1研究背景
我國水資源充足,且水庫諸多,這種水庫在防汛抗災及其水生態環境保護中充分發揮著關鍵功效,因而對水庫執行科學研究、安全性、自動化技術的管理方法,早已變成十分急切的要求與發展趨勢。伴隨著電子計算機技術的持續發展趨勢,其在建設工程行業的運用也慢慢廣泛,水庫信息內容智能化正變成處理水庫安全性創新管理的有效途徑。
王安生等設計方案并開發設計了全國中小水庫信息管理系統,保持了對全國性水庫信息內容的入錄、查尋、數據分析等作用;謝森輝等明確提出了GIS技術、空間數據庫管理方法技術和空間分析技術緊密結合的開發設計水庫智能管理系統的保持方式;舒依娜等開發設計了一套水庫信息管理系統手機軟件,保持了對水庫信息內容管理資料查尋作用。綜合性看來,這種系統軟件大多數是純數據庫管理,遮蓋定位點少、共享資源工作能力弱、升級期長,均未涉及到三維GIS與BIM服務平臺搭建,數據可視化水平不足,客戶無親臨其境覺得,另外無法運用GIS和BIM的特性及優點。而工程建筑信息內容實體模型(BuildingInformationModeling,BIM)是近年來出現在建筑圈中的一個新詞匯,以三維GIS技術為基本,集成化工程建筑建筑項目基本信息的建設工程數據庫系統,是對該建筑項目基本信息的詳細表述,將BIM服務平臺技術的特性與優點與已完善的GIS技術融合應用于水利水電工程當中為便捷水利水電工程安全性創新管理出示新的構思。文中將區域系統的諸因素智能化、數字化、虛擬化技術與數據可視化,用實體模型點評、剖析、預測分析、氣象預報地域的建設工程運作及社會經濟發展的發展趨勢,將當然的地域變為可即時重現和仿真模擬預測分析的信息化管理地域,搭建一個功能齊全的水利工程地域數據可視化管理信息系統。
2區域大數字水庫系統軟件的管理體系構架
地域大數字水庫,就是說綜合性應用遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、衛星導航系統(GPS)、三維BIM、互聯網等當代技術,對某地域的水庫基礎信息、水情數據信息、水壩數據監測、視頻數據信息等多源結構信息內容開展智能化收集與儲存、動態管理、深層次結合與發掘、信息化管理與傳送派發,搭建地域級水庫數據可視化的基本服務平臺和BIM+WebGIS立體式實體模型,將全部地域水庫信息內容仿真模擬重現。
運用GIS高精密DEM和DOM數據信息,及其BIM實體模型集成化的整體規劃、設計方案、工程施工及經營等環節的建設工程各種各樣信息內容特性,進而保持水文學氣象預報、水庫生產調度、水壩工作中性態評定、潰壩剖析等作用,根據創建各個職責和各個部門的技術專業運用模型庫、標準庫及軟件系統,保持地域水庫各種信息內容的數據可視化查尋、剖析、管理決策、顯示信息和輸出。
依據地域大數字水庫的基礎觀念,區劃為大數字地域數據可視化基本服務平臺(基本層)、大數字地域技術專業軟件系統(網絡層),及其大數字區域管理與決策支持系統。地域大數字水庫的管理體系構架如下圖所示。
3地域大數字水庫系統軟件的架構設計方案
系統軟件服務平臺選用B/S構架,分成前端開發網頁頁面展現控制模塊與后臺管理領域模型解決控制模塊。前端開發網頁頁面承擔對客戶的互動解決,將客戶的業務流程實際操作發給后臺管理業務流程解決控制模塊開展解決,后臺管理業務流程解決控制模塊解決進行后回到相對JSON數據信息到前端開發網頁頁面開展展現。另外,后臺管理業務流程解決控制模塊也出示相對業務流程服務項目插口供客戶開展啟用,如下圖所示。
系統軟件選用MVC方式設計方案,前端開發網頁頁面應用JavaScript的富戶端網頁頁面,關鍵運用的架構有Jquery,Boot—strap。此外,也有自行封裝的一些uI部件,后端開發關鍵選用到的技術有SpringMVC,Hibernate,及其自行開發設計的一個管理權限部件,數據庫查詢選用的是SQLServer2008R2,如下圖所示。
4根據三維BIM+WebGIS的系統軟件搭建
4.1建設工程BIM
