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产品之窗|BIM、倾斜摄影、地质体……MapGIS CIM平台多源异构全空间数据一体化融合

发布时间:2022-05-07 阅读量:34

为满足实景三维中国建设需求,MapGIS在全空间、大数据、人工智能方面进行技术创新和研发,突破“BIM+GIS+IOT”技术瓶颈,融合城市地上下、室内外、历史现状未来多尺度、多粒度信息模型,形成了具备全空间特性的MapGIS CIM基础平台。实现了城市过去可追溯、现在可感知、未来可推演的“超能力”,助力城市高质量可持续发展。

自2021年8月通过城市信息模型(CIM)基础平台软件测评以来,MapGIS CIM平台不断创新升级,以实景三维数据为底座,打通了CIM数据生产、数据存储、数据处理、服务发布、数据可视化、分析应用等CIM业务流程。本文聚焦CIM数据融合,从全空间数据处理、二三维数据检查、多源异构数据融合等三方面进行介绍。

全空间数据处理

(一)倾斜摄影静态单体化

实景三维倾斜摄影数据常用格式为OSGB,OSGB数据以瓦片的形式保存三维模型,三维模型被分为一个个瓦片(Tile),每一块数据包含若干层多细节层次(LOD)数据,由最精细一级开始,经过简化生成上一级LOD,最粗一级LOD保存为单个OSGB文件。每个OSGB瓦片文件都存储了模型的贴图和结构信息,结构信息以TIN(不规则三角网)形式存储。

倾斜摄影单体化是使用矢量区分割倾斜摄影数据中指定LOD级别的数据,得到单体化模型数据的功能。

倾斜摄影静态单体化,通过用建筑物、道路等对应的矢量面,对倾斜摄影模型进行分割,将连续的三角面片网从物理上分割开,从而实现单体化。这种方式也可称之为“切割单体化”。

MapGIS CIM基础平台倾斜摄影单体化的基本思想是:倾斜摄影转换为正射影像→影像半自动提取矢量区→静态切割单体化倾斜摄影。具体流程如下图:

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(二)倾斜摄影动态单体化

MapGIS CIM基础平台动态单体化查询新增支持添加多个矢量图层,支持设置单体化属性关联字段,可根据需求增删字段,关联对应矢量数据的属性字段。

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(三)物联感知数据与地理实体建立关联

以地理实体库为基础,MapGIS CIM基础平台通过地理实体关联多类型行业专题数据,将地理实体空间身份编码与业务专题编码建立连接,支持多层级地理实体之间、地理实体与行业专题数据之间的数据一体化关联,包括存储在DataStore中的非结构数据和IoT数据等。非结构数据如房屋产权信息、房屋户型图等;IoT物联网数据包括传感器数据、摄像头数据等。

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针对已建模的分层分户数据,借助实体关联和服务发布,即可在前端展示分层分户的信息查询。统一了图文关联展示的数据标准、体系,打通了MapGIS全空间一张图和MapGIS DataStore产品间的壁垒,能够满足大体量数据关联展示的应用场景需求,进一步推动智慧城市的规划建设。

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二三维数据检查

根据城市实体数据成果质量检查相关规范,MapGIS CIM基础平台可对实体对象的精度、空间、属性、拓扑等信息进行检查,并根据检查结果对模型实体空间、属性、纹理等信息进行编辑处理。

MapGIS CIM基础平台提供检查规则配置工具、数据属性检查工具、数据空间检查工具、三维模型数据检查工具以及结果处理工具,实现二三维模型的自动检查和处理;支持用Python脚本、工作流、模型扩展数据检查项等,方便用户调用。

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多源异构数据融合

MapGIS CIM基础平台支持景观、BIM、倾斜摄影、管线、地质体、激光点云、矢量、遥感影像、实时数据等数据的一体化管理,实现全空间数据的一体化融合。

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在XOY水平空间上,通过坐标转换或控制点匹配校正等方式进行位置配准,确保模型在水平方向的坐标统一;在Z方向的垂直空间上,通过模型实体与地形进行空间冲突检测,根据检测结果修正模型或地形高程,使模型实体与地形在垂直方向上完美贴合。

(一)三维数据配准

对不同来源的三维数据,通过位置配准,校正到和二维数据匹配的同一位置或偏移到指定位置,实现多个数据的空间坐标统一。

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(二)冲突检测与融合

检测不同来源的三维数据与地形的相交情况,通过融合区域的插值计算,实现三维模型、倾斜摄影与地形的融合。

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随着实景三维中国、数字孪生城市等新型基础设施建设如火如荼地开展,CIM平台愈发受到关注与重视,MapGIS CIM基础平台,通过整合城市地上地下、室内室外、过去和现在未来空间数据和物联网数据,为城市的数字化表达和管理提供空间信息底座,将有力地支撑城市规划、建设、管理和运行,实现数字城市与现实城市同生共长。

数据融合提供了海量的空间信息支撑,经过规范化处理和发布,将数据转化为数据服务,才能被广泛共享与使用,最终实现实景三维中国、数字孪生城市等的建设目标。

下一期,我们将推出MapGIS CIM平台新特性之服务融合,敬请期待!


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