CN117764539A - 一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑施工进度监督管理应用技术领域，尤其涉及一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法。本发明基于Web平台，采用B/S结构，以浏览器为客户端，导入BIM模型和空中全景影像数据，实现全景可视化管理平台，可以直观体现建筑进度。全景可视化管理平台针对各航点的全景影像数据与BIM模型进行匹配，设计位移偏差公式，通过平均位移偏差及时确定建筑结构是否存在偏差，管控效率高，避免了传统的进度管理方法存在信息滞后、信息化程度较低等问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工进度监督管理应用技术领域，尤其涉及一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法。
背景技术
建筑信息模型（BIM）是基于三维数字设计需要而建立的建筑工程虚拟数字模型，利用计算机图形学和图像处理技术把工程的真实信息以“可视化”的方式展示出来并能够在此基础上对模型进行处理优化。同时，BIM是面向对象的参数化建模，其模型包括几何形状等外观信息和材料属性等非外观信息，当建筑信息模型之中的任一信息或数据发生变化或调节时，可通过修改设计参数驱动模型的更改。而且BIM模型信息是高度互用的，BIM的集成理念需要工程建设参与各方运用多种软件在建设项目全寿命周期内共同进行协作，以实现各方的职能需求。BIM是当今建筑业最为先进的主流技术，在工程的设计、建造、运营全生命周期内，利用数字化信息模型，可以提前发现和规避风险，实现精益管理，提高效率，节约时间与成本。近年来，基于Web技术的三维图形显示也成为当前BIM模型在线可视化首选方案。
目前，现有施工进度监督管理的方法普遍存在缺乏建筑可视化模型，无法直观体现建筑进度，偏差与错误无法及时发现，管控效率低下，传统的进度管理方法存在信息滞后、信息化程度较低等问题。
发明内容
本发明针对建筑施工进度监督管理所存在的技术问题，提出一种设计合理、方法简单、理论性强且能够实现直观体现建筑进度，及时纠正偏差和错误，管控效率高的一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，包括如下步骤：
S1、在BIM模型中确定选择的空中全景采集点，将其转换为WGS-84地理坐标点，形成无人机航点；
S2、定时利用无人机在各航点对施工现场进行空中全景影像数据采集，裁切得到各航点的空中全景影像数据；
S3、基于Web平台，采用B/S结构，以浏览器为客户端，导入BIM模型和空中全景影像数据，搭建全景可视化管理平台；
S4、全景可视化管理平台针对各航点的全景影像数据与BIM模型进行匹配，判断进度是否合理，建筑结构是否存在偏差，所述进度是否合理通过航点的全景影像数据和BIM模型对比直接得出，所述建筑结构是否存在偏差通过五点法判断，将同一航点的全景影像数据和BIM模型在西北、东北、西南和东南四个方向各选择同一个点，形成一个四边形ABCD，在所述四边形内部选取同一个内部点E，重复6组，计算位移偏差：
，其中，表示第i个航点的位移
偏差，n表示重复组数，表示第j组全景影像数据和BIM模型中AE两点间距离的差值，表示第j组全景影像数据和BIM模型中BE两点间距离的差值，表示第j组全景影
像数据和BIM模型中CE两点间距离的差值，表示第j组全景影像数据和BIM模型中DE
两点间距离的差值，平均位移偏差为：
，其中，表示平均位移偏差，m表示航点数，表示第i个航点的
位移偏差，通过判断平均位移偏差是否在允许范围内，确定建筑结构是否存在偏差。
作为优选，所述步骤S1中转化的具体方法为：
S11、计算BIM模型中测量点P0到选择的空中全景采集点P1的距离D和方位角θ的公式分别为：
，，其中，（x0，y0）为测
量点P0的坐标，（x1，y1）为测量点P1的坐标；
S12、已知P0的经度和纬度，利用Vin‐centy's formula，通过距离D和方位角θ计算出空中全景采集点P1的经度和纬度：
，，其中，（，）为P0的经度和纬度，（，）
为P1的经度和纬度，为经度误差，为纬度误差，R为地球的平均半径，D为距离，θ为方位；
S13、重复S11和S12步骤，确定所有空中采集点的经度和纬度。
作为优选，所述步骤S3的全景可视化管理平台通过Thee.js技术实现，所述Thee.js技术利用GLTFLoader模型加载器加载BIM，并使用THREE.Panorama类将全景图映射到一个球体上，支持通过鼠标拖动或触摸滑动来调整视角。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明提出一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，基于Web平台，采用B/S结构，以浏览器为客户端，导入BIM模型和空中全景影像数据，实现全景可视化管理平台，可以直观体现建筑进度。全景可视化管理平台针对各航点的全景影像数据与BIM模型进行匹配，设计位移偏差公式，通过平均位移偏差及时确定建筑结构是否存在偏差，管控效率高，避免了传统的进度管理方法存在信息滞后、信息化程度较低等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例，如图1所示，考虑到，近年来Web的发展为BIM模型基于B/S架构显示过程中所遇到的硬件性能不足问题提供了良好的解决方案，现有的施工进度监督管理的方法普遍存在缺乏建筑可视化模型，无法直观体现建筑进度，偏差与错误无法及时发现，管控效率低下，传统的进度管理方法存在信息滞后、信息化程度较低等问题。因此，本发明提出一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，由于BIM在软件或者是平台上处于相对坐标系中，需要将在BIM中选择的空中全景采集点，转换为WGS-84地理坐标点，所以，首先在BIM模型中确定选择的空中全景采集点，将其转换为WGS-84地理坐标点，形成无人机航点。
