一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统的制作方法

1.本发明属于园林工程建设技术领域，具体为一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统。


背景技术：

2.园林工程的概念有广义和狭义之分。从广义上讲，它是综合的景观建设工程，是自项目起始至设计、施工及后期养护的全过程。从狭义上理解，园林工程是指以工程手段和艺术方法，通过对园林各个设计要素的现场施工而使目标园地成为特定优美景观区域的过程，也就是在特定范围内，通过人工手段(艺术的或技艺的)将园林的多个设计要素(也称施工要素)进行工程处理，以使园地达到一定的审美要求和艺术氛围，这一工程实施的过程就是园林工程。
3.园林工程实际上包含了一定的工程技术和艺术创造，是地形地物、石木花草、建筑小品、道路铺装等造园要素在特定地域内的艺术体现。因此，园林工程与其他工程相比具有其鲜明的特点，园林工程是一种综合景观工程，它虽然需要强大的技术支持，但又不同于一般的技术工程，而是一门艺术工程，涉及建筑艺术、雕塑艺术、造型艺术、语言艺术等多门艺术，园林工程是一门技术性很强的综合性工程，它涉及土建施工技术、园路铺装技术、苗木种植技术、假山叠造技术及装饰装修、油漆彩绘等诸多技术，在进行园林产品的创作时，所要求的技术无疑是复杂的。随着园林工程日趋大型化，协同作业、多方配合的特点日益突出；同时，随着新材料、新技术、新工艺、新方法的广泛应用，园林各要素的施工更注重技术的综合性，除了其空间特性，还有时间性以及造园人的思想情感，园林工程在不同的地域，空间性的表现形式迥异。园林工程的时间性，则主要体现于植物景观上，即常说的生物性，园林工程的后续性主要表现在两个方面：一是园林工程各施工要素有着极强的工序性；二是园林作品不是一朝一夕就可以完全体现景观设计最终理念的，必须经过较长时间才能显示其设计效果，因此项目施工结束并不等于作品已经完成。
4.虚拟现实(vr)技术是仿真技术的一个重要方向，其主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。园林造景设计指在一定的地域范围内，通过改造地形，种植植被和营造建筑，并对其进行美化布局，目前，在园林工程建设规划中，通常是通过实地勘察绘制园林工程布局图，再根据绘制的园林工程布局图，构建园林造景设计三维模型图，由于需要设计师频繁勘查并且进行探讨，整个园林工程建设中需耗费大量时间，同时在对园林工程建设规划中，无法通过虚拟显示来模拟园林工程建设方案，因而无法根据规划区域信息调整规划策略，需对初始方案进行反复修正，影响建设和施工周期，还增加园林工程的建设成本，因此需一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种园林工程建设虚拟信息规划及
智能排列系统，解决了无法通过虚拟显示来模拟园林工程建设方案，因而无法根据规划区域信息调整规划策略，需对初始方案进行反复修正，影响建设和施工周期，还增加园林工程的建设成本的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统，包括plc控制单元，所述plc控制单元的输入端与苗木数据库的输入端连接，所述苗木数据库的输入端与数据监测模块和查询模块的输出端连接，所述plc控制单元的输出端与实景获取单元的输入端连接，所述实景获取单元的输出端与区域规划单元的输入端连接。
9.所述区域规划单元的输出端与智能规划单元的输入端连接，所述智能规划单元的输出端与苗木排列模块的输入端连接，所述苗木排列模块的输出端与规划统计单元的输入端连接，所述规划统计单元的输出端与实景三维模型构建单元的输入端连接，所述实景三维模型构建单元的输出端与维护管理单元的输入端连接，所述维护管理单元的输入端与plc控制单元的输出端连接，所述区域规划单元的输出端与数据监测模块的输入端连接。
10.作为本发明的进一步方案：所述苗木数据库包含园林规划设计中常用的苗木种类及各种类苗木数量，对所有的苗木设立标签，所述标签包括苗木生长标签、品种标签。
11.作为本发明的进一步方案：所述实景获取单元包括摄像模块、虚拟显示模块、通讯模块和定位模块；
12.所述虚拟显示模块通过设置在摄像模块内的vr显示模组进行实景切换，所述摄像模块显示平面地图及虚拟实景；
13.所述通讯模块用于以蓝牙、4g/5g、无线通信的方式进行信息传递；
14.所述定位模块用于将摄像模块监测的数据导入定位模块内，在导入平面地图数据后建立平面直角坐标系，并对平面地图上的每一个点赋予坐标值，对地图上每一个点进行定位。
15.作为本发明的进一步方案：所述区域规划单元包括环境监测模块和区域划分模块；
16.环境监测模块：用于在适于布局为种植区域内标记环境监测点，所述监测点包括土壤监测、光照监测、空气质量监测、人流量监，土壤监测包括监测湿度及成分，土壤成分包括养料成分信息、无机污染物成分信息、有机污染物成分信息；
17.区域划分模块：根据平面地图及虚拟实景布局信息，构建实景三维模型，并结合园林当前的地形和建筑布局，在实景三维图上划分功能区域，并标记各区域定位点，根据图形比例计算各区域划分面积，区域包括种植区域、建筑区域、公共场所区域。
18.作为本发明的进一步方案：所述智能规划单元包括绿化规划模块和建筑规划模块；
