面向多源数据集成的高速公路数字化方法研究

高速公路具有线路长、地形复杂,工程设计施工难度大,且涉及多专业交叉等特点,为了在Web端更加便捷、清晰、直观地展示并管理道路、桥梁等数据,通过结合当前被广泛运用于实际工程项目的 BIM技术、Web GL、倾斜摄影技术等,提出基于开源三维地图引擎Cesium的高速公路数字化方法,在数字地球上集成BIM及GIS领域的多源异构数据,为基础设施提供真实的地理环境,地理环境也将拥有更多立体的基础设施,并使地形、道路信息模型等能够跨平台、跨终端地进行三维展示及交互,实现对工程项目从宏观至微观的把控以及设计成果的可视化数字交付。将该方法成功应用于北京延庆某山区高速公路项目中,为行业建设提供应用参考,为公路的全生命周期管理奠定基础。     

BIM技术在道路与桥梁工程设计中的应用综述

从建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）建模参数化与智能化、地形与地质三维建模关键技术、BIM与有限元分析软件交互关键技术、基于BIM的多专业正向协同设计等方面,对BIM技术在道路与桥梁工程设计中的应用现状进行了综述和分析,研究结果表明：（1）BIM模型参数化建模及智能化需要通过融合设计经验共识和规范设计流程实现;（2）地形、地质模型创建智能化和精细化程度较低,模型融合困难,极需开展相关实现方法研究;（3）BIM模型与有限元分析模型不能精准转换,需要研究BIM与有限元计算模型交互关键技术;（4）实现角色、设计环境和设计资源的深度融合,是开展基于BIM多专业协同设计的发展方向。BIM技术是解决道路与桥梁工程复杂问题的有力支撑,但是仍然不成熟。基于BIM技术进行深度开发,是实现数字化信息表达、数据交互以及项目管理的有效途径。     

基于数据互操作的建筑信息模型转换与融合方法

建筑信息模型(BIM)与三维地理信息系统(GIS)的集成,能使BIM模型得到广泛应用。主要研究在ArcGIS的支持下,将Revit创建的模型数据通过过滤、转换,集成到现有的三维GIS系统,并实现对三维模型的加载、显示、属性查询、管理等功能。将不同领域的BIM和GIS数据融合,为深化多领域之间的协同应用,以及数字城市的建设、城市规划、室内导航等应用提供技术支持。     

基于BIM技术的重力坝三维建模方法研究

随着建筑信息模型BIM应用技术的普及,设计人员可利用越来越多的BIM软件更加轻松、高效地探索设计方案.以某水利工程重力坝为例,通过地形曲面的创建、纵断面设计、横断面设计、部件装配等步骤对重力坝进行BIM三维建模,并使用部件编辑器对坝体剖面进行可视化设计,为水利工程师进行三维设计,为提高设计效率提供参考.     

基于BIM的基坑工程施工仿真系统研发与应用

随着我国房屋建筑及地铁的发展以及地下空间利用的日益增长,基坑工程数量不断增加。BIM技术的出现为基坑工程施工带来了积极的影响。基于BIM技术对基坑工程施工仿真系统进行了研究,将Revit基坑工程模型进行信息化处理后,导出JSON格式模型,以JSON模型为核心,搭建Web端基坑工程施工仿真系统,实现基坑工程的可视化施工仿真模拟,并经世博基坑工程实践验证,为工程项目管理提供便利,加快施工效率,并保证施工的安全,对基坑工程BIM应用具有借鉴意义。     

房屋建筑结构三维信息模型集成的BIM方法研究与应用

通过对房屋建筑结构三维信息模型集成的BIM方法进行研究,利用基于Geomagic Studio、Autodesk Revit等软件平台的建模技术,探索出在BIM技术环境下进行房屋建筑结构三维信息模型的建模方法,直观展示BIM技术的优势.最后通过创建某房屋建筑结构的BIM信息模型,得到该建筑附属结构构建的参数化族库,将该BIM模型导出为IFC格式文件,使其他BIM相关软件可以使用此IFC文件实现模型信息的共享,从而印证了BIM技术在房屋建筑结构三维信息模型集成中的可行性.     