大數字水庫中的BIM包含實體模型和信息內容兩個層面:①實體模型包含水壩房屋建筑、安全性監測儀、電器設備等,可運用Inventor,Revit,三dSMax手機軟件及各種各樣模型技術轉化成;②水利水電工程在整體規劃、設計方案、工程施工和經營等環節中涉及的信息內容總數十分巨大,包含核心區房屋建筑、房屋建筑布局、工程施工全過程與監控器、機械設備、金屬構件、應急物資原材料、水庫、香港移民環境保護等信息內容。以便保持對這種信息內容高效率、動態性的管理方法,務必對其開展有效的歸類,BIM實體模型信息的分類以信息內容實體模型為基本,依照水利水電工程項目生命周期各環節(整體規劃、設計方案、工程施工、經營)開展信息內容區劃。
BIM信息內容實體模型的儲存方法另外采用關聯型數據庫查詢和分布式系統文本文檔分布式存儲。在其中,關聯型數據庫查詢以表和字段名的方法來儲存實體模型信息內容,包含基礎特性、實體模型拓撲、原材料、工程量清單、進展、花費、工業設備、工程施工自然環境、施工質量、安全性監(巡)視查驗、運作管理方法。以實體模型基礎特性信息內容特征分析,其數據庫表中字段名應包含實體模型序號、實體模型名字、實體模型建立時間、修改時間、建立企業、創建者、改動人、儲存部位。分布式系統文本文檔分布式存儲以文檔方式開展信息內容儲存,包含實體模型文檔、項目可行性匯報、有關科學研究匯報、實體模型有關的合同信息等有利于以文本文檔方法開展儲存的文檔。
4.2大數字水庫河段GIS實體模型
在搭建地域水庫地理信息實體模型GIS時,可運用搜集到的大數字標高實體模型(DEM)與正射影像相(DOM)數據信息累加的方式來制做,搜集地域地貌影象、航空公司影象等圖象數據信息,大數字標高實體模型和江河、路面等地貌數據信息,運用專業軟件解決搜集的空間數據來搭建能真正體現建設工程當場及河段地質構造的三維地貌。
4.3三維BIM+WebGIS構架
參照有關參考文獻15娟J,設計方案三維BIM+WebGIS構架。大數字地形模型信息量大,另外涉及到大量的BIM信息內容,假如用一般的數據可視化模塊來展現必定會造成實際操作高效率等難題。為迅速、形象化流暢地展現,及其合理結合BIM信息內容,采用三維自然地理數據可視化系統軟件SuperMap。
SuperMapiClient3DforPlugin是一套根據SuperMapUGC(UniversalGISCore)最底層類庫和Open—GL三維圖像處理庫的三維自然地理數據可視化客戶端開發包。且可適用有關電腦瀏覽器及其自定三維數據可視化情景,并保持海量信息載入、數據信息訪問、涂層操縱等作用。根據應用JavaScript開發語言創建三維數據可視化地理信息手機客戶端,并且以Ac—tiveX控制方式集成化于Web網頁中,如下圖所示。
4.4三維數據可視化服務平臺
電腦瀏覽器手機客戶端安裝SuperMapiClient3DforPlugin軟件后就可以開啟并訪問三維水壩BIM+WebGIS情景,三維水壩BIM根據網絡熱點與數據庫查詢中儲存的BIM數據信息開展關系,能夠 在情景中顯示信息、查尋水壩BIM數據信息,如監測儀數據信息及過程線展現,視頻攝像頭即時界面。另外可對GIS情景開展測量,顯示信息降水等值線等作用。根據水壩BIM+WebGIS,保持了地域大數字水庫一張圖,促使技術人員的實際操作更高效率、更形象化,數據監測的追朔越來越易如反掌,極大地提高了水庫管理能力。水壩BIM+WebGIS制做步驟如下圖所示。
選用BIM+WebGIS技術,在充足科學研究管理方法單位要求的基本上,產品研發了根據三維BIM+WebGIS系統軟件數據可視化服務平臺,如圖所示6圖示。該服務平臺解決了水庫管理方法企業當今存有的“鄰避效應”等難題。服務平臺出示了形象化品牌形象的展現方法,集成化了離開的業務流程作用,保持了水庫及水庫群的集中化監控器和協同管理方法,合理地提升了管理方法單位工作中的高效率,為管理方法單位科學研究高效率管理方法出示了支撐點,為各工作部門出示地域級的綜合性整體規劃、基本建設、運作管理方法等輔助管理決策方式,為廣大群眾出示地域水庫數據服務。
5結語
根據建設工程BIM實體模型和大數字水庫河段GIS實體模型,從系統軟件管理體系構架、架構設計方案等層面詳盡論述了三維BIM+WebGIS數據可視化地區大數字水庫安全性智能管理系統服務平臺的設計方案與開發設計。該系統軟件在融合并運用目前各種水利工程信息資源的基本上,借助計算機網系統軟件出示的信息內容傳送安全通道,以技術規范、信息內容全方位、高度互享的大數據中心為信息內容儲存、融合獲取的基本,保持地區內水利工程組織間各種信息資源的髙度互享與統一標準化管理,是地區水庫運作標準化管理、決策的高效工具。