三維規(guī)劃驗收系統(tǒng)設(shè)計研究

李南江 程良勇

摘 ?要：為了破解傳統(tǒng)規(guī)劃驗收手段效率低、難以全覆蓋等相關(guān)難題，首次提出設(shè)計與研發(fā)三維規(guī)劃驗收系統(tǒng)。根據(jù)項目的《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》內(nèi)容構(gòu)建三維模型及技術(shù)指標(biāo)，運用本項目竣工實測數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型及自動計算經(jīng)濟指標(biāo)，直觀的進行審查和對比分析，快速審查出建筑外立面、屋頂結(jié)構(gòu)、道路、綠化、出入口、停車位等要素不一致的地方，輔助規(guī)劃執(zhí)法部門進行竣工驗收。在項目建設(shè)完全通過驗收后，自動將項目竣工驗收成果更新至整個城市三維模型庫中，保持城市三維數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

關(guān)鍵詞：三維設(shè)計;規(guī)劃驗收;建設(shè)工程

中圖分類號：TP311.52;TP391.7 ? 文獻標(biāo)識碼：A ? 文章編號：2096-4706（2019）05-0018-03

Abstract：In order to solve the difficult problems such as low efficiency and full coverage of the traditional planning method of acceptance，according to the content of “Construction Project Planning License” of the project，three-dimensional models and technical indicators are constructed，and three-dimensional models and economic indicators are automatically calculated by using the measured data of the project completion， which can be examined and analyzed intuitively. Quickly examine the inconsistencies of building facades，roof structures，roads，greening，entrances and exits，parking spaces and other elements，and assist planning and law enforcement departments to complete the acceptance. After the project construction has passed the acceptance，the results of the project completion acceptance will be automatically updated to the whole citys three-dimensional model library to maintain the current situation of the city's three-dimensional data.

Keywords：three-dimensional design;planning acceptance;construction engineering

0 ?引 ?言

傳統(tǒng)的規(guī)劃驗收，大多根據(jù)竣工測量單位提供的工程竣工驗收測量報告，去現(xiàn)場校對，并采集照片的方式來進行，而且建設(shè)項目的資料或信息大都以二維圖紙（包括各種電子版本文件）記錄：

一是待審查的部位覆蓋不全，容易漏掉關(guān)鍵部位;二是由于時隔久遠(yuǎn)或經(jīng)多次改造，會導(dǎo)致實際的現(xiàn)狀情況與保存的資料或信息不符，查閱起來十分的不方便，從而對建筑設(shè)施的維護與項目的改造造成了很大的困難;三是工程驗交階段信息管理系統(tǒng)還是存在工程信息數(shù)據(jù)量大不能及時共享、工程信息數(shù)據(jù)完備性未得到有效驗證、工程實體信息與工程資料信息部分不相符、竣工交付標(biāo)準(zhǔn)缺失等問題，致使建設(shè)單位/政府監(jiān)督機構(gòu)在工程竣工驗收與交付等環(huán)節(jié)出現(xiàn)工作效率較低的問題;四是現(xiàn)今的城市建設(shè)日新月異，三維數(shù)字城市數(shù)據(jù)庫更新內(nèi)容量大、更新周期長、投入人力物力巨大。為破解這些難題，進行了本軟件系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計。

1 ?本文研究內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫的建設(shè)一方面能夠存儲城市現(xiàn)狀空間矢量數(shù)據(jù)、屬性信息、城市模型數(shù)據(jù)、建筑數(shù)據(jù)、用地信息等，可以為待研發(fā)的三維規(guī)劃驗收系統(tǒng)瀏覽提供城市三維場景數(shù)據(jù)源，為用戶查詢地物空間信息和屬性信息提供數(shù)據(jù)源，方便用戶更全面、真實、立體、快捷的了解城市發(fā)展概況。另一方面建立三維規(guī)劃竣工驗收機制，高效審查工程建筑立面、屋頂結(jié)構(gòu)、道路、綠化、出入口、停車位等審查要素是否一致。在驗收通過后可直接更新至現(xiàn)狀三維模型庫，保持三維模型數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，縮短城市三維數(shù)據(jù)庫更新周期和減少更新成本。

2 ?規(guī)劃驗收系統(tǒng)功能設(shè)計

隨著三維GIS軟件技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的二維地圖已經(jīng)不能滿足日常的工作需要，要求有先進的技術(shù)來解決規(guī)劃驗收中一些需要從多維度進行審查的問題。本系統(tǒng)軟件基于3D GIS技術(shù)和VRStar2.0軟件平臺，采用COM封裝技術(shù)，開發(fā)三維輔助規(guī)劃驗收系統(tǒng)。其中，三維輔助規(guī)劃驗收系統(tǒng)功能組織結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

