CN117671544A - 一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统及方法，包括：将输入的模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；基于已调整方位的建筑倾斜摄影模型或BIM模型，利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，同时输入与消防相关的业务数据；对标注完消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；将消防数据采集库中复杂建筑相关的消防要素数据进行同步，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。本发明提升了消防要素采集效率，提高了数据价值密度，有效支撑实战指挥救援。
Description
技术领域
本发明属于消防救援技术领域，具体涉及一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统及方法。
背景技术
目前，用于复杂建筑条件下的消防数据采集方式主要有两种，分别为表单式采集和基于表单的代码式采集；其中表单式采集是通过表单采集单位、建筑、消防设施等基本信息，并经消防工作人员或社会单位相关人员二次编制，最终以纸质化预案的形式备案留存；基于表单的代码式采集是根据CAD图纸建立BIM模型（Building Information Modeling建筑信息模型），运维人员将BIM导入cesiumlab等第三方软件，参考CAD图纸逐点标注并将标注信息以json格式导出，经代码转录处理成Excel，根据点位逐一将状态信息补充至Excel，然后通过代码读取Excel表单入库（去重、探空），最终正式投入使用。
然而，现有的消防数据采集方式存在以下缺点：当前表单式采集内容繁琐且需经人工二次编辑，导致耗时长，采集效率低；此外，文本格式未能实现作战要素信息结构化，无法有效支撑实战指挥救援和辅助决策。基于表单的代码式采集处理过程涉及专业软件和编程代码，学习成本高；整个采集处理流程包含多步操作，流程复杂；点位标注时需确定一次点位，状态信息补充时还须逐点进行补充信息，存在重复劳动。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统及方法，以解决现有技术中采集效率低、价值密度低、技术要求高、审核更新难度大的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统，包括：模型设置模块、数据采集模块、数据审核模块、数据清洗模块及数据同步模块；
模型设置模块，用于将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；
数据采集模块，用于利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，输入与消防相关的业务数据；
数据审核模块，用于对标记完的消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；
数据清洗模块，用于对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
数据同步模块，用于进行数据同步，将消防数据采集库中消防要素相关数据进行同步。
本发明还提供一种复杂建筑条件下的消防数据采集方法，基于上述系统，步骤如下：
1）将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；
2）基于已调整方位的建筑倾斜摄影模型或BIM模型，利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，同时输入与消防相关的业务数据；
3）对标注完消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；
4）对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
5）将消防数据采集库中复杂建筑相关的消防要素数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
进一步地，所述步骤1）具体包括：
11）输入单位建筑倾斜摄影模型，其中倾斜摄影模型指通过安装在航空载体上的倾斜摄像头以一定角度拍摄的能够展示地物的三维轮廓、形态信息的侧视图像；
12）建立建筑楼层列表并输入建筑楼层消防要素信息（如楼层号、是否是标准层、是否是避难层等），逐层导入BIM模型，并通过坐标拾取工具逐层拾取BIM模型的下底面和上顶面高度，其中BIM模型为建筑信息模型；
13）调整倾斜摄影模型的经度、纬度和高度，确保倾斜摄影模型水平方向与影像地图重合，垂直方向倾斜摄影模型贴地；
14）调整首楼层BIM模型的经度和纬度，其余楼层的经度和纬度随首楼层BIM模型自适应调整，相邻楼层的下一层上顶面与上一层的下底面贴合。
进一步地，所述步骤2）具体包括：
21）输入目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
22）基于目标单位倾斜摄影模型，采集室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
23）输入目标单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
24）基于目标单位建筑BIM模型，采集室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室。
进一步地，所述步骤22）和24）中采集室内、室外消防要素时，位置标注通过点、线或面形式进行标注采集位置信息，具体展示效果依次为点、面或体，具体包括：
221）点要素标注：标注形式为点，具体展示效果为点的消防要素包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、水泵接合器、安全出口、室内消火栓；
