基于BIM+GIS 的水利工程全生命周期建設(shè)管理研究

孫少楠，宋宜昌

（華北水利水電大學(xué)水利學(xué)院，河南鄭州 450046）

0 引言

當(dāng)前，推進(jìn)智慧水利建設(shè)是實(shí)現(xiàn)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑之一。如何在水利工程全生命周期建設(shè)管理中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化場(chǎng)景展示、提高信息化水平成為目前研究的熱點(diǎn)。隨著B(niǎo)IM 的快速發(fā)展，以其可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、參數(shù)化性等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于水利水電工程的數(shù)字建設(shè)中，取得了很好的成果。于琦［1］等搭建了水利水電工程BIM 正向設(shè)計(jì)平臺(tái)，提高了協(xié)同設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)共享；荊鵬程［2］等研究了基于BIM 的水利水電工程全生命周期管理研究，實(shí)現(xiàn)了三維可視化信息化、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)；楊建峰［3］等研究了BIM技術(shù)在水利工程運(yùn)維管理中的應(yīng)用，建立了數(shù)字化管理平臺(tái)。綜合來(lái)看，BIM在水利工程中的應(yīng)用成果顯著。

但是隨著工程數(shù)字化的深入發(fā)展，BIM 的局限性被逐漸放大，水利工程是一個(gè)由很多單體工程組成的綜合體工程，水工建筑物選址困難、水文條件、地形復(fù)雜、施工難度大、工期長(zhǎng)，而B(niǎo)IM 技術(shù)主要應(yīng)用于單體工程，其應(yīng)用特點(diǎn)是三維模型單體精確化，而不具有外部環(huán)境信息，模型與現(xiàn)實(shí)割裂開(kāi)來(lái)，工程之間缺少聯(lián)系，協(xié)同效率低下，單體的BIM 三維模型應(yīng)用已經(jīng)不能很好的解決大型水利水電工程建設(shè)管理問(wèn)題。而GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，其具有宏觀的地理場(chǎng)景信息，可以為BIM 模型提供地形信息和空間分析。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于GIS+BIM 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換融合應(yīng)用方面已有研究，翟曉卉［4］等研究了BIM 和GIS 在空間和語(yǔ)義上的數(shù)據(jù)集成方法，避免信息缺失。應(yīng)用方面主要集中在鐵路、公路建設(shè)上，石碩［5］等研究了基于GIS+BIM的高鐵設(shè)計(jì)成果綜合應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)BIM 設(shè)計(jì)成果與真實(shí)地形場(chǎng)景的無(wú)縫融合。林國(guó)濤［6］等基于無(wú)人機(jī)、GIS 和BIM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了道路設(shè)計(jì)的協(xié)同化管理，而針對(duì)水利工程的應(yīng)用較少。

因此本文提出基于BIM＋GIS 技術(shù)在水利工程全生命周期的交互應(yīng)用，拓展BIM 應(yīng)用維度，以某抽水蓄能電站為例，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)管理。

1 BIM+GIS數(shù)據(jù)集成

1.1 BIM數(shù)據(jù)

BIM 在3D 模型基礎(chǔ)上，集成工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄了建筑物構(gòu)件的幾何、屬性信息，包含空間、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以用來(lái)管理水工建筑物全生命周期的信息。水利工程涉及水工、金結(jié)、水機(jī)、給排水、測(cè)繪、地質(zhì)等多個(gè)專業(yè)，采用Autodesk 平臺(tái)系列的Revit、Navisworks、Civil3D、Inventor 等主流軟件分系統(tǒng)建模，產(chǎn)生RVT、NWC、NWF、DWF、IPT 等中間格式文件，執(zhí)行數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)IFC（Industry Foundation Class），建模精度要求達(dá)到LOD3-LOD4，包含幾何實(shí)體和豐富的建筑語(yǔ)義信息。

