大型引调水工程三维演示系统开发

汪 洋，谈 政，陈慧敏，马 锐，郑慧娟

（水利水电工程BIM单项应用奖三等奖，获奖单位为湖北省水利水电规划勘测设计院）

项目概况

鄂北地区水资源配置工程（鄂北工程）从丹江口水库引水，终点为湖北省大悟县王家冲水库，工程规模为Ⅱ等大（2）型，线路总长269.67km，受益范围1.02万km2，设计供水人口485万人，灌溉面积363.5万亩。大型引调水工程具有输水线路长、规模大、投资高、建设周期长、参建单位众多、参建环境复杂等特点。以BIM+GIS为基础，通过二次开发，建立信息管理平台，实现BIM模型空间查询、多数据源信息管理、多媒体演示、虚拟建造表达和虚拟现实等功能，为大型引调水工程科学决策、智能化管理提供技术支持，从而加快工程建设进度，提高工程经济效益和社会效益。

BIM与GIS应用及系统开发

制定了项目三维协同设计流程、建模标准和主要设计软件模板。采用欧特克BIM平台，根据各专业分工进行协同设计，BIM模型通过工作集和链接方式拼装到中心文件，使得各专业在统一的模板下开展设计。同时积累和丰富了企业参数化模型资源库。

项目以Skyline为主要GIS平台，利用航空影像、数字高程模型、2D及3D信息源、GIS数据集等创建了三维交互式环境。通过BIM+GIS的深入融合，实现大型引调水工程从宏观地理环境到微观构建模型的全方位三维可视化和海量工程数据的管理与维护，在工程前期规划、线路设计及方案选择等阶段得到了全面应用。

项目针对大型引调水工程线路长、地形和模型数据量大等特点，充分应用多媒体、虚拟现实、数据库和3D GIS开发等技术手段，整合工程各类信息模型及数据资料，研发了三维演示系统平台。采用C/S框架以提高软件整体运行效率，通过保密协议，确保原始资料和数据安全。创建了系统客户端，完成工程信息查询、分析量测、建筑物定位、三维漫游和多媒体展示等功能模块，实现整个工程项目交互式浏览、分析与演示。

特点与创新

①针对大型引调水工程线路长、建筑物多、结构复杂、数据量大等工程管理难题，实现了BIM+GIS大数据融合，创建了鄂北工程全线三维可视化大场景，为参建各方提供了统一的三维信息管理平台，便于各方沟通交流。

②针对BIM三角网曲面与GIS栅格地形数据不兼容的问题，通过Civil 3D设计开挖，得到真实开挖回填曲面，进入3ds Max贴图赋材质，最后导入大场景融合处理，实现设计地形在三维GIS场景中的精确表达。

③针对BIM模型导入GIS场景部分信息丢失的问题，将BIM模型信息通过Excel表转换导入数据库，实现了模型和数据的关联。

④通过二次开发并集成各类信息技术，融合信息查询、分析演示、多媒体及虚拟现实等功能于一体，使用户操作简单快捷。

⑤通过开放的系统接口，实现水位流量实测数据资料在虚拟场景的呈现和表达，并预留接口，为其他信息接入创造条件。

截面测量

BIM+GIS大场景