[发明专利]一种基于BIM和GIS的洪水淹没范围动态展示方法

说明书

一种基于BIM和GIS的洪水淹没范围动态展示方法，包括以下步骤：构建BIM和GIS三维融合模型；淹没范围数据处理，在水利枢纽工程所在区域的DEM数据上，通过在流道上设置预设间隔长度的基准水位控制线对流道划分，并对各栅格进行插值，比较栅格插值处的水位与其高程之间的大小关系，获取淹没范围；淹没范围分析得到被淹没地区的栅格数据，淹没范围可视化。本发明将BIM和GIS整合在起，直观、精确地反映洪水淹没范围，为水利工程的防汛决策提供有力的支撑，达到减少损失、保护人民生命财产安全的目的。

技术领域

本发明涉及BIM、GIS动态展示领域，具体涉及一种基于BIM和GIS的洪水淹没范围动态展示方法。

背景技术

以管理地理空间数据为核心功能的GIS技术，其主要特征是完成对地形地貌以及相应建筑工程分布的描述，在工程规划设计选线、施工总布置等方面发挥着重要的作用，但考虑到工程后续设计、施工、运营管理中海量数据存储及分析的功能需求，GIS技术则略显不足；而BIM技术能够在世界坐标系中对建筑物自身框架和内部信息进行三维精细化管理，并且通过模型的统一化和信息的标准化，使得项目全生命周期的信息在单一的模型中被完整记录。

由于我国各地每年洪涝灾害频发、危害极大，为了有效避免洪水风险带来的损失，有必要对洪水风险图动态展示，但是BIM技术对于大范围地理空间数据处理分析的能力略显不足，而BIM和GIS融合应用于洪水淹没范围的动态展示和可视化表现，为决策者决策提供了技术支持。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种基于BIM和GIS的洪水淹没范围动态展示方法，将BIM和GIS整合在起，直观、精确地反映洪水淹没范围，为水利工程的防汛决策提供有力的支撑，来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种基于BIM和GIS的洪水淹没范围动态展示方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，构建BIM和GIS三维融合模型，分别构建流域内所有水利枢纽工程的BIM模型以及流域的三维地形模型，将三维地形模型有限元栅格化得到DEM数字地形模型，水利枢纽工程的BIM模型与DEM数字地形模型融合，得到BIM和GIS三维融合模型；

S2，淹没范围数据处理，在水利枢纽工程所在区域的DEM数据上，通过在流道上设置预设间隔长度的基准水位控制线对流道划分，并对各栅格进行插值，比较栅格插值处的水位与其高程之间的大小关系，获取淹没范围；

S3，淹没范围分析得到被淹没地区的栅格数据，通过静态水面法分析淹没范围，将基准水位控制线以及其间插值得到的水位控制线所过的栅格点以及所表述的水位信息存储，以当前基准水位控制线内的流域为单元分区存储；

S4，淹没范围可视化，将得到的栅格数据进行模型构建，并依据水位信息的不同选择对应的色彩显示，最后再叠加到GIS中，最终显示淹没范围，通过改变洪水的水位或流量可动态显示淹没范围。

作为优选地，在构建BIM和GIS三维融合模型的步骤中，

水利枢纽工程的BIM模型利用Bentley MicroStation软件构建，预先获取流域内各类水利工程的参数，将参数作为Bentley MicroStation软件的输入进行构建；

DEM数字地形模型的构建，预先通过GIS技术得到三维地形模型，并同时提取数据表示的等高线、高程点、河岸特征线参数作为Bentley Geopaksite软件的输入，BentleyGeopaksite软件以此生成不规则三角网格tin文件，输出得到DEM数字地形模型。

作为优选地，所述水位控制线与流道的中心线垂直，且以任意相邻的水位控制线为基准，在位于其间的栅格点上插值，并比较栅格插值处的水位与其高程之间的大小关系：若水位大于地形高程，则该栅格属于淹没范围，记录其水位或水深；若水位小于地形高程，则不属于淹没范围。

作为优选地，所述插值采用线性插值法。