【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程，具体涉及长距离输水工程的管理和维护，特别涉及基于建筑工程的数字孪生模型演化方法及系统。
技术介绍
1、在长距离输水工程的管理和维护中，传统技术主要依赖于二维图纸和地理信息系统(gis)数据。这些技术形式提供了基本的空间信息和工程设施的布局，但在数据的实时性、交互性和精细化程度上存在明显局限。例如，二维图纸虽然能够展示工程设施的基本布局和结构，但无法直观地展示三维空间关系和复杂设施的详细信息。gis数据虽然能够提供地理位置信息和空间分析功能，但在处理复杂的水工设施结构和设备编码方面显得力不从心。
2、随着信息技术的发展，三维建模技术逐渐成为水利工程领域的重要工具。其中，建筑信息模型(bim)技术通过数字化手段构建工程设施的三维模型，能够精确地展示设施的结构和细节，为工程设计和施工提供了有力支持。倾斜摄影技术则通过无人机搭载的高清相机从多个角度拍摄地面影像，结合先进的图像处理和三维重建技术，快速生成真实世界的三维模型。这两种技术的结合，使得水利工程领域能够构建更加精细和真实的三维场景模型，为工程的智慧化管理提供了可能。
3、尽管bim和倾斜摄影技术为水利工程领域带来了显著的提升，但它们各自存在一定的局限性，并且在数据融合和编码管理方面存在不足。包括：
4、(1)数据融合问题：bim模型和倾斜摄影模型在数据来源、格式和处理方式上存在差异，导致两者在融合过程中面临技术难题。例如，bim模型通常基于设计图纸构建，注重设施的结构和属性信息；而倾斜摄影模型则基于真实世界的影像数据生成
5、(2)编码体系不完善：在水利工程领域，设施设备的编码管理对于工程信息的整合和共享至关重要。然而，现有的编码体系往往不够健全，标准化建设不足，导致不同设施和设备之间的编码存在不一致和混乱。这不仅增加了数据管理的难度，也影响了工程信息的共享和利用效率。
6、为此，本专利技术提出基于建筑工程的数字孪生模型演化方法及系统。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术希望提供基于建筑工程的数字孪生模型演化方法及系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即数据融合问题和编码体系不完善，并对此至少提供一种有益的选择；本专利技术的技术方案是这样实现的：
2、第一方面，基于建筑工程的数字孪生模型演化方法：
3、(一)概述：
4、本专利技术旨在通过综合运用bim技术、倾斜摄影技术和gis技术，解决长距离输水工程在数字孪生模型构建过程中面临的多源数据融合及编码体系不完善的问题。方案首先利用autodesk revit软件构建精确的三维bim模型，并结合倾斜摄影技术生成真实的三维场景模型。随后，通过cesium三维地图引擎实现bim模型与倾斜摄影模型的高效融合，构建精细化的三维场景。在此基础上，采用kks编码规则对模型中的设施和设备进行统一编码，并建立编码数据库，便于信息管理。最后，利用dynamo可视化工具实现模型构件的自动编码与参数录入，提升数字化与智能化管理水平。通过数字孪生平台实现数据的共享和演化，为长距离输水工程的智慧化管控提供有力支持。
5、(二)技术方案：
6、为实现上述技术目标，本专利技术选择执行如下操作步骤。
7、2.1步骤s1，数据收集与预处理：
8、收集长距离输水工程的相关数据，包括bim模型数据、倾斜摄影三维模型数据和gis数据。同时，对数据进行预处理，包括格式转换、坐标统一和去噪，确保数据的质量和一致性。
9、2.2步骤s2，bim模型构建与编码：
10、基于autodesk revit根据设计图纸和收集到的数据而构建出的工程设施的三维bim模型，根据kks编码规则对bim模型中的设施和设备进行编码，更新出编码数据库。
11、2.2.1步骤s200，bim模型构建：
12、基于autodesk revit软件，根据设计图纸创建工程设施的三维bim模型。建模过程中建构件的尺寸、位置和材质信息。通过链接或合并的方式，将各bim模型进行整合形成完整的工程bim模型。
13、2.2.2步骤s201，设施与设备编码：
14、根据工程设计图纸和bim模型，对设施和设备进行分类，使每个设施或设备在kks编码体系中的位置；
15、按照kks编码规则为设施和设备分配唯一编码，并在bim模型中记录这些编码。
16、将分配好的编码信息更新到编码数据库中；同时，建立编码数据库与bim模型保持同步更新的链接关系。
17、2.3步骤s3，数据融合：
18、将bim模型和三维模型进行融合。首先通过坐标转换和高程调整，统一两者的坐标基准。然后，利用cesium三维地图引擎将bim模型和倾斜摄影模型加载到同一场景中，实现三维场景模型的精细化构建。
