【摘 要】
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社区给排水管网具有物质运输和废水排除的功能,是保障城市居民基本生活的“命脉”。随着智慧社区的推进,对数字化、信息化城市基础设施建设提出了更高的要求,传统的管网三维模型大多数将室内外割裂开,不能进行室内外可视化表达,难以满足实际需求。在实际管理工作中,用户通常需要根据不同尺度的管网空间数据进行业务分析。建筑信息模型BIM集成3D GIS技术可实现三维场景从微观到宏观的多尺度应用分析,不仅实现空间基础
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社区给排水管网具有物质运输和废水排除的功能,是保障城市居民基本生活的“命脉”。随着智慧社区的推进,对数字化、信息化城市基础设施建设提出了更高的要求,传统的管网三维模型大多数将室内外割裂开,不能进行室内外可视化表达,难以满足实际需求。在实际管理工作中,用户通常需要根据不同尺度的管网空间数据进行业务分析。建筑信息模型BIM集成3D GIS技术可实现三维场景从微观到宏观的多尺度应用分析,不仅实现空间基础设施室外的三维建模和应用,还提供研究对象室内的空间信息,实现地理信息数据的整合与信息共享。因此,本文根据业务管理需求,研究社区给排水管网多尺度建模方法,提出将不同层级给排水管网BIM模型与3D GIS集成,该方法实现了融合BIM与GIS的社区给排水管网的可视化表达,能够基本上解决优化管网业务分析和提高可视化效率的问题。本文融合BIM与GIS的社区给排水管网多尺度建模与可视化研究内容主要包括以下几个方面:（1）系统分析了室内外的社区给排水管网的组成要素及它们之间的关系,并运用UML类图对社区给排水管网组成的要素及其语义关系进行直观的表达。（2）参照City GML（City Geography Markup Language,城市地理标记语言）多细节层次模型和IFC（Industry Foundation Classes,工业基础类）发展程度多尺度表达思路,并结合社区给排水管网在不同阶段和业务管理需求,设计了社区给排水管网多细节层次（Levels of Detail,LODs）模型,定义不同层次的社区给排水管网所表达的几何语义信息。（3）根据不同层次的社区给排水管网所表达内容以及管件的结构特征,采用面向对象的思想基于CSG（Constructive Solid Geometry,CSG）法构建了多细节层次管件模型族库以满足不同设计阶段的需求,并构建不同细节层次的社区给排水管网要素BIM模型,以支持社区给排水管网多尺度模型可视化表达。（4）为实现管网几何、语义信息的统一组织管理,基于Postgre SQL数据库实现社区给排水管网多尺度模型属性数据的快速查询与更新;针对BIM与GIS两种技术的差异,基于以上理论和不同层次的社区给排水管网要素模型,利用Bimgle Engine插件将社区给排水管网BIM模型转换为三维瓦片数据格式,采用Java Script、HTML和CSS编程语言,对三维瓦片模型进行透明度和裁切可视化表达;最后将BIM模型用与3D GIS集成,实现社区给排水管网要素模型空间分析应用,验证本文提出融合BIM与GIS所构建社区给排水管网多尺度模型的实用性。
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