222）面要素标注：标注形式为线或面，具体展示效果为面的消防要素；标注形式为线时，消防要素包括防火卷帘和灭火救援窗；标注形式为面时，消防要素包括登高作业面；
223）体要素标注：标注形式为平面，具体展示效果为立方体的消防要素包括疏散楼梯、消防控制室。
进一步地，所述点要素标注具体包括：
2211）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2212）在消防要素库内选取目标消防要素；
2213）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2214）拾取单个关键点确定位置信息；
2215）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2216）完成点要素标注，数据输入消防数据采集库。
进一步地，所述面要素标注具体包括：
2221）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2222）在消防要素库内选取目标消防要素；
2223）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2224）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2225）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2226）完成面要素标注，数据输入消防数据采集库。
进一步地，所述体要素标注具体包括：
2231）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2232）在消防要素库内选取目标消防要素；
2233）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2234）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2235）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2236）当标注要素为垂直要素包括但不限于疏散楼梯、垂直井道和消防电梯时，通过自定义楼层范围，根据楼层号和层高完成标注；标注过程中若存在同层BIM模型中同类体要素重叠问题，则进行修正；
2237）完成体要素标注，数据输入消防数据采集库。
进一步地，所述步骤2215）中自定义编码规则（参考消防设施主要组件编码规则并根据实际情况调整）设置具体如下：
22151）消防要素编码由编码头部、编码中部和编码尾部三部分组成，各部分之间由连接符隔开；其中编码头部由消防要素汉拼首字母组成，用于辨识要素类型；编码中部指楼层范围或楼层号，当要素类型是室内垂直要素时表示楼层范围，当要素类型是室内非垂直要素时表示楼层号，当要素类型是室外消防要素时，编码中部为空值；编码尾部为序号，表示楼层内的第几个同类要素；
22152）消防要素位置标注完成后，根据自定义编码规则设置要素编码，给予唯一身份标识符。
进一步地，所述步骤2236）中垂直要素标注实现具体如下：
22361）基于建筑BIM模型拾取要素关键点，其中/>表示关键点的空间经度，/>表示关键点的空间维度，/>表示关键点的空间高度，将相邻两个关键点直线连接形成闭合面，即多个关键点组成垂直要素（如垂直井道）轮廓集/>；其中/>表示第/>个关键点；
22362）输入楼层范围（如，表示该要素从地下/>层开始一直贯通至地上/>层），则/>,其中/>表示标注要素轮廓生成的立体区域，/>表示标注范围中最底层BIM模型的下底面绝对高度，/>表示标注范围中最高层BIM模型的上顶面高度。
进一步地，所述步骤2236）中重叠问题修正方法如下：
22363）若,其中A表示已标注体要素立体集合A，B表示已标注体要素立体集合B，a表示立体集合A的质心，则新标注的要素不替换已有的要素；
其中，质心，/>，/>，/>表示第/>个点的经度，/>表示第/>个点的纬度，/>表示第/>个点的高度；
22364）若立体集合D的质心，其中C表示已标注体要素立体集合C，D表示已标注体要素立体集合D，d表示立体集合D的质心，则新标注的要素替换已有的要素。
进一步地，所述步骤3）具体包括：
31）审核目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
33）基于单位倾斜摄影模型，审核室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
34）审核单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
35）基于单位建筑BIM模型，审核室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室；
36）若数据异常，则驳回，否则审核通过。
进一步地，所述步骤4）中点要素位置偏移清洗过程具体包括：
41）选取点要素关键点；
42）将选取的点要素关键点移动至目标位置，判断是否进行位置修改；
43）确认修改后，进行数据同步。
进一步地，所述步骤4）中体要素穿模清洗过程具体包括：
44）移动体要素多边形需要位置调整的关键点，根据关键点自动吸附模型，将需要调整的关键点吸附至模型顶点或拐点；
45）依次调整需要位置变更的关键点；
46）逐层依次拾取建筑BIM模型的下底面和上顶面高度；
47）以选中的楼层关键点经纬度为基础，其他楼层中垂直体要素的关键点与选中的楼层经纬度保持一致，根据建筑BIM模型的下底面和上顶面高度清洗标注点位数据，以解决体要素穿模问题。
进一步地，所述步骤44）中关键点自动吸附模型具体如下：
441）定义图像坐标，边缘参数/>；
定义误差函数如下：
；
误差函数具有以下极限值和对称性：
，/>，/>；
442）将误差函数除以2得到的新函数加上正态分布的一半获得如下分布函数：