1.2 GIS數(shù)據(jù)

在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中引入GIS 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)流域級(jí)別場(chǎng)景的可視化表達(dá)［7］。隨著無(wú)人機(jī)RTK 技術(shù)的快速發(fā)展，傾斜攝影數(shù)據(jù)成為三維GIS的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。通過(guò)在飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜、五個(gè)不同的視角同步采集影像，獲取到建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理。本文通過(guò)應(yīng)用多旋翼高精度航測(cè)無(wú)人機(jī)搭載五鏡頭相機(jī)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行航測(cè)作業(yè)，采集地形影像數(shù)據(jù)，照片包含經(jīng)緯度、海拔、高度、飛行姿態(tài)等信息，采用context capture 軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理：①影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入。設(shè)置相機(jī)型號(hào)類型，檢查航片完整性導(dǎo)入POS 數(shù)據(jù)。②空中三角測(cè)量加密。計(jì)算輸入影像的位置、角元素和相加屬性（焦距、主點(diǎn)、鏡頭畸變），山區(qū)地形一般采用無(wú)人機(jī)仿地飛行，造成空三多次迭代失敗，需根據(jù)參數(shù)生成平差區(qū)塊。③空三檢查。檢查航片是否交叉。④設(shè)置為當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系，導(dǎo)入測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，刺點(diǎn)。⑤重新提交空中三角測(cè)量。⑥新建重建項(xiàng)目。⑦選擇生成產(chǎn)品類型（DSM、DOM、三維點(diǎn)云）。傾斜攝影建模流程如圖1。

圖1 傾斜攝影建模Fig.1 Oblique photography modeling

1.3 數(shù)據(jù)集成

當(dāng)前，在GIS 與BIM 數(shù)據(jù)融合集成方面，可主要分為3 種方式，分別是數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展和地理本體論［8］。BIM 數(shù)據(jù)集成到三維GIS 平臺(tái)上主要有以下方面的問(wèn)題：①數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)不同。BIM 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為IFC，側(cè)重表達(dá)幾何信息和豐富的建筑構(gòu)造語(yǔ)義信息。City GML 更側(cè)重于對(duì)城市以及建筑內(nèi)外地理空間對(duì)象的描述，表達(dá)空間位置和拓?fù)鋵傩?，采用GML 建模語(yǔ)言。②坐標(biāo)系不同。BIM 模型一般采用局部坐標(biāo)或工程坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)時(shí)需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，集成到三維GIS平臺(tái)上存在位置偏差和形狀發(fā)生改變。③材質(zhì)、顏色、構(gòu)件丟失。BIM 模型包含豐富的屬性信息，而材質(zhì)信息基于本地的材質(zhì)庫(kù)中，讀取信息需要基于原生數(shù)據(jù)庫(kù)。④模型建模精度高。BIM 建模根據(jù)不同階段的設(shè)計(jì)要求，精度達(dá)到了LOD3-LOD4，對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換會(huì)引起大量的布爾運(yùn)算，加載讀取模型信息困難。

針對(duì)BIM+GIS 融合的技術(shù)難題，采用超圖研發(fā)的export 插件，對(duì)于BIM 的主流軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中間格式轉(zhuǎn)換，以配置數(shù)據(jù)集的方式集成到三維GIS平臺(tái)，同時(shí)針對(duì)傾斜數(shù)據(jù)，支持osgb格式文件的直接讀取。為實(shí)現(xiàn)兩者模型的精確匹配，在BIM 模型作為數(shù)據(jù)源接入時(shí)，查看傾斜攝影數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，粗略設(shè)置BIM模型坐標(biāo)原點(diǎn)的經(jīng)緯度，然后進(jìn)行三維配準(zhǔn)，對(duì)模型進(jìn)行偏移、旋轉(zhuǎn)、鑲嵌操作，實(shí)現(xiàn)與三維GIS 模型、地形數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)融合。同時(shí)為保證模型的流暢瀏覽，對(duì)BIM 模型進(jìn)行輕量化、三角網(wǎng)簡(jiǎn)化操作。BIM和GIS數(shù)據(jù)集成流程見(jiàn)圖2。