19、2.3.1步骤s300，坐标基准统一：
20、执行地理坐标系(如wgs84)到工程坐标系(如局部坐标系)的转换，实现对bim模型和倾斜摄影模型的坐标系统进行转换，即两者采用相同的坐标基准。
21、2.3.2步骤s301，高程调整：
22、考虑到地形起伏和测量误差，对bim模型和倾斜摄影模型的高程信息进行微调至两者在垂直方向上的对齐。
23、2.3.3步骤s302，模型加载与对齐：
24、将bim模型导出为cesium格式或其他三维地图引擎支持的格式(如gltf、glb等)，并确保倾斜摄影模型也转换为兼容的格式。
25、利用cesium三维地图引擎，将转换后的bim模型和倾斜摄影模型加载到同一场景中。
26、在cesium场景中，利用特征点匹配算法，调整bim模型和倾斜摄影模型的位置和姿态，使两者在水平方向和垂直方向上的精确对齐。
27、2.3.4步骤s303，精细化构建：
28、在cesium场景中，对bim模型和倾斜摄影模型进行纹理贴图、光照处理和阴影生成。
29、2.4步骤s4，模型编码与参数录入
30、利用dynamo可视化工具根据编码数据库，自动将kks编码录入到bim模型和倾斜摄影三维模型的构件中，使每个构件都有唯一的编码和完整的属性信息。
31、将融合后的三维场景模型集成到数字孪生平台中。通过平台提供的数据接口和服务，实现数据的共享和演化。
32、2.4.1步骤s400，自动编码与参数录入
33、在autodesk revit中启动dynamo插件，配置好必要的环境和参数设置，以便进行可视化编程；利用dynamo的可视化编程界面，基于预先编写的脚本以读取编码数据库中的kks编码和相关属性信息。
34、2.4.2步骤s401，自动编码与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于建筑工程的数字孪生模型演化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述S1中，所述收集长距离输水工程数据包括BIM模型数据、倾斜摄影三维模型数据和GIS数据。
3.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述S2中，基于Autodesk Revit根据设计图纸和收集到的数据而构建出的工程设施的三维BIM模型，根据KKS编码规则对BIM模型中的设施和设备进行编码，更新出编码数据库。
4.根据权利要求3所述的演化方法，其特征在于：所述S2的执行流程包括：
5.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述S3中，通过坐标转换和高程调整，统一两者的坐标基准；然后，利用Cesium三维地图引擎将BIM模型和倾斜摄影模型加载到同一场景中。
6.根据权利要求5所述的演化方法，其特征在于：所述S3的执行流程包括：
7.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述S4中，利用Dynamo可视化工具根据编码数据库，自动将KKS编码录入到BIM模型和倾斜摄影三维模型的构件中，使
8.根据权利要求7所述的演化方法，其特征在于：所述S4的执行流程包括：
9.用于实现如权利要求1～8任意一项所述的演化方法的系统，其特征在于，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述数字孪生平台集成模块包括：
...【技术特征摘要】
1.基于建筑工程的数字孪生模型演化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述s1中，所述收集长距离输水工程数据包括bim模型数据、倾斜摄影三维模型数据和gis数据。
3.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述s2中，基于autodesk revit根据设计图纸和收集到的数据而构建出的工程设施的三维bim模型，根据kks编码规则对bim模型中的设施和设备进行编码，更新出编码数据库。
4.根据权利要求3所述的演化方法，其特征在于：所述s2的执行流程包括：
5.根据权利要求1所述的演化方法，其特征在于：在所述s3中，通过坐标转换和高程调整，统一两者的坐标基准...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳敏，
申请(专利权)人：广州科技职业技术大学，
类型：发明
国别省市：
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