具体的，先计算BIM模型中测量点P0到选择的空中全景采集点P1的距离D和方位角θ的公式分别为：
，，其中，（x0，y0）为测
量点P0的坐标，（x1，y1）为测量点P1的坐标。
考虑到Vincenty's formula是一种精度较高的计算地球上两点之间距离和方位角的方法，Vincenty's formula的精度可以满足施工现场的无人机执行飞行任务的精度要求。所以接着已知P0的经度和纬度，利用Vin‐centy's formula，通过距离D和方位角θ计算出空中全景采集点P1的经度和纬度：
，其中，（，）为P0的经度和纬度，（，）
为P1的经度和纬度，为经度误差，为纬度误差，R为地球的平均半径，D为距离，θ为方位。
重复上述步骤，确定所有空中采集点的经度和纬度。
接着定时利用无人机在各航点对施工现场进行空中全景影像数据采集，裁切得到各航点的空中全景影像数据。
考虑到Web的发展为BIM模型基于B/S架构显示过程中所遇到的硬件性能不足问题提供了良好的解决方案，所以本发明基于Web平台，采用B/S结构，以浏览器为客户端，导入BIM模型和空中全景影像数据，搭建全景可视化管理平台，具体的，全景可视化管理平台通过Thee.js技术实现，所述Thee.js技术利用GLTFLoader模型加载器加载BIM，并使用THREE.Panorama类将全景图映射到一个球体上，支持通过鼠标拖动或触摸滑动来调整视角。
最后，考虑到全景影像数据与BIM模型存在对应关系，所以全景可视化管理平台针对各航点的全景影像数据与BIM模型进行匹配，判断进度是否合理，建筑结构是否存在偏差，所述进度是否合理通过航点的全景影像数据和BIM模型对比直接得出，所述建筑结构是否存在偏差通过五点法判断，将同一航点的全景影像数据和BIM模型在西北、东北、西南和东南四个方向各选择同一个点，形成一个四边形ABCD，在所述四边形内部选取同一个内部点E，重复6组，计算位移偏差：
，其中，表示第i个航点的位移
偏差，n表示重复组数，表示第j组全景影像数据和BIM模型中AE两点间距离的差值，表示第j组全景影像数据和BIM模型中BE两点间距离的差值，表示第j组全景影
像数据和BIM模型中CE两点间距离的差值，表示第j组全景影像数据和BIM模型中DE
两点间距离的差值，平均位移偏差为：
，其中，表示平均位移偏差，m表示航点数，表示第i个航点的
位移偏差，通过判断平均位移偏差是否在允许范围内，确定建筑结构是否存在偏差。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在BIM模型中确定选择的空中全景采集点，将其转换为WGS-84地理坐标点，形成无人机航点；
S2、定时利用无人机在各航点对施工现场进行空中全景影像数据采集，裁切得到各航点的空中全景影像数据；
S3、基于Web平台，采用B/S结构，以浏览器为客户端，导入BIM模型和空中全景影像数据，搭建全景可视化管理平台；
S4、全景可视化管理平台针对各航点的全景影像数据与BIM模型进行匹配，判断进度是否合理，建筑结构是否存在偏差，所述进度是否合理通过航点的全景影像数据和BIM模型对比直接得出，所述建筑结构是否存在偏差通过五点法判断，将同一航点的全景影像数据和BIM模型在西北、东北、西南和东南四个方向各选择同一个点，形成一个四边形ABCD，在所述四边形内部选取同一个内部点E，重复6组，计算位移偏差：
，
其中，表示第i个航点的位移偏差，n表示重复组数，/>表示第j组全景影像数据和BIM模型中AE两点间距离的差值，/>表示第j组全景影像数据和BIM模型中BE两点间距离的差值，/>表示第j组全景影像数据和BIM模型中CE两点间距离的差值，/>表示第j组全景影像数据和BIM模型中DE两点间距离的差值，平均位移偏差为：
，
其中，表示平均位移偏差，m表示航点数，/>表示第i个航点的位移偏差，通过判断平均位移偏差是否在允许范围内，确定建筑结构是否存在偏差。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，其特征在于，所述步骤S1中转化的具体方法为：
S11、计算BIM模型中测量点P0到选择的空中全景采集点P1的距离D和方位角θ的公式分别为：
，
，
其中，（x0，y0）为测量点P0的坐标，（x1，y1）为测量点P1的坐标；
S12、已知P0的经度和纬度，利用Vin‐centy's formula，通过距离D和方位角θ计算出空中全景采集点P1的经度和纬度：
，
，
其中，（，/>）为P0的经度和纬度，（/>，/>）为P1的经度和纬度，/>为经度误差，/>为纬度误差，R为地球的平均半径，D为距离，θ为方位；
S13、重复S11和S12步骤，确定所有空中采集点的经度和纬度。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM和Web技术的建筑施工进度监督管理方法，其特征在于，所述步骤S3的全景可视化管理平台通过Thee.js技术实现，所述Thee.js技术利用GLTFLoader模型加载器加载BIM，并使用THREE.Panorama类将全景图映射到一个球体上，支持通过鼠标拖动或触摸滑动来调整视角。
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