图纸生成隧道族库模型；
A4.根据所述隧道线路坐标表与所述隧道族库模型生成所述隧道BIM模型。
2.如权利要求1所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述隧道曲线数据包括：隧道平曲线数据与隧道竖曲线数据；
所述步骤A2具体为：
A21.根据所述隧道平曲线数据，定距等分隧道中心线获取隧道中心线分段起始点坐标；
A22.根据所述隧道竖曲线数据，定数等分获取隧道里程桩号与隧道高程坐标值；
A23.综合所述隧道中心线分段起始点坐标、所述隧道里程桩号与所述隧道高程坐标值生成隧道线路坐标表。
3.如权利要求2所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述隧道族库模型包括：隧道结构横断面族模型库和其他非结构族模型库；
所述步骤A3具体为：
A31.根据隧道复合衬砌设计图纸,以隧道左轨面线路中心线与隧道内轨顶面的交点为坐标原点O，以复合衬砌断面法向为X轴,以垂直复合衬砌断面法向平面方向为Y轴,以垂直XOY平面为Z轴确定XYZ坐标系；
A32.根据所述XYZ坐标系，将隧道沿线路中心线里程方向划分成多个相同长度的分段进行拼装,按照坐标原点分别在每一段内放置隧道结构横断面；
A33.根据所述XYZ坐标系与所述隧道结构横断面生成所述隧道结构横断面族模型库；
A34.根据所述XYZ坐标系与预设放置规则生成所述其他非结构族模型库。
4.如权利要求3所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
B1.提取所述隧道地形数据中的隧道地形高程数据与隧道地形影像；
B2.根据预设转换规则与处理规则处理所述隧道地形高程数据以获取统一坐标系的地形高程数据；
B3.根据所述统一坐标系的地形高程数据生成隧道地形曲面模型；
B4.根据所述隧道地形曲面模型与所述隧道地形影像生成带地形影像的隧道地形曲面模型。
5.如权利要求4所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述预设转换规则具体为：将原始投影坐标转换为经纬度再转换为隧道设计基准投影坐标；
所述处理规则具体为：将所述隧道地形高程数据中的地形坐标点依次减去隧道线路起始里程坐标点x，y坐标值，得到处理后的地形坐标点；
综合所述处理后的地形坐标点即为所述统一坐标系的地形高程数据。
6.如权利要求5所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
C1.根据所述隧道地质剖面图、所述隧道平曲线数据与所述隧道地形曲面模型生成隧道地质整体模型；
C2.根据隧道爆破轮廓实体模型、所述隧道地质剖面图和所述隧道平曲线数据生成所述隧道开挖地质模型；
C3.根据所述带地形影像的隧道地形曲面模型与所述隧道开挖地质模型生成带地形影像的隧道地质模型。
7.如权利要求6所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述步骤C1具体为：
C11.根据所述隧道平曲线数据选取定位点；
C12.根据所述定位点、所述地形曲面模型与所述隧道地质剖面图生成地质围岩分层曲面模型；
C13.根据所述隧道地形曲面模型的边界范围生成工程边界实体；
C14.将所述工程边界实体分别与所述隧道地形曲面模型与所述地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成所述地质整体模型。
8.如权利要求7所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述步骤C2具体为：
将所述隧道爆破轮廓实体模型与所述地质围岩分层曲面模型进行布尔运算，生成所述隧道开挖地质模型。
9.如权利要求1所述的基于GIS环境下山岭隧道模型融合方法，其特征在于，所述模型转换文件格式和所述定位基准点格式均为预设固定格式。
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