[发明专利]一种用于空间分析的地下构筑物三维数字化模型构建方法

权利要求书

1.一种用于空间分析的地下构筑物三维数字化模型构建方法，该方法用地下构筑物三维空间数据模型，对地下构筑物的实体进行模型构建，其特征在于：用地下构筑物三维表达模型，对各类位于地下的构筑物，以及地面构筑物的地下延伸部分的基本实体进行三维数字化模型构建，再现模拟空间物体，通过模型描述对象、三维面、体、模型分层、基本层模型(7)、连通层模型(8)、扩展层模型(9)、连通面(70)、辅接面(71)和模型的层间关系，来完成模型整体设计，其中：基本层模型(7)中的外体(74)模块与连通层模型(8)中的内体(81)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性连接，连通层模型(8)中的内体(81)模块与扩展层模型(9)中的构件(91)模块的信号之间为一对零属性或一对多属性连接；该模型建立的具体工作步骤是：

步骤1.三维数字化(1)的步骤为：

1).数字化外体(11)：以三维面为图形单元，绘出地下构筑物的外部轮廓，标识以外体(74)为单位的特征编号；以三维直线绘出每个桩基的中心线，形成桩基数据；

2).数字化内体(12)：以三维面为图形单元，绘出地下构筑物的内部轮廓，其中包括与外部连接的通道、楼梯、电梯以及内体(81)之间的连接通道和门，标识内体(81)的特征编号；

3).以三维空间的点、线、面为图形单元，分别将需要表达内部物体的桌椅、隔墙和器材，根据形状特征分别以点、线、面符号表达，记录空间位置，并分别标识唯一性编号；

步骤2.面模型组织(2)的步骤为：

执行完三维数字化(1)模块后，则进入面模型组织(2)模块，

1).外体面模型数据(21)：将数字化外体数据加工转换为面向外部为正面的三角面数据，分离出外体连通面，再组合成外体面模型数据；

2).内体面模型数据(22)：将数字化内体数据加工转换为面向内部为正面的三角面数据，分离出内体连通面，再组合成内体面模型数据；

3).完成内体间和内外体间辅接面(71)的绘制；

步骤3.体模型组织(3)的步骤为：

执行完面模型组织(2)模块后，则同时进入体模型组织(3)和生成平面投影(4)模块，

1).外体模型数据(31)：根据数字化外体数据，转换生成棱柱体数据，再组合成模拟外体模型数据；

2).模拟桩体模型数据(32)：根据数字化桩基数据，沿桩基组平面分布和深度的外边沿生成三棱柱体数据，再组合成模拟桩体模型数据；

步骤4.生成平面投影(4)

根据数字化外体数据，运算生成外体在XY平面上的最大投影面，形成平面投影数据，为地下构筑物投影平面(41)；

步骤5.特征属性组织(5)的步骤为：

执行完生成平面投影(4)模块后，则同时进入特征属性组织(5)和地理定位(6)模块，

模型特征属性组织设有6个层次：

1).地下构筑物属性(51)：以单个地下构筑物为单元，内容主要包括：地下构筑物编号、名称、建筑面积、用途、权属单位、设计单位、建设单位和管理单位；地下构筑物属性(51)模块的信号同时与外体属性(52)和桩基属性(53)模块的信号进行电连接，其中：地下构筑物属性(51)模块的信号与外体属性(52)模块的信号之间为一对一属性；地下构筑物属性(51)模块的信号和外体属性(52)模块的信号与桩基属性(53)模块的信号之间为一对零属性或一对多属性；

2).外体属性(52)：以外体为单元，内容主要包括：X、Y、Z轴向的最大、最小值，是否有桩基，连通面的个数和编号；外体属性(52)模块的信号同时与内体属性(54)和三维面属性(55)模块的信号进行电连接，其中：外体属性(52)模块的信号与内体属性(54)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性；外体属性(52)模块的信号与三维面属性(55)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性；

3).桩基属性(53)：以平面连成片的同类型桩基为单元，内容主要包括：桩基组编号、材质类型、水平截面类型和桩长；

4).内体属性(54)：以内体为单元，内容包括：内体编号、内体是否为连通体；内体属性(54)模块的信号同时与三维面属性(55)和构件属性(56)模块的信号进行电连接，其中：内体属性(54)模块的信号与三维面属性(55)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性；内体属性(54)模块的信号与构件属性(56)模块的信号之间为一对零属性或一对多属性；

5).三维面属性(55)：以三维面为单元，内容主要包括：面编号、面类型，颜色或贴面，如果是连通面则记录连通状态；其中：三维面属性(55)模块的信号与外体属性(52)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性；三维面属性(55)模块的信号与内体属性(54)模块的信号之间为一对一属性或一对多属性；

6).构件属性(56)：以构件为单元，内容主要包括：构件编号、构件类型、构件名称、空间基点位置和旋转角度；其中：构件属性(56)模块的信号与内体属性(54)模块的信号之间为一对零属性或一对多属性；

步骤6.地理定位(6)

将所有模型按照真实位置和方向定位到统一的空间坐标系中。