；
式中，为定义分布函数，/>为圆周率，/>为数学常数，/>为/>的微分，/>为自变量；
443）沿轴方向的分布函数/>如下：
；
式中，表示与y轴的交点，/>表示与x轴的夹角，/>表示距离原点的距离；图像坐标在区间中/>，R表示平面R的灰度级，S表示平面S的灰度级；
444）沿轴方向的分布函数/>如下：
；
式中，表示与z轴的交点，/>表示与y轴的夹角，/>表示距离原点的距离；
445）两条直线边缘连接成一个点，形成两个具有不同强度的新灰色区域建立拐角模型，具体如下：
；
式中，表示拐角模型；
446）由拐角模型联合第三个沿轴方向的分布函数确定关键点模型，具体如下：
；
式中，T表示平面T的灰度级，表示沿/>轴方向的分布函数；
447）对求解，得关键点坐标为/>；
定义约束条件V，其中V表示吸附距离阈值，当时，点位坐标自动吸附至关键点；其中，/>，/>表示移动点位/>距离关键点/>的距离。
进一步地，所述步骤5）数据同步具体包括：
51）搜索选择需要数据同步的目标单位；
52）将采集库内消防要素相关数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
本发明的有益效果：
本发明提升了消防要素采集效率，提高了数据价值密度，有效支撑实战指挥救援。相较于传统表单式采集和基于表单的代码式采集，主要创新点如下：
1、通过自定义编码规则，自动录入消防要素唯一标识，智能录入上次填写内容，同步采集点位信息和状态信息，避免重复劳动；
2、创新性的提出垂直要素快速标注方法，实现多层建筑垂直要素快速标注；通过质心判别方法，解决标注过程中同一类型体要素重叠问题；
3、提出关键点自动吸附模型，解决点要素位置偏移、体要素穿模等问题，实现数据自动清洗修正。
附图说明
图1为本发明系统的原理框图。
图2为本发明方法的原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统，包括：模型设置模块、数据采集模块、数据审核模块、数据清洗模块及数据同步模块；
模型设置模块，用于将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；
数据采集模块，用于利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，输入与消防相关的业务数据；
数据审核模块，用于对标记完的消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；
数据清洗模块，用于对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
数据同步模块，用于进行数据同步，将消防数据采集库中消防要素相关数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库。
参照图2所示，本发明还提供一种复杂建筑条件下的消防数据采集方法，基于上述系统，步骤如下：
1）将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；具体包括：
11）将单位建筑倾斜摄影模型输入系统，其中倾斜摄影模型指通过安装在航空载体上的倾斜摄像头以一定角度拍摄的能够展示地物的三维轮廓、形态信息的侧视图像；
12）建立建筑楼层列表并输入建筑楼层消防要素信息（如楼层号、是否是标准层、是否是避难层等），逐层导入BIM模型，并通过坐标拾取工具逐层拾取BIM模型的下底面和上顶面高度，其中BIM模型为建筑信息模型；
13）调整倾斜摄影模型的经度、纬度和高度，确保倾斜摄影模型水平方向与影像地图重合，垂直方向倾斜摄影模型贴地；
14）调整首楼层BIM模型的经度和纬度，其余楼层的经度和纬度随首楼层BIM模型自适应调整，相邻楼层的下一层上顶面与上一层的下底面贴合。
2）基于已调整方位的建筑倾斜摄影模型或BIM模型，利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，同时输入与消防相关的业务数据；具体包括：
21）输入目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
22）基于目标单位倾斜摄影模型，采集室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
23）输入目标单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
24）基于目标单位建筑BIM模型，采集室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室。
具体地，所述步骤22）和24）中采集室内、室外消防要素时，位置标注通过点、线或面形式进行标注采集位置信息，具体展示效果依次为点、面或体，具体包括：
221）点要素标注：标注形式为点，具体展示效果为点的消防要素包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、水泵接合器、安全出口、室内消火栓；
222）面要素标注：标注形式为线或面，具体展示效果为面的消防要素；标注形式为线时，消防要素包括防火卷帘和灭火救援窗；标注形式为面时，消防要素包括登高作业面；
223）体要素标注：标注形式为平面，具体展示效果为立方体的消防要素包括疏散楼梯、消防控制室。
点要素标注具体包括：
2211）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2212）在消防要素库内选取目标消防要素；
2213）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2214）拾取单个关键点确定位置信息；
2215）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2216）完成点要素标注，数据输入消防数据采集库。
面要素标注具体包括：
