一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統及其構建方法技術方案

本發明專利技術屬于數字化管理技術領域。一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統，包括BIM三維模塊、無人機測繪模塊、GIS數據模塊和電子沙盤系統；BIM三維模塊用于根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型；無人機測繪模塊用于獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據；GIS數據模塊用于存儲GIS數據；電子沙盤系統用于根據BIM模型、施工地區的三維地形數據、施工階段的圖像數據和GIS數據，建立基于三維GIS的電子沙盤。公路工程管理信息平臺用于生成基于三維GIS的電子沙盤的操作界面。本發明專利技術用于實現從全局的角度，在三維地理信息空間對施工地區的整體地貌進行可視化顯示，具有數字化、可視化、智能化的特點。

An Electronic Sand Table System Based on BIM+GIS and Its Construction Method

The invention belongs to the technical field of digital management. A kind of electronic sand table system based on BIM+GIS includes BIM three-dimensional module, UAV mapping module, GIS data module and electronic sand table system; BIM three-dimensional module is used to build a visual BIM model according to two-dimensional design drawings; UAV mapping module is used to obtain three-dimensional terrain data of construction area and image data of construction stage; GIS data module is used to store GIS data; Sand table system is used to build electronic sand table based on three-dimensional GIS according to BIM model, three-dimensional topographic data of construction area, image data of construction stage and GIS data. Highway engineering management information platform is used to generate the operation interface of electronic sand table based on three-dimensional GIS. The invention is used to realize the visualization display of the whole geomorphology of the construction area in the three-dimensional geographic information space from the overall point of view, and has the characteristics of digitalization, visualization and intellectualization.

