本文由北京大学工程学院的Huangchuang Zhang、Chengqi Cheng和Shuangxi Miao共同撰写,发表于2019年3月26日的《ISPRS International Journal of Geo-Information》期刊。该研究提出了一种基于GeoSOT网格编码和建筑信息模型(BIM)的精确城市组件管理方法,旨在解决当前城市管理中组件查询效率低、管理模糊和可视化效果差的问题。
随着城市化进程的加速和城市人口的快速增长,城市组件的数量急剧增加。城市组件包括公共设施、道路交通、城市景观、房屋等市政工程设施,是城市管理的核心对象。然而,现有的二维地图或基于现实三维城市的组件管理方法存在诸多缺陷,如查询困难、管理模糊、效率低下等,无法实现精确和高效的城市组件管理。因此,研究提出了一种结合地理信息系统(GIS)和BIM技术的新方法,利用GeoSOT网格编码的高效数据组织和BIM模型的完整性,实现城市组件的精确管理。
研究的主要方法包括以下几个步骤: 1. 构建三维地球平台:使用Cesium平台构建三维地球平台,Cesium是一个开源的JavaScript库,用于动态空间数据可视化。 2. GeoSOT全球网格划分:根据GeoSOT全球划分技术,将地球空间分解为多尺度嵌套的立体网格系统,并为每个立体网格分配唯一的划分代码。 3. BIM模型构建与转换:通过BIM技术构建城市建筑及其组件的三维模型,并将其文件格式从FBX转换为Cesium可加载的3D实体文件格式(GLTF)。 4. 模型解析与坐标转换:解析转换后的BIM模型文件,获取每个组件的坐标、纹理和各种属性信息,并将其转换为WGS84地理坐标系下的坐标。 5. 模型加载与编码:将转换后的BIM模型文件加载到三维地球平台上,并通过GeoSOT全球划分技术对模型的每个部分进行编码,实现组件的精细管理、高效管理和实时动态管理。
研究结果表明,该方法能够有效实现城市组件的精确管理。通过GeoSOT全球划分技术,可以实现全球范围内的立体网格划分,并精确到厘米级别。BIM模型能够以1:1的比例加载到三维地球平台上,并精确反映建筑物的真实地理位置。通过GeoSOT网格编码,每个组件都可以被精确编码和管理,实现了城市组件的精细化和高效化管理。
该研究提出了一种基于GeoSOT网格编码和BIM技术的精确城市组件管理方法,有效解决了当前城市组件管理方法无法实现精细化、高效化和动态化管理的缺陷。该方法不仅提高了城市组件管理的精度和效率,还为未来的智慧消防等领域提供了重要的技术支持。
未来的研究可以进一步探索基于GeoSOT网格的火灾预警模型、灾害现场的精确导航和救援路径规划,以及通过物联网数据实现火灾生命周期的智能化管理。