2221）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2222）在消防要素库内选取目标消防要素；
2223）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2224）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2225）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2226）完成面要素标注，数据输入消防数据采集库。
体要素标注具体包括：
2231）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2232）在消防要素库内选取目标消防要素；
2233）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2234）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2235）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2236）当标注要素为垂直要素包括但不限于疏散楼梯、垂直井道和消防电梯时，通过自定义楼层范围，根据楼层号和层高完成标注；标注过程中若存在同层BIM模型中同类体要素重叠问题，则进行修正；
2237）完成体要素标注，数据输入消防数据采集库。
其中，所述步骤2215）中自定义编码规则（参考消防设施主要组件编码规则并根据实际情况调整）设置具体如下：
22151）消防要素编码由编码头部、编码中部和编码尾部三部分组成，各部分之间由连接符隔开；其中编码头部由消防要素汉拼首字母组成，用于辨识要素类型；编码中部指楼层范围或楼层号，当要素类型是室内垂直要素时表示楼层范围，当要素类型是室内非垂直要素时表示楼层号，当要素类型是室外消防要素时，编码中部为空值；编码尾部为序号，表示楼层内的第几个同类要素；
22152）消防要素位置标注完成后，根据自定义编码规则设置要素编码，给予唯一身份标识符。
其中，所述步骤2236）中垂直要素标注实现具体如下：
22361）基于建筑BIM模型拾取要素关键点，其中/>表示关键点的空间经度，/>表示关键点的空间维度，/>表示关键点的空间高度，将相邻两个关键点直线连接形成闭合面，即多个关键点组成垂直要素（如垂直井道）轮廓集/>；其中/>表示第/>个关键点；
22362）输入楼层范围（如，表示该要素从地下/>层开始一直贯通至地上层），则/>,其中/>表示标注要素轮廓生成的立体区域，/>表示标注范围中最底层BIM模型的下底面绝对高度，/>表示标注范围中最高层BIM模型的上顶面高度。
所述步骤2236）中重叠问题修正方法如下：
22363）若,其中A表示已标注体要素立体集合A，B表示已标注体要素立体集合B，a表示立体集合A的质心，则新标注的要素不替换已有的要素；
其中，质心，/>，/>，/>，/>表示第/>个点的经度，/>表示第/>个点的纬度，/>表示第/>个点的高度；
22364）若立体集合D的质心，其中C表示已标注体要素立体集合C，D表示已标注体要素立体集合D，d表示立体集合D的质心，则新标注的要素替换已有的要素；
3）对标注完消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；具体包括：
31）审核目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
33）基于单位倾斜摄影模型，审核室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
34）审核单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
35）基于单位建筑BIM模型，审核室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室；
36）若数据异常，则驳回，否则审核通过。
4）对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
其中，点要素位置偏移清洗过程具体包括：
41）选取点要素关键点；
42）将选取的点要素关键点移动至目标位置，判断是否进行位置修改；
43）确认修改后，进行数据同步。
其中，体要素穿模清洗过程具体包括：
44）移动体要素多边形需要位置调整的关键点，根据关键点自动吸附模型，将需要调整的关键点吸附至模型顶点或拐点；
45）依次调整需要位置变更的关键点；
46）逐层依次拾取建筑BIM模型的下底面和上顶面高度；
47）以选中的楼层关键点经纬度为基础，其他楼层中垂直体要素的关键点与选中的楼层经纬度保持一致，根据建筑BIM模型的下底面和上顶面高度清洗标注点位数据，以解决体要素穿模问题。
其中，关键点自动吸附模型具体如下：
441）定义图像坐标，边缘参数/>；
定义误差函数如下：
；
误差函数具有以下极限值和对称性：
，/>，/>；
442）将误差函数除以2得到的新函数加上正态分布的一半获得如下分布函数：
；
式中，为定义分布函数，/>为圆周率，/>为数学常数，/>为/>的微分，/>为自变量；
443）沿轴方向的分布函数如下：
；
式中，表示与y轴的交点，/>表示与x轴的夹角，/>表示距离原点的距离；图像坐标在区间中/>，R表示平面R的灰度级，S表示平面S的灰度级；
444）沿轴方向的分布函数/>如下：
；
式中，表示与z轴的交点，/>表示与y轴的夹角，/>表示距离原点的距离；
445）两条直线边缘连接成一个点，形成两个具有不同强度的新灰色区域建立拐角模型，具体如下：
；
式中，表示拐角模型；
446）由拐角模型联合第三个沿轴方向的分布函数/>确定关键点模型，具体如下：
；
式中，T表示平面T的灰度级，表示沿/>轴方向的分布函数；
447）对求解，得关键点坐标为/>；
定义约束条件V，其中V表示吸附距离阈值，当时，点位坐标自动吸附至关键点；其中，/>，/>表示移动点位/>距离关键点/>的距离。