圖2 BIM+GIS數(shù)據(jù)融合Fig.2 Data fusion based on BIM+GIS

2 BIM+GIS水利工程全生命周期應(yīng)用方案

對(duì)于圖2 構(gòu)建的BIM+GIS 三維模型，融合了BIM、傾斜攝影、地形信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，通過(guò)配置統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，建立一個(gè)三維可視化交互環(huán)境，進(jìn)行模型編輯和空間分析。BIM 構(gòu)建一個(gè)由虛擬趨向于現(xiàn)實(shí)、GIS 構(gòu)建一個(gè)由現(xiàn)實(shí)模擬虛擬的應(yīng)用方案，集成到三維GIS 平臺(tái)上相互反饋、融合應(yīng)用，為水利工程全生命周期建設(shè)管理階段提供信息數(shù)據(jù)和分析支撐。全生命周期BIM 應(yīng)用中，涵蓋了項(xiàng)目各參與方各階段產(chǎn)出的全部信息，涉及不同階段的流轉(zhuǎn)和應(yīng)用，存在數(shù)據(jù)溢出、信息管理混亂等情況，如設(shè)計(jì)、施工等階段有價(jià)值的項(xiàng)目信息不一定適用于運(yùn)維階段，因此應(yīng)建立一個(gè)基于BIM 數(shù)據(jù)的信息管理框架和數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)信息進(jìn)行分類存儲(chǔ)管理，設(shè)置瀏覽權(quán)限，根據(jù)不同階段的項(xiàng)目需求參與方提取相應(yīng)的BIM 信息，實(shí)現(xiàn)信息的高效傳遞和共享。同時(shí)針對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)一直處于動(dòng)態(tài)變化中，不同階段的項(xiàng)目需求、功能需要的側(cè)重點(diǎn)不同，前期的BIM 模型數(shù)據(jù)不能滿足后續(xù)階段的信息需求。需根據(jù)后期項(xiàng)目需要、施工變更、工程建設(shè)的進(jìn)展，實(shí)時(shí)的添加、錄入工程信息，對(duì)前期的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充、修改，實(shí)現(xiàn)信息動(dòng)態(tài)數(shù)字化更新，進(jìn)行全生命周期的信息集成管理。全生命周期應(yīng)用流程如圖3。

圖3 全生命周期應(yīng)用Fig.3 Full life cycle application

3 實(shí)例應(yīng)用

某抽水蓄能電站由上水庫(kù)、輸水系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、下水庫(kù)及地面開(kāi)關(guān)站等建筑物組成，裝機(jī)容量120 萬(wàn)kW，安裝4 臺(tái)30萬(wàn)kW 可逆式水輪發(fā)電機(jī)組，屬一等大（1）型工程。電站下水庫(kù)大壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高100.60 m，壩頂軸線長(zhǎng)度416 m，填筑料量約305.7 萬(wàn)m3。

3.1 水利工程規(guī)劃階段

抽水蓄能電站所在處地形起伏大，無(wú)人機(jī)航測(cè)作業(yè)中信號(hào)易受到干擾，影響數(shù)據(jù)采集的精度?；诖藛?wèn)題采用精靈PHANTOM4Rtk 多旋翼高精度航測(cè)無(wú)人機(jī)，通過(guò)基站自帶靜態(tài)采集功能，如果差分信號(hào)受到干擾，可關(guān)閉精靈4 的RTK 功能，通過(guò)CGO2.0 PPK 后差分解算，保證數(shù)據(jù)精度。航測(cè)作業(yè)前，基于SDK 遙控器搭載的APP 進(jìn)行航線規(guī)劃，采用井字飛行，共獲得531組影像數(shù)據(jù)，導(dǎo)入Context Capture，進(jìn)行空三加密處理（連接點(diǎn)精度如圖4），生成DSM、DOM、三維點(diǎn)云模型（見(jiàn)圖5）等數(shù)字產(chǎn)品。對(duì)于生成的數(shù)字產(chǎn)品精度分析，GPS-RTK 測(cè)量得到8個(gè)像控點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)與實(shí)景模型查詢得到的坐標(biāo)進(jìn)行x、y、z方向的誤差計(jì)算（計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1），統(tǒng)計(jì)殘差的中誤差來(lái)進(jìn)行精度評(píng)價(jià)。計(jì)算方法如下：