19.绿化规划模块：根据各区域环境监测点的地理位置信息和环境信息，并结合各苗木生长环境信息和种植区域信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木，并将苗木标签标记在对应种植区域上；
20.建筑规划模块：根据各功能区域内的建筑布局，并结合相邻功能区域内的苗木布局和建筑布局，重新确定布局的建筑，并建筑名称设定标签。
21.作为本发明的进一步方案：所述苗木排列模块用于根据各区域的划分面积及苗木种植面积对苗木进行智能排列，由相关人员设计多种排列矩阵，根据种植区域地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息进行智能排列，苗木排列模块包括修订模块，可对智能排列结果进行自行调整修改。
22.作为本发明的进一步方案：所述规划统计单元包括区域统计模块、条件统计模块和专项统计模块；
23.区域统计模块：用于对指定区域内的园林范围的种植苗木信息进行统计，输出统计结果，通过直方图或饼状图方式体现；
24.条件统计模块：用于统计各区域种植地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息，通过直方图或饼状图方式体现；
25.专项统计模块：用于根据用户修正后的排列方案进行苗木的种类、数量及位置信息进行统计，通过表格或统计图方式体现。
26.一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统，所述实景三维模型构建单元，包括数据获取模块和3d打印模块，所述实景三维模型构建的方式如下：
27.a、首先实景获取单元获取各功能区域的平面地图及虚拟实景数据，通过对指定区域内的园林范围的种植苗木信息进行统计，根据各区域种植地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息，来对种植面积进行规划；
28.b、将摄像模块监测的数据导入定位模块内，获取建筑、种植、公共场所的定点坐标信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木进行智能排列，并将苗木标签标记在对应种植区域上；
29.c、最终由3d打印模块根据平面地图、虚拟实景数据与定位信息确认的数据信息进行不同图像之间的关联性建立，得到3d复原图像并打印生成实景3d模型。
30.作为本发明的进一步方案：所述数据监测模块用于对苗木数据库动态信息实时监测，根据供应情况实时更新，所述维护管理单元包括日志管理模块和工程管理模块；
31.日志管理模块：用于对已有的养护日志进行条件查询，提供对各区域种植信息的新增；
32.工程管理模块：利用gis形式对园林工程建设进行管理；
33.查询模块：用于根据图形和关联属性数据进行联动查询，提供由图形检索属性和由属性检索图形的双向查询功能，对已入库的园林数据，通过资格认证的方式进行管理端口登录，提供编辑、移动、删除功能，实现园林空间图形和属性数据的输入编辑与删除。
34.(三)有益效果
35.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
36.1、本发明中，通过各区域环境监测点的地理位置信息和环境信息，并结合各苗木生长环境信息和种植区域信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木，并将苗木标签标记在对应种植区域上，并且对各区域的划分面积及苗木种植面积对苗木进行智能排列，由相关人员设计多种排列矩阵，根据种植区域地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息进行智能排列，通过虚拟显示来模拟园林工程建设方案，有效根据规划区域信息调整规划策略，有效缩短设计周期，降低园林工程的建设成本；
37.2、本发明中，通过实景获取单元来获取平面地图及虚拟实景，并且对平面地图上
的每一个点赋予坐标值，对地图上每一个点进行定位，结合园林当前的地形和建筑布局，在实景三维图上划分功能区域，并标记各区域定位点，根据图形比例计算各区域划分面积，最终通过3d复原图像并打印生成实景3d模型来进行体现，使用户可根据实景3d模型来对园林工程建设进行规划布局，无需人员频繁现场勘察，有利于相关人员规划方案的设计。
附图说明
38.图1为本发明系统的原理示意图；
39.图2为本发明实景获取单元的示意框图；
40.图3为本发明规划统计单元的示意框图；
41.图中：1plc控制单元、2苗木数据库、3实景获取单元、4区域规划单元、5智能规划单元、6苗木排列模块、7规划统计单元、8实景三维模型构建单元、9维护管理单元、10查询模块、11数据监测模块。
具体实施方式
42.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
43.如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统，包括plc控制单元1，plc控制单元1的输入端与苗木数据库2的输入端连接，苗木数据库2的输入端与数据监测模块11和查询模块10的输出端连接，plc控制单元1的输出端与实景获取单元3的输入端连接，实景获取单元3的输出端与区域规划单元4的输入端连接。
44.区域规划单元4的输出端与智能规划单元5的输入端连接，智能规划单元5的输出端与苗木排列模块6的输入端连接，苗木排列模块6的输出端与规划统计单元7的输入端连接，规划统计单元7的输出端与实景三维模型构建单元8的输入端连接，实景三维模型构建单元8的输出端与维护管理单元9的输入端连接，维护管理单元9的输入端与plc控制单元1的输出端连接，区域规划单元4的输出端与数据监测模块11的输入端连接。