基于知识图谱的工程项目管理领域BIM研究热点分析

为了分析工程项目管理领域BIM研究的热点内容,基于CNKI数据库2008-2017年的文献,运用Ucinet软件,构建了工程项目管理领域BIM研究热点的知识图谱,并采用共词分析以及社会网络分析等方法对该知识图谱进行了网络密度、中心性以及凝聚子群分析。研究结果表明,各个关键词之间联系较为紧密,构成1个以BIM和工程项目管理为中心的知识图谱,较少地形成单独的派系;工程项目管理领域BIM的研究热点主要集中在BIM的应用范围、管理方法、互操作性以及软件应用这四个方面。     

基于激光雷达里程计的高速公路三维建模方法

构建三维道路数字模型对智能车服务和道路管理具有重要意义。文中针对高速公路不同路段应用场景下车辆运行速度快、干扰噪声多、特征少和无回环检测辅助等一系列问题，提出一种以激光雷达信息为建模基础数据、激光雷达里程计与LOAM技术等多传感器融合的高速公路三维建模方法。首先，通过车载激光雷达获取道路场景的激光点云数据，使用激光雷达图像分割技术赋予每一个点有关构造物的标签，剔除道路上其他运动车辆的信息，减少建模噪声；其次，制定了一个精确的同步策略来对GNSS、IMU和激光雷达等传感器进行集成；在此基础上，结合惯性导航预积分结果、基于特征点云的位姿约束和RTK数据构建因子图，消除激光雷达里程计的累积误差，从而构建全局一致性的高速公路三维数字模型。为了保持姿态估计的有限数量，文中还引入了基于关键帧的滑动窗口优化策略。最后，分别采集高速公路场景中常见的3种路段（一般路段、桥梁和隧道路段）进行建模分析，结果表明，在具有挑战性的高速公路场景建模中，文中方法能够有效提高建模鲁棒性、精度以及模型有效性。     

利用数字化地形图构建三维地形模型

为了解决在多山地区地形三维建模过程中数据采集难度较大的问题,采用格网地形建模方法,充分利用该地区已有的数字化地形图,结合格网法地形建模的数据结构简单,数据存储量小等优点,研究提出了一种地形三维建模方法．并实现模型的可视化。研究结果表明:利用数字化地形图来替代传统的地形三维建模的数据获取方法,有助于快速、高效地构建多山地区的地形三维模型。     

贵州万山矿山公园旅游服务交互系统设计

以万山矿山公园的矿坑遗址为研究对象,研究其数字化保护方法和旅游推介方式。利用三维激光扫描技术采集万山矿山公园内特色建筑物的点云数据,将采集的点云数据进行降噪处理,利用BIM技术搭建景区内特色建筑的三维模型,利用AutoCAD软件绘制建筑平面图纸,设计开发万山矿山公园小程序,给游客提供景区智能游玩路径规划、线上纪念品购买、优惠券抽奖等体验。实现景区导览、景观交互式体验、特色建筑展示、规避风险等功能。     

基于WebGL技术的虚拟地理环境构建方法

针对当前构建虚拟地理环境过程中存在的冗余度高、环境配置复杂、系统硬件要求高、缺少自然环境模拟和真实性较差等问题,利用WebGL技术及Three.js框架在Web端构建基于B/S结构的虚拟地理环境,并以三维虚拟场景为例验证所提方法的可视化效果及可行性.结果表明:综合运用WebGL技术在Web端构建的轻量化虚拟地理环境具有良好的交互性、共享性和真实性.研究结果有助于实现地理信息的可视化,促进虚拟地理环境在各个领域的广泛应用.     

基于云渲染的三维BIM模型可视化技术研究

利用BIM(Building Information Modeling)技术进行工程建设的精细化管理需要实现三维BIM模型的在线展示及交互操作.传统的三维图形可视化技术虽然能够实现模型展示,但存在模型文件格式兼容性差,对终端设备硬件要求高,缺少必要的交互功能等问题.针对这些问题进行系统分析,提出了一套基于云渲染技术的三维BIM模型可视化解决方案.其中包括源模型文件轻量化转换技术,基于HOOPS的图形引擎开发技术,以及基于云渲染的大体量模型浏览器展示和交互技术.通过系统研发实现了主流建模软件Revit、Catia、Microstation、Tekla模型源文件的轻量化转换,以及基于云渲染的图形引擎系统,并在北京至张家口铁路工程建设项目中进行了验证.     

Web 3D图像的存储管理及在数字博物馆中的应用

应用Web 3D技术并使用VRML语言实现对普通图像以及Web三维空间的一般场景描述,提出将互联网三维信息与关系型数据库相结合存储管理数据的方案,结合数字博物馆研究课题展示了Web 3D图像存储在数据库服务器中的方法,论述了不同方案的解决特点和存储文物Web 3D数据信息的应用意义。     

