摘要
传统的二维平面式模型在数据完整性和可视化表达方面存在着明显不足和缺陷。随着信息技术的快速发展，城市规划领域相关辅助技术也获得了突飞猛进的进步。目前，借助无人机倾斜摄影技术的城市三维GIS(3DGIS)模型逐渐深入到方案设计、项目管理、评审施工等过程中。然而，当前通过无人机多点位拍摄建立的城市实景模型尚处于外表属性“一层皮”的状态，建筑内部的信息数据还未能纳入到现有的三维实体模型中。因此，将蕴含城市地理信息数据的3DGIS模型和建筑内部属性信息的建筑信息模型(BIM)进行技术融合，集成“表面模型”和“实体模型”的精化内容，能够最大限度的实现二者的优势互补，对城市规划设计和建设管理具有现实意义和指导价值。 首先，论文在全面总结城市3DGIS和BIM的主要理论、方法、技术以及国内外相关研究进展的基础上，剖析了当前城市三维实景模型研究中应用场景较少、理论及技术方法提炼不足等问题。其次，基于3DGIS和BIM技术的融合基础和原理，从技术层面，提出了通过建立IFC和CityGML映射关系来实现BIM和3DGIS模型之间转换的方法。再次，在实践层面，利用无人机倾斜摄影技术搭建了浙江省绍兴市柯桥主城区重点区域的3DGIS模型，同时通过BIM软件Revit对城市地标性建筑—规划温德姆酒店进行建筑信息模型的精细化组建，并对上述3DGIS和BIM模型进行集成应用，从规划项目管理和城市设计的角度开发了复杂建筑物室内外一体化导航和城市设计智能化色彩调整两大应用场景，弥补了城市规划领域在这方面的研究空白。最后，面向城市规划编制管理的阶段特征和工作重点，提出了将3DGIS与BIM的集成模型纳入城市规划编制与管理全过程中的理论框架，为城市的科学规划、智慧管理提供技术支撑。 研究结果表明，基于IFC和CityGML两个标准的数据结构和语义特征，通过提取语义信息、集成几何结构、调整坐标系统等技术能够将IFC文件导入CityGML模型中，进而实现3DGIS模型和BIM之间的信息共享和模型集成。实例研究表明，通过开发3DGIS和BIM的典型融合应用场景，能够有效指导城市色彩设计和复杂建筑物的防灾救援管理，从而提升城市规划设计和管理的数字化水平及工作效率。
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