45.苗木数据库2包含园林规划设计中常用的苗木种类及各种类苗木数量，对所有的苗木设立标签，标签包括苗木生长标签、品种标签。
46.实景获取单元3包括摄像模块、虚拟显示模块、通讯模块和定位模块。
47.虚拟显示模块通过设置在摄像模块内的vr显示模组进行实景切换，摄像模块显示平面地图及虚拟实景。
48.通讯模块用于以蓝牙、4g/5g、无线通信的方式进行信息传递。
49.定位模块用于将摄像模块监测的数据导入定位模块内，在导入平面地图数据后建立平面直角坐标系，并对平面地图上的每一个点赋予坐标值，对地图上每一个点进行定位。
50.区域规划单元4包括环境监测模块和区域划分模块。
51.环境监测模块：用于在适于布局为种植区域内标记环境监测点，监测点包括土壤监测、光照监测、空气质量监测、人流量监，土壤监测包括监测湿度及成分，土壤成分包括养料成分信息、无机污染物成分信息、有机污染物成分信息。
52.区域划分模块：根据平面地图及虚拟实景布局信息，构建实景三维模型，并结合园林当前的地形和建筑布局，在实景三维图上划分功能区域，并标记各区域定位点，根据图形比例计算各区域划分面积，区域包括种植区域、建筑区域、公共场所区域。
53.智能规划单元5包括绿化规划模块和建筑规划模块。
54.绿化规划模块：根据各区域环境监测点的地理位置信息和环境信息，并结合各苗木生长环境信息和种植区域信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木，并将苗木标签标记在对应种植区域上。
55.建筑规划模块：根据各功能区域内的建筑布局，并结合相邻功能区域内的苗木布局和建筑布局，重新确定布局的建筑，并建筑名称设定标签。
56.苗木排列模块6用于根据各区域的划分面积及苗木种植面积对苗木进行智能排列，由相关人员设计多种排列矩阵，根据种植区域地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息进行智能排列，苗木排列模块6包括修订模块，可对智能排列结果进行自行调整修改。
57.规划统计单元7包括区域统计模块、条件统计模块和专项统计模块。
58.区域统计模块：用于对指定区域内的园林范围的种植苗木信息进行统计，输出统计结果，通过直方图或饼状图方式体现。
59.条件统计模块：用于统计各区域种植地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息，通过直方图或饼状图方式体现。
60.专项统计模块：用于根据用户修正后的排列方案进行苗木的种类、数量及位置信息进行统计，通过表格或统计图方式体现。
61.一种园林工程建设虚拟信息规划及智能排列系统，实景三维模型构建单元8，包括数据获取模块和3d打印模块，实景三维模型构建的方式如下：
62.a、首先实景获取单元3获取各功能区域的平面地图及虚拟实景数据，通过对指定区域内的园林范围的种植苗木信息进行统计，根据各区域种植地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息，来对种植面积进行规划。
63.b、将摄像模块监测的数据导入定位模块内，获取建筑、种植、公共场所的定点坐标信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木进行智能排列，并将苗木标签标记在对应种植区域上。
64.c、最终由3d打印模块根据平面地图、虚拟实景数据与定位信息确认的数据信息进行不同图像之间的关联性建立，得到3d复原图像并打印生成实景3d模型。
65.数据监测模块11用于对苗木数据库2动态信息实时监测，根据供应情况实时更新，维护管理单元9包括日志管理模块和工程管理模块。
66.日志管理模块：用于对已有的养护日志进行条件查询，提供对各区域种植信息的新增。
67.工程管理模块：利用gis形式对园林工程建设进行管理。
68.查询模块10：用于根据图形和关联属性数据进行联动查询，提供由图形检索属性和由属性检索图形的双向查询功能，对已入库的园林数据，通过资格认证的方式进行管理端口登录，提供编辑、移动、删除功能，实现园林空间图形和属性数据的输入编辑与删除。
69.综上所得：
70.通过各区域环境监测点的地理位置信息和环境信息，并结合各苗木生长环境信息和种植区域信息，确定适应于不同环境及不同季候种植的苗木，并将苗木标签标记在对应种植区域上，并且对各区域的划分面积及苗木种植面积对苗木进行智能排列，由相关人员
设计多种排列矩阵，根据种植区域地理信息、环境信息、土壤信息及不同种苗木信息进行智能排列，通过虚拟显示来模拟园林工程建设方案，有效根据规划区域信息调整规划策略，有效缩短设计周期，降低园林工程的建设成本。
71.通过实景获取单元3来获取平面地图及虚拟实景，并且对平面地图上的每一个点赋予坐标值，对地图上每一个点进行定位，结合园林当前的地形和建筑布局，在实景三维图上划分功能区域，并标记各区域定位点，根据图形比例计算各区域划分面积，最终通过3d复原图像并打印生成实景3d模型来进行体现，使用户可根据实景3d模型来对园林工程建设进行规划布局，无需人员频繁现场勘察，有利于相关人员规划方案的设计。
72.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。