GIS协同BIM的室内路网模型研究

论文摘要

快速与准确的室内路径规划导航对日常生活和应急响应具有重要意义。随着地理信息系统(GIS:Geographic Information Systems)行业的快速发展,室外基于位置服务(LBS:Location Based Service)的相关技术已逐步趋于成熟,但室内LBS在方法、技术和市场方面的发展需求却十分迫切,目前室内定位和导航仍是一个未成熟的研究领域,面临着诸多挑战。室内路网地图模型是室内LBS应用场景生成的基础,有效地生成和组织室内三维模型数据可显著提高室内LBS的工程化应用能力。建筑信息模型(BIM:Building Information System)包含丰富的空间和语义信息,将BIM作为室内地图“原生态”的数据来源与GIS网络分析相结合,将有利于室内路网地图的高效生成。本文以GIS网络分析协同BIM技术为背景,提出了一种基于BIM数据和GIS网络分析技术的混合三维室内路网建模方法。为实证所构建出的室内路网模型的有效性和实用性,设计并实现了一种移动室内导航原型系统。实验结果表明,所构建出的GIS协同BIM的室内路网模型可有效应用于室内路网地图生成与导航应用等场景。主要研究内容包含:(1)面向室内路网模型的BIM数据预处理方法与三维地图场景可视化研究。首先,利用建筑CAD设计图纸,通过逆向建模得到目标建筑物的BIM模型,对BIM模型数据结构进行解析后,导出BIM模型中包含的几何信息、属性信息以及纹理信息,参考空间数据库GIS化管理的需求对所提取的数据进行了GIS轻量化处理。最后通过HTML5和WebGL编程实现了面向室内路网模型地图的可视化,并研发出面向室内路网模型的三维地图可视化平台。(2)基于BIM数据的室内路网模型数据组织和构建方法研究。通过对提取出的空间坐标信息和各所述连接点的信息进行集成,然后将集成后的信息按照几何类型、语义类型和拓扑类型进行管理并存储到PostgreSQL数据库中,搭建出室内路网模型构建的空间数据库。利用HTML5与WebGL技术在Web浏览器中实现了室内路网模型的可视化,最后将构建出的室内路网模型嵌入到基础三维底图背景数据中,得到最终的室内三维路网地图模型。(3)GIS协同BIM的测绘学院室内定位导览系统研发与实证。通过将面向室内路网模型的BIM数据预处理方法与室内路网模型构建方法融合,开发GIS协同BIM的测绘学院室内定位导览系统,并展开系统实证研究。系统包含室内导航和室内路网模型展示两大主要功能,基于该系统有效完成了GIS协同BIM的室内路网模型构建方法及工艺技术流程的实证。本文为室内导航中室内路网模型构建方法的研究提供一条室内路网模型构建与应用全流程的技术方案,测试结果表明,本文构建的室内路网地图模型在室内路径规划中具有一定的适用性,为后续的室内精细化三维导航和室内外路网一体化研究工作提供了参考和技术支持。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 侯继伟

导师: 刘建华,刘鹏

关键词: 建筑信息模型,室内导航,室内路网模型,智能手机,三维地图可视化

来源: 北京建筑大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,电信技术,计算机软件及计算机应用

单位: 北京建筑大学

分类号: TN961;P208

总页数: 71

文件大小: 6150K

下载量: 430

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