重庆某大型市政隧道工程高精度三维测绘与BIM建模项目案例

工程建设项目全生命周期"多测合一"综合服务平台研究及应用

为实现对工程建设项目海量多源异构数据的高效管理与共享,更好地服务审批监管,本文从工程建设项目审批,管理,服务和监管的全局角度,提出建立工程建设项目全生命周期"多测合一"综合服务平台,深入研究了平台实施过程中涉及的时空大数据,多源异构数据融合,GIS+BIM及三维等关键技术,并给出应用案例,为工程建设项目联合测绘相关平台建设提供了参考.

基于多源数据的铁路关键工点BIM化建模及应用研究

信息化,智能化技术的发展对铁路选线设计技术提出了更高要求,数字孪生与智能建造等理念的提出与应用也需要数字化技术的支持.基于BIM+GIS的设计方法能够实现铁路线路从设计,建造到运维全生命周期的数字化,智能化.目前,支撑BIM+GIS技术的铁路三维虚拟地理环境建模及应用方法尚不够成熟,对于不同阶段的多源数据整合和BIM化建模方法研究不够深入.为此,论文基于多源数据信息,研究影响线路方案确定的关键工点(桥梁,隧道)的BIM+GIS设计方法,对于提升线路设计的数字化,智能化水平,实现多阶段的铁路工程三维实景模型的一体化表达与应用具有十分重要的作用.论文主要研究内容如下: (1)研究基于数字摄影测量技术的关键工点三维地形获取方法,搭建统一地理框架模型. 针对关键工点方案设计更为依赖高精度三维数字地形进行比选,多源数据融合需要统一地理框架支持等问题,研究数字摄影测量技术尤其是无人机测绘技术的应用方法.选取某典型山地路段,设计无人机外业航测及内业处理方案,得到高精度的DEM和DOM数据,为搭建基于多源地理信息数据的关键工点三维虚拟环境提供统一的地理框架基础. (2)研究基于GIS的多源数据融合与集成方法,构建铁路线路三维虚拟地理环境. 根据铁路线路数字化,智能化的设计要求,研究虚拟地理环境创建的关键技术,提出一种基于多源信息的铁路三维虚拟地理环境建模方法.该方法通过在SuperMap中建立三维数字地形模型底座,并利用知识图谱的思想集成地质,人文,水文等其他GIS数据,实现铁路虚拟环境的多模态准确表达.基于不规则三角网和层次细节技术实现了虚拟地理环境的二三维一体化表达,可为线路设计提供多维,多视角,多层次的可视化交互技术支持. (3)研究铁路关键工点结构物的BIM化建模方法,实现桥,隧,轨道结构的参数化建模. 通过分析BIM化相关理论及应用平台,借助Dynamo可视化编程对Revit进行二次开发,实现了特殊桥梁,隧道等典型结构物BIM模型的快速创建.基于Dynamo开发的相关程序可实现平纵曲线的识别提取,族参数的批量定义,实体构件族的驱动布置等任务,能有效提高桥,隧等结构BIM模型的建模效率.同时,利用Revit+Dynamo创建的轨道结构标准构件族库,如钢轨,扣件,轨枕等,可实现轨道结构模型的线性装配. (4)研究基于BIM+GIS的铁路关键工点三维实景模型建立方法,实现关键工点方案的三维可视化分析. 以创建的铁路线路三维虚拟地理环境和BIM化模型为基础,针对某线路设计的具体实例,研究基于BIM+GIS的铁路关键工点三维实景建模方法.通过选择三维空间数据范式和BIM模型的轻量化处理,在GIS中实现多源数据的组织管理.采用动态引入法将铁路线路构造物模型与地理环境进行融合,以"数据-模型-知识"为理念建立了铁路关键工点三维实景模型,综合运用三维空间分析算子完成某关键工点三维场景的空间分析与模拟.并以隧道工程为例,研究BIM+GIS技术在设计,施工,运维等阶段的全生命周期智能管理方法与应用. (5)研究基于点云数据的既有轨道状态检测方法,实现关键工点运维阶段的轨道状态实时监测. 针对路桥过渡段,路隧过渡段,不良地质路基段等关键工点在运营阶段经常发生的轨面不平顺问题,研究基于点云信息的既有轨道状态检测方法.应用某线路三维激光扫描实测数据,提出一种基于多尺度维度特征的既有铁路钢轨分类提取算法,实现钢轨点云的分类提取.对钢轨点云数据进行封装处理后,结合BIM设计模型与GIS技术,实现了钢轨轨距和轨道前后高低的检测,为关键工点运维阶段的轨道状态实时监测提供了可借鉴的思路.