基于CIM框架的智慧园区建设探讨

随着智慧化管理及服务热潮的涌起，智慧园区建设受到越来越广泛的关注。园区业务内容繁多，业务流程复杂，为实现园区的有效管理，需要推动园区的智慧化升级，城市信息模型（CIM）为智慧园区的建设提供了新的建设思路与方法。文章以济南市创新谷创业园区为例，针对园区需求，提出智慧园区建设目标，初步给出建设技术及一体化管理框架，探究CIM框架下结合BIM、GIS、IOT等技术进行智慧园区建设的思路。在此基础上进行相关数据的采集，构建园区三维模型，并利用相关软件对部分功能进行实践探索，如园区的灯光管理、园区内停车导航等，对其智慧化服务进行展示，可为相关单位或部门提供一定的参考。     

基于delaunay三角网的三维地形可视化仿真

针对在三维地形处理领域中存在的地形数据冗余,可视化处理效率不高,真实感效果不强的问题,提出一种基于delaunay三角网的三维地形生成技术及可视化仿真处理的方法。该方法将DEM数据转化为TIN数据,然后用改进的delaunay算法将TIN数据生成三角网来模拟地形。最后经过纹理映射,光照及渲染,生成具有真实感的三维地形。同时给出了运用VC＋＋和OpenGL实现的三维真实感地形可视化仿真软件。仿真试验表明：该方法能快速的处理地形高程数据,得到了直观的真实感较强的三维地形模型。     

BIM在医院建筑运维管理中的应用

通过定义并实现医院建筑全生命周期的BIM模型,将BIM技术应用于医院建筑运维管理,实现了建筑运维管理的三维可视、信息集成和设备集中管控,提升了运维管理的信息化、可视化和智能化水平,使医院建筑安全、舒适和经济地服务于患者,为医院建筑的高效管理提供了有效手段,同时也为医院后勤管理节约了巨大成本。     

BIM技术在洋县汉江特大桥施工管理中的应用

近年来,随着信息技术的发展,运用BIM技术已成为铁路桥梁工程领域未来发展的潮流与趋势,并日益成为施工企业转型升级的重要手段之一。为更好的实现工程项目精细化管理,基于洋县汉江特大桥项目,建立了与施工现场数据相吻合的桥梁BIM精细化模型、符合施工工艺工法的模型库。通过数字信息化模拟仿真技术,进行了基于BIM技术在洋县汉江特大桥节段梁拼装施工、连续梁悬灌转体施工、预应力管道安装施工及预应力钢束张拉施工的仿真模拟,从而更好地指导桥梁复杂工艺的施工。并基于C#技术,进行了洋县汉江特大桥BIM施工管理的二次开发,提高项目参与方的协同工作效率。实践证明,通过BIM技术的应用,大大提高了铁路桥梁各参与方的协同工作效率,并取得了良好的管理效果和经济效益。     

基于CALPUFF模型的毒害性气体泄漏事故三维动态模拟方法——以开县井喷事故为例

针对目前基于大气扩散模型开发的应急管理 GIS 系统中存在的时空分辨率低、未考虑三维地形等问题, 提出一套基于CALPUFF模型的三维气体扩散模拟方法。经过多层计算, 获得气体扩散浓度的三维时空分布数据。 通过Marching Cubes可视化技术读取并显示 , 可以实现三维空间的气体动态扩散效果 。以“12·23”开县特大井喷事故为案例进行模拟, 并开展二、三维对比以及模拟数据与实际情况对比分析。结果表明, CALPUFF模型三维计算得到的气体浓度在量级和空间分布上具有较高的精确性, 三维时空动态模拟具有较高的时空分辨率和重建效率, 可以达到较好的可视化效果, 能够更好地表达气体泄漏过程和扩散规律, 为应急管理提供重要的辅助手段。     

基于BIM+物联网技术的装配式建筑协同管理研究

BIM信息化平台能够较好地实现精细化设计、生产及装配施工,并且将每个阶段的信息数据高效、准确的传递到信息共享平台上,为各参建方协同工作提供统一的基础信息数据;物联网技术可借助BIM信息化平台实现对装配式建筑构件的管理和追踪。本文借助BIM信息化平台和物联网技术的融合,提出了一种基于BIM+物联网技术的装配式建筑协同管理模式,能够较好地提高装配式建筑全寿命周期的高效率、高质量管理水平。     

基于BIM技术的建筑机电系统虚拟仿真及受力研究

采用BIM技术建立了某工业厂房项目给排水、消防、暖通空调的精细化三维模型,并通过机电系统的管线综合,使碰撞问题及时解决,以实现图纸设计零冲突、零碰撞。通过BIM三维模型系统,对机电各专业进行可视化管理,实现虚拟现实。对项目BIM模型中的给水、消防、暖通空调等系统管线进行三维动态受力建模及分析,得到机电系统受力的动态结果,确定了各系统管网的工作压力。最后运用互联网技术将BIM受力分析与模型共享关联,实现数据实时共享。