2.1 ?竣工方案采集錄入

借助激光雷達(dá)技術(shù)獲取激光點云數(shù)據(jù)，構(gòu)建高精細(xì)三維模型，提取平面圖矢量數(shù)據(jù)，并掛接指標(biāo)等屬性信息，再通過導(dǎo)入接口導(dǎo)入至系統(tǒng)竣工方案數(shù)據(jù)庫中，在導(dǎo)入的時候進行錯誤自動檢查。然后，通過其它分析功能進行半自動輔助分析，竣工驗收數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能界面如圖2所示。

2.2 ?總平面圖審查

通過2.1數(shù)據(jù)裝載至系統(tǒng)中，開發(fā)出總平面圖審查功能，來審查建筑物的滿外尺寸、退線、用地范圍、項目區(qū)域道路、停車位、樓間距等是否滿足規(guī)劃要求。在三維場景中，運用GIS地圖數(shù)據(jù)分層疊加原理和左右分屏同步原理，分別顯示不同數(shù)據(jù)圖層，從而進行同一空間位置數(shù)據(jù)的直觀對比，直觀體現(xiàn)現(xiàn)狀是否滿足規(guī)劃的要求，審查內(nèi)容如圖3所示。

2.3 ?技術(shù)指標(biāo)審查

建設(shè)項目在進行規(guī)劃驗收的時候，最主要的一項工作就是分析竣工項目各項經(jīng)濟指標(biāo)是否滿足規(guī)劃及法律法規(guī)規(guī)定的要求。本軟件系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)計數(shù)據(jù)表格，設(shè)計開發(fā)經(jīng)濟指標(biāo)查詢界面，同時對竣工、規(guī)劃的項目經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)進行直觀比較分析，自動計算差值大小，分析是否在法律法規(guī)規(guī)定的容限范圍內(nèi)，若超出該范圍容限值，系統(tǒng)軟件自動高亮顯示超出指標(biāo)的項，審查內(nèi)容如圖4所示。

2.4 ?建筑單體審查

基于方案比選模塊開發(fā)建筑單體審查功能，對竣工和規(guī)劃方案進行組織和管理，開發(fā)單屏和雙屏比選功能，進行全方位三維立體的對比分析，于此同時所有的對比審查是融入到現(xiàn)狀場景中進行的。軟件系統(tǒng)提供的三維場景任意漫游和模擬汽車、行人漫游、書簽動畫功能，輔助用戶進行三維興趣點的快速定位和三維漫游，審查內(nèi)容如圖5所示。

2.5 ?標(biāo)準(zhǔn)地名審查

根據(jù)2.1段落中運用先進的激光雷達(dá)技術(shù)獲取的高精細(xì)三維現(xiàn)狀模型，復(fù)制一模一樣的現(xiàn)狀三維，開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)地名審查功能，對規(guī)劃和竣工方案中的地名、景觀、綠化、道路等進行直觀對比審查，同時結(jié)合單屏切換和雙屏對比功能進行對比分析，對于和規(guī)劃要求不一樣的地方進行半自動化對比分析和標(biāo)記，審查內(nèi)容如圖6所示。

2.6 ?違法標(biāo)記

軟件系統(tǒng)除了可以自動化的對比標(biāo)記功能，還需具備人工交互標(biāo)記功能。開發(fā)違法標(biāo)記功能，將三維場景中的竣工方案與規(guī)劃方案不符合的地方，包括位置、視角、圖片、繪制圖形以及違法類型、等級、和說明等信息。對違法標(biāo)記的信息還需進行精確查詢，可將三維場景中保存的竣工方案與規(guī)劃方案不符合項信息按照不同類別等要求進行過濾搜索，再通過點擊每個不符合項可以實現(xiàn)三維場景中問題地方的精確定位。

同時，將建設(shè)項目的相關(guān)資料文件以附件的形式進行數(shù)據(jù)庫的存儲和管理，方便資料的快速查閱。

3 ?結(jié) ?論

通過本研究成果的使用，完善了一套完整、全面的建設(shè)工程規(guī)劃驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。建立起一套城市海量數(shù)據(jù)更新機制，來源源不斷地為三維數(shù)字城市建設(shè)輸入新鮮血液，維持其生命。現(xiàn)實的城市實景三維數(shù)據(jù)庫，為智慧城市建設(shè)打下了堅實基礎(chǔ)。同時，隨著海量數(shù)據(jù)的更新，日積月累，形成比較全面的歷史數(shù)據(jù)庫，整個城市的發(fā)展過程都將記錄下來，日后必將成為城市歷史復(fù)原保護等的寶貴資源財富。

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作者簡介：李南江（1985.08-），男，漢族，湖北大冶人，軟件項目經(jīng)理，工程師，本科，研究方向：地理信息系統(tǒng)、三維數(shù)字城市;程良勇（1981.05-），男，漢族，湖北鄂州人，事業(yè)部經(jīng)理，高級工程師，碩士，研究方向：地理信息系統(tǒng)、三維數(shù)字城市。