基于BIM的三维铁路道岔建模方法研究

在我国大力推进铁路数字化过程中,BIM技术的研究与应用显得尤为重要,道岔三维数字化建模是铁路BIM化作业中的一个重点和难点,目前却很少有人研究.利用VBA开发AutoCAD平台,自主研究道岔各个组成部分和计算方法,设计可视化界面,并结合土木工程设计软件Civil3d,实现基于BIM不同型号的三维道岔建模.研究结果表明:设计中重复,固定的过程由计算机系统自动完成,对道岔的设计效率,准确性和直观性都具有十分重要的意义,同时,道岔BIM模型是铁路线路BIM模型的一个重要组成和补充,可以嵌入整个铁路项目BIM模型中.%The research application of BIM technology is important in the process of promoting the digital railway. The method of 3D digital modeling is a difficult and important point in BIM technology of railway project operation, and it has rarely been studied. This paper studied the switch components and calculation method based on re-development of Auto CAD via VBA and Civi13d. Visual interface was designed to achieve the different types of 3D switch based on BIM model. The experimental results show that the repeatability and fixed process is automatically accomplished by computer system. It is meaningful for switch efficiency, accuracy and intuition in the design. At the same time, the switch BIM model, can be embedded in the railway project BIM model, and it is an important component of railway BIM model.

基于视觉SLAM移动扫描系统的BIM建模技术

建筑信息模型(BIM)是将建筑项目从设计,施工到运营的全生命周期进行数字化的信息集成平台.借助三维激光扫描仪的主动式,非接触式的测量特性,通过获取大量空间三维点云数据,可实现建筑物室内外一体化快速建模.本文以复杂环境下的建筑室内场景为建模对象,对三维激光扫描背包系统采集的三维点云与全景影像进行了点云影像配准,点云滤波去噪,点云分割等处理;根据BIM对象的建模特点,对分割后的不同建筑类别的点云对象逆向建模,添加语义信息,完成了对建筑室内各建筑构件的实体化建模,实现了建筑室内复杂环境下的BIM建模与三维可视化表达.

一种基于BIM的砌体工程应用系统

本实用新型公开了一种基于BIM的砌体工程应用系统,旨在提供一种排砖效率高,排砖误差小,成本低,能够保护施工环境的基于BIM的砌体工程应用系统.本实用新型包括处理器,显示器,数据存储器,二维测绘模块,BIM三维建模模块及电源模块,所述显示器,所述数据存储器,所述二维测绘模块,所述BIM三维建模模块及所述电源模块均与所述处理器相连接,所述BIM三维建模模块包含有砌体数据库模块.本实用新型应用于砌体工程的技术领域.

高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM技术的应用研究

低空无人机倾斜摄影技术是近年来迅速发展的一项高新技术。本研究采用的多旋翼无人机拥有一个垂直摄像头和4个倾斜摄像头组成的5镜头,可以从空中快速获取城市的遥感影像,经过遥感影像数据处理系统的处理之后,获得了该区域的高分辨率三维模型。数字化的三维建筑模型为BIM技术的应用提供了强大的数据支撑,由此建好的BIM模型又应用于城市建筑工程的规划设计中。本研究将低空无人机倾斜摄影测量技术应用于BIM中,显示了无人机倾斜摄影测量卓越、快速、便捷建立三维地形建模的能力,保证了建筑工程中项目进展阶段建筑建模的完整性、高精度和高效率。