【摘要】：智能化的空間分析服務(wù)一直是智慧城市建設(shè)的重要組成部分,人們對于空間信息的需求也隨著時代技術(shù)的發(fā)展,從傳統(tǒng)室外平面化向室內(nèi)三維立體化深入。路網(wǎng)構(gòu)建在空間信息分析研究中屬于一項基礎(chǔ)性研究。通過構(gòu)建信息精準和屬性完備的室內(nèi)外一體化的路網(wǎng)數(shù)據(jù)模型,能夠為室內(nèi)外導航、應(yīng)急疏散等應(yīng)用服務(wù)提供有力的技術(shù)支持。但是目前室內(nèi)與室外的路網(wǎng)研究大多都是相互獨立。室內(nèi)路網(wǎng)多以平面圖為主,其信息量較低且對于樓層的空間關(guān)系表述能力較差;在室內(nèi)外連接中常出現(xiàn)連通性差與數(shù)據(jù)遺漏等問題。針對以上問題,本文提出構(gòu)建融合BIM和GIS的室內(nèi)外一體化路網(wǎng)的方法。通過建筑信息模型中豐富建筑室內(nèi)構(gòu)件信息構(gòu)建室內(nèi)路網(wǎng),結(jié)合在室外空間分析較強的GIS路網(wǎng)技術(shù),設(shè)計室內(nèi)外連接方案,完成室內(nèi)外一體化路網(wǎng)構(gòu)建,實現(xiàn)室內(nèi)外空間數(shù)據(jù)的流暢交互,取得了以下研究成果:(1)室內(nèi)構(gòu)件信息提取與三維室內(nèi)路網(wǎng)構(gòu)建。以BIM的中標準化數(shù)據(jù)交換文件IFC為室內(nèi)數(shù)據(jù)源,完成對IFC內(nèi)的幾何與語義信息進行提取,針對性地對室內(nèi)構(gòu)件進行輪廓提取,避免冗余。在節(jié)點與邊結(jié)構(gòu)的室內(nèi)路網(wǎng)模型基礎(chǔ)上,定義了多類型的特殊節(jié)點以表達室內(nèi)空間關(guān)系信息;同時設(shè)計了節(jié)點簡化算法,使模型精度可控。完成對多層平面路網(wǎng)模型的縱向連接,實現(xiàn)三維立體化的路網(wǎng)模型構(gòu)建。在應(yīng)用中設(shè)計了基于經(jīng)典尋路算法的路徑優(yōu)化算法,實現(xiàn)對平面路徑的進一步優(yōu)化。(2)室內(nèi)外連接點設(shè)計實現(xiàn)室內(nèi)外路網(wǎng)一體化構(gòu)建。分析GIS技術(shù)在室外路網(wǎng)構(gòu)建的特點,設(shè)計室內(nèi)外連接點。完成在不同條件下,連接點到室外路網(wǎng)參考點的連接構(gòu)建。針對室內(nèi)外路網(wǎng)數(shù)據(jù)的差異性,設(shè)計室內(nèi)外連接點關(guān)于信息引用與坐標轉(zhuǎn)換上的補充信息,實現(xiàn)從空間位置到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的室內(nèi)外路網(wǎng)一體化。(3)基于Web端的可視化平臺開發(fā)與設(shè)計室內(nèi)外路徑規(guī)劃系統(tǒng)實現(xiàn)路網(wǎng)模型應(yīng)用。在實驗應(yīng)用中,在網(wǎng)頁端的開源可視化平臺上進行系統(tǒng)研發(fā),設(shè)計以室內(nèi)外一體化路網(wǎng)模型為數(shù)據(jù)源的可視化室內(nèi)外路徑規(guī)劃系統(tǒng)。系統(tǒng)上實現(xiàn)了BIM模型結(jié)合GIS場景的可視化展示,以路網(wǎng)模型為底層數(shù)據(jù),使用經(jīng)典尋路算法,在室內(nèi)外環(huán)境中任取起始點與目的點,完成計算生成跨越室內(nèi)外空間的規(guī)劃路徑。實現(xiàn)路徑線在BIM模型內(nèi)與GIS場景上的可視化展示,驗證路網(wǎng)模型的實際應(yīng)用性。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

內(nèi)空間的路網(wǎng)建模研究中，主要以下兩種人們使用一系列的網(wǎng)格對室內(nèi)空間進行填步定義為柵格模型。每個網(wǎng)格都代表路網(wǎng)連接來表達室內(nèi)空間中的拓撲關(guān)系。單元正方形、六邊形或是空間立方體。規(guī)則網(wǎng)分割得越細，模型的精度越高。大量網(wǎng)格應(yīng)用于實際系統(tǒng)時，將會產(chǎn)生大量內(nèi)存負模型對于語義信息的兼容性也較差。內(nèi)部分復雜空間進行細化再分割，形成洛內(nèi)（Delaunay）三角形法、梯形法和泰則網(wǎng)格更加能靈活適用于多種多樣的室內(nèi)間分割算法以提升網(wǎng)格質(zhì)量，其在與建筑一種不規(guī)則三角網(wǎng)格對室內(nèi)空間的分割，，點[21]，形成路網(wǎng)模型。
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.09;P208

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本文編號：2700405