5）将消防数据采集库中复杂建筑相关的消防要素数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
数据同步具体包括：
51）搜索选择需要数据同步的目标单位；
52）将采集库内消防要素相关数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种复杂建筑条件下的消防数据采集系统，其特征在于，包括：模型设置模块、数据采集模块、数据审核模块、数据清洗模块及数据同步模块；
模型设置模块，用于将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；
数据采集模块，用于利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，输入与消防相关的业务数据；
数据审核模块，用于对标记完的消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；
数据清洗模块，用于对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
数据同步模块，用于进行数据同步，将消防数据采集库中消防要素相关数据进行同步。
2.一种复杂建筑条件下的消防数据采集方法，基于权利要求1所述系统，其特征在于，步骤如下：
1）将输入的建筑倾斜摄影模型或BIM模型进行方位调整，确保模型与影像地图重合；
2）基于已调整方位的建筑倾斜摄影模型或BIM模型，利用点、线或面的形式进行消防要素位置标注，同时输入与消防相关的业务数据；
3）对标注完消防要素信息进行审核，确保消防数据采集准确；
4）对点要素位置偏移、体要素穿模的问题进行数据清洗；
5）将消防数据采集库中复杂建筑相关的消防要素数据进行同步，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
3.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括：
11）输入单位建筑倾斜摄影模型，其中倾斜摄影模型指通过安装在航空载体上的倾斜摄像头以角度拍摄的能够展示地物的三维轮廓、形态信息的侧视图像；
12）建立建筑楼层列表并输入建筑楼层消防要素信息，逐层导入BIM模型，并通过坐标拾取工具逐层拾取BIM模型的下底面和上顶面高度，BIM模型为建筑信息模型；
13）调整倾斜摄影模型的经度、纬度和高度，确保倾斜摄影模型水平方向与影像地图重合，垂直方向倾斜摄影模型贴地；
14）调整首楼层BIM模型的经度和纬度，其余楼层的经度和纬度随首楼层BIM模型自适应调整，相邻楼层的下一层上顶面与上一层的下底面贴合。
4.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤2）具体包括：
21）输入目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
22）基于目标单位倾斜摄影模型，采集室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
23）输入目标单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
24）基于目标单位建筑BIM模型，采集室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室。
5.根据权利要求4所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤22）和24）中采集室内、室外消防要素时，位置标注通过点、线或面形式进行标注采集位置信息，具体展示效果依次为点、面或体，具体包括：
221）点要素标注：标注形式为点，具体展示效果为点的消防要素包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、水泵接合器、安全出口、室内消火栓；
222）面要素标注：标注形式为线或面，具体展示效果为面的消防要素；标注形式为线时，消防要素包括防火卷帘和灭火救援窗；标注形式为面时，消防要素包括登高作业面；
223）体要素标注：标注形式为平面，具体展示效果为立方体的消防要素包括疏散楼梯、消防控制室。
6.根据权利要求5所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述点要素标注具体包括：
2211）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2212）在消防要素库内选取目标消防要素；
2213）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2214）拾取单个关键点确定位置信息；
2215）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2216）完成点要素标注，数据输入消防数据采集库。
7.根据权利要求6所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤2215）中自定义编码规则设置具体如下：
22151）消防要素编码由编码头部、编码中部和编码尾部三部分组成，各部分之间由连接符隔开；其中编码头部由消防要素汉拼首字母组成，用于辨识要素类型；编码中部指楼层范围或楼层号，当要素类型是室内垂直要素时表示楼层范围，当要素类型是室内非垂直要素时表示楼层号，当要素类型是室外消防要素时，编码中部为空值；编码尾部为序号，表示楼层内的第几个同类要素；
22152）消防要素位置标注完成后，根据自定义编码规则设置要素编码，给予唯一身份标识符。
8.根据权利要求5所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述面要素标注具体包括：
2221）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2222）在消防要素库内选取目标消防要素；
