传统四叉树和LOD相结合的技术，通过将大规模数 字高程模型（DEM)进行分块，对块内数据按分辨率的大小分层存储，建立多分辨率、多层的 金字塔；客户端根据视点可见集通过网络请求得到规则DEM网格数据，建立地形的三维模 型，通过拼接技术组合DEM网格模型构建大规模的三维地形。
[0030] 电力设施等基础设施工程不同于一般的工业民用建筑，往往涉及大范围区域和跨 越较长的距离空间，这就需要地理信息系统（GIS)及其特有的空间分析功能的支撑，以满 足电力建设工程不同空间尺度的设计施工和运维管理需要。平台数据来源广泛、类型丰富、 结构复杂，包括：基础地理数据、电网空间专题数据、三维设备模型数据、设计业务数据等。 根据电力工程建设管理的需要，本平台在数据库设计中需考虑不同来源多种类型数据信息 集成的需要，这种异构多源数据库中存储和管理的数据主要包括以下几种：
[0031] DEM数据：用于描述地形起伏形态和进行三维显示；
[0032] 纹理影像数据：包括遥感数据和地面摄影影像以及其它用于纹理映射的位图数 据；
[0033] GIS原始矢量数据：原有ZDGIS数据转换后的数据；
[0034] 空间实体对象数据：进行三维重建后的实体数据；
[0035] 属性数据：包括各种空间数据的属性数据；
[0036] 元数据：元数据是有关数据的数据。它是对一个数据集的内容、质量、状况和其它 特性的描述性数据。
[0037] 本平台建立了完整的多源异构后台数据库，其中包含有多个表，不同类型的数据 由不同的数据表进行存储和管理。在数据入库时将基本数据的每个表都定义唯一的主键， 将该主健值存储在参考表中，通过参考表来定义各表之间的数据约束。并对模型的属性数 据进行管理和分析。在数据建库中，最大限度减少数据迀移、整理，以降低数据集成工作量； 在数据管理中，采用数据总线集成模式对多元数据进行轻量化、高耦合度的数据存储、在线 发布、集成管理，保证数据完整性，提高数据集成性；基于空间四叉树原理，对空间数据进行 金字塔构建，并对各类空间数据建立快速索引机制。
[0038] IFC(Industry Foundat ion C lasses)标准是 IA I (InternationalAlliance of In teroperability)组织制定的建筑工程数据交换标准。IFC标准整体的信息描述分为四 个层次，从下往上分别为资源层、核心层、共享层、领域层。资源层里多是基础信息定义， 例如材料、几何、拓扑等；核心层定义信息模型的整体框架，例如工程对象之间的关系、工 程对象的位置和几何形状等；共享层定义跨专业交换的信息，例如墙、梁、住、门、窗等；领 域层定义各自领域的信息，例如暖通领域的锅炉、风扇、节气阀等。
[0039] 输变电工程中的构件是BM设计信息模型的核心内容，其它的模型信息都是围绕 构件模型进行定义的。本平台基于在IFC模型结构体系建立了输变电建筑结构构件描述 体系，可以描述柱、梁、板、墙、基础、楼梯等结构构件，这些结构构件均派生自建筑构件实体 (IfcBuildingElement)〇
[0040] BM和GIS的集成是当前国内外的研宄热点和难点问题，也是本平台的核心技术 优势。本平台分别米用 IFC(Industry Foundation Classes)和 CityGML(City Geography Markup Language)这两个BIM和3DGIS领域通用的国际数据模型标准作为信息融合基础语 义表达进行信息融合。
[0041] 由于IFC和CityGML分别使用了不同的对象几何表达方式和语义，使得两者的融 合成为国际难点问题。为实现IFC与CityGML数据集成，表1中描述了两者在几何，语义等 方面的区别和联系。
[0042] 表 1
[0043]
【主权项】
1. 一种基于IFC的输变电工程S维数字化管理平台，包括地理信息服务器、肥B服务 器、数据库服务器、局域网、VPN网络和客户端，所述的地理信息服务器、局域网和客户端两 两之间通过VPN网络连接，所述的肥B服务器、数据库服务器分别与局域网连接；其特征 在于，所述的数据库服务器中设有完整的多源异构后台数据库，包括DEM数据、纹理影像数 据、GIS原始矢量数据、空间实体对象数据、属性数据和元数据，其中空间实体对象数据通过 将BIM数据转换成IFC数据，然后将IFC数据转换成CityGML数据得到。
2. 根据权利要求1所述的一种基于IFC的输变电工程=维数字化管理平台，其特征在 于，所述的多源异构后台数据库包含有多个表，不同类型的数据由不同的数据表进行存储 和管理。
3. 根据权利要求2所述的一种基于IFC的输变电工程=维数字化管理平台，其特征在 于，在数据入库时将基本数据的每个表都定义唯一的主键，将该主健值存储在参考表中，通 过参考表来定义各表之间的数据约束，对模型的属性数据进行管理和分析。
4. 根据权利要求2所述的一种基于IFC的输变电工程=维数字化管理平台，其特征在 于， 所述的DEM数据；用于描述地形起伏形态和进行=维显示； 所述纹理影像数据；包括遥感数据和地面摄影影像W及其它用于纹理映射的位图数 据； 所述GIS原始矢量数据：原有ZDGIS数据转换后的数据； 所述空间实体对象数据；进行=维重建后的实体数据； 所述属性数据：包括各种空间数据的属性数据； 所述元数据；是对一个数据集的内容、质量和状况的描述性数据。
5. 根据权利要求2所述的一种基于IFC的输变电工程=维数字化管理平台，其特征 在于，所述的空间实体对象的BIM模型通过W下步骤得到；总结归纳各种电力行业的设备 和建筑物类型，总结出几种基本的建筑或设备单元，然后根据其不同的外形特点，综合利用 CSG与B-Rep方法对变电站及周边构筑物的复杂地物进行模型重建，分别对每一类建筑或 设备单元采用不同的数据模型。
6. 根据权利要求2所述的一种基于IFC的输变电工程=维数字化管理平台，其特征在 于，所述的BIM数据转换成IFC数据，然后将IFC数据转换成CityGML数据具体为： 多层次语义信息过滤为几何信息提供过滤条件，经过语义信息过滤可获取IFC实体几 何且保留IFC语义信息； 经过几何信息转换为GIS的表达形式后，实现IFC到CityGML的多层次语义映射，最后 进行几何语义增强得到不同LOD层级的CityGML模型。
【专利摘要】本发明涉及一种基于IFC的输变电工程三维数字化管理平台，包括地理信息服务器、WEB服务器、数据库服务器、局域网、VPN网络和客户端；所述的数据库服务器中设有完整的多源异构后台数据库，包括DEM数据、纹理影像数据、GIS原始矢量数据、空间实体对象数据、属性数据和元数据，其中空间实体对象数据通过将BIM数据转换成IFC数据，然后将IFC数据转换成CityGML数据得到。与现有技术相比，本发明整合数据资源，实现电力设施的展示、查询、检索、定位、安全管理等功能，形成一套完善的电力基础设施三维可视化综合应用系统。
【IPC分类】G06Q50-06, G06Q10-06
【公开号】CN104680331
【申请号】CN201510119389
【发明人】蔡钧, 丁一波, 王建军, 吕征宇, 李宾皑, 周亮
【申请人】国网上海市电力公司, 国网上海电力设计有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月18日