【技術實現步驟摘要】
一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統及其構建方法
本專利技術屬于數字化管理
，具體涉及一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統及構建方法。
技術介紹
隨著時代的發展和科技的進步，人們的思想理念和欣賞水平也隨之大大提高，電子沙盤立體式、互動性、多元化的展現形式，讓電子沙盤成為項目展示的寵兒，電子沙盤將區位展示傳統的二維展示方式和三維靜態模型方式升級為三維動態數字虛擬模式，無論是從視覺的觀賞性，還是呈現的立體逼真層面，都帶給人一種全新化的互動式體驗感覺。在工程建設項目中，電子沙盤的應用也越來越廣泛，但現階段，電子沙盤與實際地形的結合及精細化模型的展示方面還處于初步探索階段，同時電子沙盤除展現外的管理功能應用還較少。
技術實現思路
本專利技術的目的是要解決上述技術問題，提供一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統及構建方法，該系統用于實現從全局的角度，在三維地理信息空間對施工地區的整體地貌進行可視化顯示，具有數字化、可視化、智能化的特點，可對施工項目進行日常的智慧化管理，提高項目的綜合管理水平。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統，：包括BIM三維模塊、無人機測繪模塊、GIS數據模塊、電子沙盤系統和公路工程管理信息平臺；所述BIM三維模塊和無人機測繪模塊分別與所述GIS數據模塊連接，所述GIS數據模塊和公路工程管理信息平臺分別與所述電子沙盤系統連接；所述BIM三維模塊，用于根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型，對BIM模型的資源進行優化，自動進行多級LOD的實時計算，并將BIM模型輕量化處理后上傳至云服務器；所述無人機測繪模塊，用于獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據；所述GIS數據模塊，用于存儲GIS數據，所述GIS數據包括電子地圖和地理信息數據；所述電子沙盤系統，用于根據BIM模型、施工地區的三維地形數據、施工階段的圖像數據和GIS數據，建立基于三維GIS的電子沙盤。公路工程管理信息平臺，用于生成所述基于三維GIS的電子沙盤的操作界面，并展示所述基于三維GIS的電子沙盤。進一步的，所述電子沙盤系統還包括項目辦公管理單元，以及分別與所述項目辦公管理單元連接的進度管理單元、質量管理單元、安全管理單元、文明施工管理單元、文檔管理單元、投資計劃單元、勞務評價單元、視頻監控單元和運維管理；所述項目辦公管理單元被配制為項目日常辦公信息的獲取與上傳，工程位置的圖形變化展示及項目進度信息的獲取，公司內部文檔管理，以及經營管理和質量安全的流程管控；所述進度管理單元用于展現關鍵性工程的工程效果圖、項目進度計劃橫道圖和項目實際進度橫道圖；所述質量管理單元用于以流程圖的形式顯示質量管控措施，以餅圖形式顯示工程項目整體質量優良率和抽檢頻次數據匯總，以柱狀圖的形式顯示各項目實體合格率，并用于展示現場規范施工照片；所述安全管理單元用于顯示質量管控措施、項目安全月報周報等、項目安全演練展示；所述文明施工管理單元用于展示現場文明施工照片；所述文檔管理單元用于展示交通廳、指揮部以及部門下發的管理辦法及管理辦法的實施情況；所述投資計劃單元用于以柱狀圖形式展示年度、季度、月度投資計劃和實際投資對比；所述勞務評價單元用于展示勞務隊考核得分明細及各勞務班組人員組成；所述視頻監控單元用于展示在各監控點的實時監控狀態，實現立體監控。進一步的，所述BIM模型中包含空間位置數據、外觀數據、形狀數據等空間數據和設計參數、施工參數及運維參數等屬性數據。本專利技術還提供一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統的構建方法，該方法包括如下步驟：(1)根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型，并將BIM模型輕量化處理后上傳至云服務器；(2)利用無人機測繪模塊對施工地區進行空中拍攝，獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據，將施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據用smart3D軟件處理，生成密集點云數據，然后進行空三加密計算生成OSGB格式的文件，將所述OSGB格式的文件導入電子沙盤系統中與GIS數據模塊和BIM模型相結合，精確展示當前地形與項目建成后的效果圖。進一步的，將BIM模型輕量化處理是指根據模型的應用方向，對模型中的無效和冗余參數進行簡化，壓縮模型大小。進一步的，BIM模型的建立包括使用Revit和CATIA的BIM建模工具人工建模。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：1.本專利技術為工程管理提供一種全新的數字化、可視化、可量化的管理工具，同時也推動工程管理從傳統的微觀管理方式向現代化、智能化、宏觀化管理方式邁進，可以極大的提升管理效率，提高工程管理的針對性、有效性，BIM模型與各個數據關聯，便于內控數據的管理。通過BIM三維模塊建立BIM模型，將BIM模型導入到基于三維GIS的電子沙盤系統中，同時將用無人機采集到的地形數據進行處理后導入到電子沙盤系統中，形成一個綜合的精細化模型，對模型進行輕量化處理，便于使用，最后在精細化模型基礎上對工程項目進行全方位管理。2.本專利技術能夠準確反映工程的全貌、建設進度、工程進度的3D模擬、剩余工作量、與工程計劃的差異等主要工程信息，可以為工程管理者提供可視化、數字化、即時的進度管理協同系統。3.借助強大的云服務能力對BIM模型進行輕量化處理，可實現讓BIM運維的模型Web瀏覽、分享及協作更加簡單。附圖說明圖1是本專利技術一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統的系統框圖。其中，附圖中標記為：1-BIM三維模塊；2-無人機測繪模塊；3-GIS數據模塊；4-電子沙盤系統；5-公路工程管理信息平臺。具體實施方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步說明。需要說明的是，本專利技術的具體實施例只是為了能更清楚的描述技術方案，而不能作為本專利技術保護范圍的一種限制。請參閱圖1，一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統4，包括BIM三維模塊1、無人機測繪模塊2、GIS數據模塊3、電子沙盤系統4和公路工程管理信息平臺5；BIM三維模塊1和無人機測繪模塊2分別與GIS數據模塊3連接，GIS數據模塊3和公路工程管理信息平臺5分別與電子沙盤系統4連接；BIM三維模塊1，用于根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型，對BIM模型的資源進行優化，自動進行多級LOD的實時計算，并將BIM模型輕量化處理后上傳至云服務器；BIM模型中包含空間位置數據、外觀數據、形狀數據等空間數據和設計參數、施工參數及運維參數等屬性數據；無人機測繪模塊2，用于獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據；GIS數據模塊3，用于存儲GIS數據，GIS數據包括電子地圖和地理信息數據；電子沙盤系統4，用于根據BIM模型、施工地區的三維地形數據、施工階段的圖像數據和GIS數據，建立基于三維GIS的電子沙盤。公路工程管理信息平臺5，用于生成基于三維GIS的電子沙盤的操作界面，并展示基于三維GIS的電子沙盤。對于本實施例的技術方案，其核心是利用BIM與GIS技術構建可視化的電子沙盤系統4，首先建立BIM模型，將BIM模型導入到基于三維GIS的電子沙盤系統4中，同時將用無人機采集到的地形數據進行處理后導入到電子沙盤系統4中，形成一個綜合的精細化模型，對模型進行輕量化處理，便于使用。本專利技術用于實現從全局的角度，在三維地理信息空間對施工地區的整體地貌進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統，其特征在于：包括BIM三維模塊、無人機測繪模塊、GIS數據模塊、電子沙盤系統和公路工程管理信息平臺；所述BIM三維模塊和無人機測繪模塊分別與所述GIS數據模塊連接，所述GIS數據模塊和公路工程管理信息平臺分別與所述電子沙盤系統連接；所述BIM三維模塊，用于根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型，對BIM模型的資源進行優化，自動進行多級LOD的實時計算，并將BIM模型輕量化處理后上傳至云服務器；所述無人機測繪模塊，用于獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據；所述GIS數據模塊，用于存儲GIS數據，所述GIS數據包括電子地圖和地理信息數據；所述電子沙盤系統，用于根據BIM模型、施工地區的三維地形數據、施工階段的圖像數據和GIS數據，建立基于三維GIS的電子沙盤；所述公路工程管理信息平臺，用于生成所述基于三維GIS的電子沙盤的操作界面，并展示所述基于三維GIS的電子沙盤。