2223）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2224）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2225）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2226）完成面要素标注，数据输入消防数据采集库。
9.根据权利要求5所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述体要素标注具体包括：
2231）选择目标模型，室外标注时模型为倾斜摄影模型，室内标注时模型为建筑BIM模型；
2232）在消防要素库内选取目标消防要素；
2233）通过模型的移动、旋转或缩放的操作找到目标消防要素；
2234）拾取多个关键点确定位置信息，按照拾取顺序多个关键点连接成线，尾点和首点连接；
2235）根据自定义编码规则生成消防要素名称和编码，其中编码给予消防要素唯一身份标识；
2236）当标注要素为垂直要素包括但不限于疏散楼梯、垂直井道和消防电梯时，通过自定义楼层范围，根据楼层号和层高完成标注；标注过程中若存在同层BIM模型中同类体要素重叠问题，则进行修正；
2237）完成体要素标注，数据输入消防数据采集库。
10.根据权利要求9所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤2236）中垂直要素标注实现具体如下：
22361）基于建筑BIM模型拾取要素关键点，其中/>表示关键点的空间经度，表示关键点的空间维度，/>表示关键点的空间高度，将相邻两个关键点直线连接形成闭合面，多个关键点组成垂直要素轮廓集/>；其中/>表示第/>个关键点；
22362）输入楼层范围，则,其中/>表示标注要素轮廓生成的立体区域，/>表示标注范围中最底层BIM模型的下底面绝对高度，/>表示标注范围中最高层BIM模型的上顶面高度。
11.根据权利要求9所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤2236）中重叠问题修正方法如下：
22363）若,其中A表示已标注体要素立体集合A，B表示已标注体要素立体集合B， a表示立体集合A的质心，则新标注的要素不替换已有的要素；
其中，质心，/>，/>，/>表示第/>个点的经度，/>表示第/>个点的纬度，/>表示第/>个点的高度；
22364）若立体集合D的质心，其中C表示已标注体要素立体集合C，D表示已标注体要素立体集合D，d表示立体集合D的质心，则新标注的要素替换已有的要素。
12.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤3）具体包括：
31）审核目标单位基本信息，包括营业时最大人数、单位用途、主要联系人、单位总平面图、消防系统图和管网信息；
33）基于单位倾斜摄影模型，审核室外消防要素，包括天然水源、单位出入口、室外消火栓、登高作业面和水泵接合器；
34）审核单位建筑基本信息，包括建筑年代、建筑高度、建筑结构、建筑外壳、裙房层数；
35）基于单位建筑BIM模型，审核室内消防要素，包括安全出口、疏散楼梯、室内消火栓、防火卷帘和消防控制室；
36）若数据异常，则驳回，否则审核通过。
13.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤4）中点要素位置偏移清洗过程具体包括：
41）选取点要素关键点；
42）将选取的点要素关键点移动至目标位置，判断是否进行位置修改；
43）确认修改后，进行数据同步。
14.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤4）中体要素穿模清洗过程具体包括：
44）移动体要素多边形需要位置调整的关键点，根据关键点自动吸附模型，将需要调整的关键点吸附至模型顶点或拐点；
45）依次调整需要位置变更的关键点；
46）逐层依次拾取建筑BIM模型的下底面和上顶面高度；
47）以选中的楼层关键点经纬度为基础，其他楼层中垂直体要素的关键点与选中的楼层经纬度保持一致，根据建筑BIM模型的下底面和上顶面高度清洗标注点位数据，以解决体要素穿模问题。
15.根据权利要求14所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤44）中关键点自动吸附模型具体如下：
441）定义图像坐标，边缘参数/>；
定义误差函数如下：
；
误差函数具有以下极限值和对称性：
，/>，/>；
442）将误差函数除以2得到的新函数加上正态分布的一半获得如下分布函数：
；
式中，为定义分布函数，/>为圆周率，/>为数学常数，/>为/>的微分，/>为自变量；
443）沿轴方向的分布函数/>如下：
；
式中，表示与/>轴的交点，/>表示与x轴的夹角，/>表示距离原点的距离；图像坐标在区间中/>，R表示平面R的灰度级，S表示平面S的灰度级；
444）沿轴方向的分布函数如下：
；
式中，表示与z轴的交点，/>表示与y轴的夹角，/>表示距离原点的距离；
445）两条直线边缘连接成一个点，形成两个具有不同强度的新灰色区域建立拐角模型，具体如下：
；
式中，表示拐角模型；
446）由拐角模型联合第三个沿轴方向的分布函数确定关键点模型/>，具体如下：
；
式中，T表示平面T的灰度级，表示沿/>轴方向的分布函数；
447）对求解，得关键点坐标为/>；
定义约束条件V，其中V表示吸附距离阈值，当时，点位坐标自动吸附至关键点；其中，/>，/>表示移动点位/>距离关键点的距离。
16.根据权利要求2所述的复杂建筑条件下的消防数据采集方法，其特征在于，所述步骤5）数据同步具体包括：
51）搜索选择需要数据同步的目标单位；
52）将采集库内消防要素相关数据同步至应用系统基础库、主题库和专题库，实现对复杂建筑条件下的消防数据采集。
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