一种基于GIS和BIM模型的测量控制网布设方法与流程

一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法
技术领域
1.本发明涉及一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法，属于工程测量领域。


背景技术：

2.设计院进行控制点交桩后，需要在桥梁、隧道、路基、车站等结构物周边进行控制网加密选点，传统选点技术需投入大量人员在结构物周边进行选择，消耗大量时间精力，前期选点不能完全估计到结构物在建设中材料机械设备堆放问题，相邻控制点不能通视，造成需要对控制点重新布设情况。


技术实现要素：

3.本发明提供一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法，以降低测量控制点被破坏的情况，避免控制点布设位置不能满足后期结构物建设，保证在工程建设周期内控使用同一个控制点对结构物进行控制，在周期性复测时对控制点的变化具有可比性，有效控制工程项目的精度。
4.为实现上述目的，拟采用这样一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法，具体如下：
5.1)无人机生产三维实景模型；
6.2)bim技术生产三维结构物模型；
7.3)三维实景模型与三维结构物模型的融合；
8.将三维实景模型导入inventor软件作为底图，底图附有三维坐标信息，再将三维结构物模型导入inventor软件与三维实景模型融合，根据坐标底图坐标信息整合三维结构物位置关系，完成实景模型与结构物的融合；
9.4)可视化分析控制点选择位置；
10.根据周边环境与结构物视图的分析，选择控制点最佳位置，根据gis模型排除不可选区域，gps控制点避开影响卫星接收信号的位置，导线控制点相邻位置通视，在软件中量取点位间距离，满足规范要求的布设。
11.gps控制点避开有房屋、树林、水域和高压线的位置。
12.与现有技术相比，本发明利用gis+bim模型融合在控制网布设中，该方法设计依托小型无人机航测技术生成三维实景模型、bim三维建模技术，将三维模型放入实景模型进行整合，利用整合模型避开施工便道位置、材料堆放位置、临时结构位置和gps控制点受遮挡或有多路径信号反射的位置，根据相对关系，解决控制点需在现场踏勘问题；在融合图中，解决相邻控制点是否通视、边长是否满足施工要求、周边环境是否对gps测量有影响等问题，在室内可视化分析控制点选择位置，再到现场直接进行埋设控制点，完成测量控制点选点埋设工作，取代了传统现场踏勘选取，传统方法工作消耗大量人力物力财力，效率极低，且一次选点不能满足现阶段施工需求；采用此方法节约相当高的成本，解决了控制桩易被破坏、被遮挡等测量问题。通过该方法实现了可视化控制桩选点工作，在室内即可完成该项
任务，为结构物放样提供可靠精准基准等优点，该方法利用 gis+bim技术，投入经济适用，操作便捷，易于实现。
附图说明
13.图1是本发明的操作流程图。
具体实施方式
14.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.实施例
16.参照图1，本实施例提供一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法，具体如下：
17.1)无人机生产三维实景模型；
18.根据线路位置关系，规划测区飞行范围，测区内布设像控点，无人机按规划线路对原始地形地貌进行相片拍摄，完成外业数据采集；利用三维模型软件对外业数据进行处理，完成三维实景模型建模工作。
19.2)bim技术生产三维结构物模型；
20.根据设计院设计图纸，检查图纸各个结构物相对关系无误后，利用bim软件对结构物进行建模工作，建立的模型与实际施工尺寸一样，完成三维模型建立。
21.3)三维实景模型与三维结构物模型的融合；
22.三维实景模型可旋转查看影像任意角度，对线路周围环境可视化分析,将三维实景模型导入inventor软件作为底图(此时底图附有三维坐标信息)，再将三维结构物模型导入inventor软件与三维实景模型融合，根据坐标底图坐标信息整合三维结构物位置关系，完成实景模型与结构物的融合；
23.4)可视化分析控制点选择位置；
24.根据gis模型排除不可选区域，gps控制点避开有房屋、树林、水域、高压线等影响卫星接收信号的位置，导线控制点相邻位置必须通视，在软件中量取点位间距离，满足规范要求的布设，在高墩桥梁中还应考虑后期俯仰角较大的问题，减少控制桩二次布设情况，在周期性复测中对点位位移有一定的参考性。
25.基本原理：利用无人机航测技术生成三维实景模型，bim软件绘制结构物模型，再将两个模型根据相应位置进行融合，生成“已建成”结构物视图，根据周边环境与结构物视图的分析，选择控制点最佳位置，保证结构物精确定位。
26.技术特点：
27.1、gis模型与bim模型在现阶段项目都有应用，测量人员只需借助模型进行可视化分析选取点位，完成控制桩的埋设，操作简单，节约成本；
28.2、快速选取控制点位置，节约现场踏勘时间，可视化分析周边环境，减少前期考虑不周造成控制桩二次埋设；
29.3、根据gis+bim模型，选择稳定可靠位置，对于周期性复测具有可比性，保证在施
工阶段放样结构物的精准性。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种基于gis和bim模型的测量控制网布设方法，其特征在于，具体如下：1)无人机生产三维实景模型；2)bim技术生产三维结构物模型；3)三维实景模型与三维结构物模型的融合；将三维实景模型导入inventor软件作为底图，底图附有三维坐标信息，再将三维结构物模型导入inventor软件与三维实景模型融合，根据坐标底图坐标信息整合三维结构物位置关系，完成实景模型与结构物的融合；4)可视化分析控制点选择位置；根据周边环境与结构物视图的分析，选择控制点最佳位置，根据gis模型排除不可选区域，gps控制点避开影响卫星接收信号的位置，导线控制点相邻位置通视，在软件中量取点位间距离，满足规范要求的布设。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：gps控制点避开有房屋、树林、水域和高压线的位置。

技术总结
本发明提供一种基于GIS和BIM模型的测量控制网布设方法，该方法先利用无人机生产三维实景模型，利用BIM技术生产三维结构物模型，再将三维实景模型与三维结构物模型融合，最后可视化分析控制点选择位置，以解决传统方法工作消耗大量人力物力财力，效率极低，且一次选点不能满足现阶段施工需求的问题。属于工程测量领域。领域。领域。


技术研发人员：张志河 陈彬 宋善江 马军 谢显龙 胡刚 杨平平 郭铭跃 郭廷
受保护的技术使用者：中铁二局第一工程有限公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/4/20