圖4 空中三角測(cè)量連接點(diǎn)分布Fig.4 Air triangulation connection point distribution

圖5 三維點(diǎn)云模型Fig.5 3D point cloud model

表1 誤差計(jì)算Tab.1 Error calculation

式中：m為中誤差；Δ為觀測(cè)值與真值之間的差值；n為觀測(cè)值的個(gè)數(shù)。

基于以上統(tǒng)計(jì)計(jì)算可知：x方向最大誤差為1.8 cm，中誤差為0.6 cm；y方向最大誤差為3.0 cm，中誤差為1.0 cm；z方向最大誤差為3.6 cm，中誤差為3.6 cm。平面最大誤差為3.2 cm，中誤差為2.2 cm。精度達(dá)到厘米級(jí)，將影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入EPS 進(jìn)行三維測(cè)圖處理，可以生成數(shù)字線劃地圖DLG，為前期測(cè)量資料、規(guī)劃選址、移民工作提供精確的數(shù)據(jù)支持。

3.2 設(shè)計(jì)階段

3.2.1 模型創(chuàng)建

下水庫(kù)為面板堆石壩，由堆石體和防滲系統(tǒng)組成，分成面板、趾板、墊層、過(guò)渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)、底部反濾層、排水棱體。模型創(chuàng)建前，將項(xiàng)目目標(biāo)分解成對(duì)應(yīng)較小的工作單元，采用Revit參數(shù)化建模，包含幾何、材料等屬性參數(shù)，快速準(zhǔn)確生成三維仿真模型，后期需要對(duì)模型進(jìn)行修改時(shí)，只需要改動(dòng)參數(shù)便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的快速修改，建立新的信息模型，極大的提高了建模效率?；谏傻男畔⒛Ｐ涂煽焖偕纱髩蔚姆謪^(qū)材料明細(xì)表，方便工程量統(tǒng)計(jì)、成本控制等。下水庫(kù)面板堆石壩模型見(jiàn)圖6。

圖6 面板堆石壩模型Fig.6 Face rockfill dam model

BIM 模型完成后，通過(guò)export 轉(zhuǎn)換插件，將模型導(dǎo)出為中間格式，導(dǎo)入到三維GIS 平臺(tái)super map中，實(shí)現(xiàn)BIM 模型與傾斜攝影模型的精準(zhǔn)匹配，同時(shí)可添加衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)，賦予BIM 模型宏觀的地理場(chǎng)景，將抽水蓄能電站的分部、分項(xiàng)工程聯(lián)系起來(lái)，建立水利水電工程項(xiàng)目的集群工作環(huán)境。面板堆石壩BIM模型與傾斜攝影模型在三維GIS平臺(tái)上結(jié)合效果如圖7。

圖7 BIM+GIS模型融合Fig.7 BIM+GIS 3D model fusion

3.2.2 土方量計(jì)算

基于規(guī)劃階段生成的高精度三維地形數(shù)據(jù)，由于水利工程項(xiàng)目所在處植被較多，無(wú)人機(jī)航測(cè)得到的數(shù)據(jù)不能直接使用，將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入global mapper，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層濾波。先確定山體表層和地面層，估計(jì)一個(gè)植被層的高度，將選擇出來(lái)的數(shù)據(jù)過(guò)濾掉，生成tin 網(wǎng)格、所需的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行土方量計(jì)算。采用如下方法：①將高精度的DEM數(shù)字產(chǎn)品和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入civil3D，將地形曲面作為基準(zhǔn)曲面，目標(biāo)完成曲面作為對(duì)照曲面，“對(duì)照曲面”-“基準(zhǔn)曲面”即體積曲面，生成填挖方計(jì)量報(bào)告。②基于Cloud compare實(shí)現(xiàn)土方量計(jì)算（如圖8）。導(dǎo)入三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在測(cè)量區(qū)域生成隨機(jī)高程點(diǎn)坐標(biāo)。從軟件中導(dǎo)出XYZ 點(diǎn)文件，TXT 格式，利用VISUAL STUDIO 編制的不規(guī)則三角網(wǎng)法體積計(jì)算程序計(jì)算土方量。相較于傳統(tǒng)計(jì)算方式，可隨時(shí)進(jìn)行填挖方分析，便于控制項(xiàng)目成本。