【技術特征摘要】
1.一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統，其特征在于：包括BIM三維模塊、無人機測繪模塊、GIS數據模塊、電子沙盤系統和公路工程管理信息平臺；所述BIM三維模塊和無人機測繪模塊分別與所述GIS數據模塊連接，所述GIS數據模塊和公路工程管理信息平臺分別與所述電子沙盤系統連接；所述BIM三維模塊，用于根據二維設計圖紙建立可視化的BIM模型，對BIM模型的資源進行優化，自動進行多級LOD的實時計算，并將BIM模型輕量化處理后上傳至云服務器；所述無人機測繪模塊，用于獲取施工地區的三維地形數據和施工階段的圖像數據；所述GIS數據模塊，用于存儲GIS數據，所述GIS數據包括電子地圖和地理信息數據；所述電子沙盤系統，用于根據BIM模型、施工地區的三維地形數據、施工階段的圖像數據和GIS數據，建立基于三維GIS的電子沙盤；所述公路工程管理信息平臺，用于生成所述基于三維GIS的電子沙盤的操作界面，并展示所述基于三維GIS的電子沙盤。2.根據權利要求1所述的一種基于BIM+GIS的電子沙盤系統，其特征在于：所述電子沙盤系統還包括項目辦公管理單元，以及分別與所述項目辦公管理單元連接的進度管理單元、質量管理單元、安全管理單元、文明施工管理單元、文檔管理單元、投資計劃單元、勞務評價單元、視頻監控單元和運維管理；所述項目辦公管理單元被配制為項目日常辦公信息的獲取與上傳，工程位置的圖形變化展示及項目進度信息的獲取，公司內部文檔管理，以及經營管理和質量安全的流程管控；所述進度管理單元用于展現關鍵性工程的工程效果圖、項目進度計劃橫道圖和項目實際進度橫道圖；所述質量管理單元用于以流程圖的形式顯示質量管控措施，以餅圖形式顯示工程項目整體質量優良率和抽檢頻次數據匯總，以柱狀圖的形式顯示各...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫輝，王建軍，林廣泰，陳孝強，李雍友，陸進，黃升，黃文聰，韋曼怡，蔡孟龍，孟金，楊文達，
申請(專利權)人：廣西路橋工程集團有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西,45