圖8 地形曲面Fig.8 Terrain surface

3.2.3 隧洞管線規(guī)劃

水利施工場(chǎng)地及周邊地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜，需要考慮地形地質(zhì)條件，基于無(wú)人機(jī)RTK 技術(shù)，采集真實(shí)的地理測(cè)繪信息，建立三維地形場(chǎng)景。在三維GIS 平臺(tái)上模擬管線布置方案，加載BIM 管道模型，輔助論證方案的可行性，減少土石方填挖方量，加快項(xiàng)目進(jìn)度。

3.3 施工階段

抽水蓄能電站涉及上下水庫(kù)的修建，施工戰(zhàn)線長(zhǎng)、施工作業(yè)區(qū)分散、建設(shè)工程規(guī)模大、地形條件復(fù)雜，不可控性因素較多，造成規(guī)定的項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)不能按時(shí)完成進(jìn)度。因此進(jìn)行合理的場(chǎng)地布置、施工模擬、優(yōu)化運(yùn)輸路線、建立安全的管理制度對(duì)于工程的高效完工是非常重要的，應(yīng)用BIM+GIS 技術(shù)從以下四方面針對(duì)性的提供解決方案。

3.3.1 場(chǎng)地布置

施工場(chǎng)地布置是項(xiàng)目施工的前提，合理的布置方案能夠在項(xiàng)目開(kāi)始之初，從源頭減少安全隱患，方便后續(xù)施工管理，降低項(xiàng)目成本［9］。結(jié)合GIS 傾斜攝影模型，在三維地形的基礎(chǔ)上建立對(duì)應(yīng)的場(chǎng)布BIM 模型，生成沙盤(pán)體系，進(jìn)行可視化模擬布置，綜合成本、環(huán)境、安全等因素，合理規(guī)劃施工營(yíng)地、金結(jié)拼裝廠、加工廠、棄渣場(chǎng)的位置分布。

3.3.2 進(jìn)度控制

基于面板堆石壩的施工特點(diǎn)和合同中規(guī)定的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，圍繞關(guān)鍵線路和節(jié)點(diǎn)目標(biāo)采用P6編制施工進(jìn)度計(jì)劃，與BIM模型關(guān)聯(lián)起來(lái)，分層分階段進(jìn)行物料填筑和混凝土碾壓，導(dǎo)入Navisworks 進(jìn)行進(jìn)度模擬，工程人員基于不同的施工狀況模擬多種施工方案，進(jìn)行方案優(yōu)化，實(shí)時(shí)更新進(jìn)度計(jì)劃，方便參與方的溝通交流和協(xié)作。在施工過(guò)程中，采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行定期航測(cè)，以周或月為單位對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行影像采集，建立實(shí)時(shí)傾斜攝影模型，與BIM 模擬建造進(jìn)度進(jìn)行直觀性對(duì)比，實(shí)現(xiàn)實(shí)際進(jìn)度信息的可視化表達(dá)，分析進(jìn)度偏差原因，然后反饋于BIM 模型，更改工作計(jì)劃，整體上把控項(xiàng)目進(jìn)度。

3.3.3 路線規(guī)劃

抽水蓄能電站相對(duì)于傳統(tǒng)的房建、市政項(xiàng)目，涉及上下兩庫(kù)，相隔距離遠(yuǎn)、地形條件復(fù)雜。修建運(yùn)輸公路往往需要開(kāi)鑿隧洞，為減少土石方開(kāi)挖量，同時(shí)保證運(yùn)輸簡(jiǎn)便安全，利用GIS+BIM 信息集成技術(shù)，將BIM 模型導(dǎo)入到3D 地形模型中，通過(guò)更為直觀的可視化表現(xiàn)，了解周邊環(huán)境情況，充分發(fā)揮BIM 與GIS 的技術(shù)特點(diǎn)，BIM 采用參數(shù)化建模，Revit 確定項(xiàng)目所需構(gòu)件、材料數(shù)量，生成詳細(xì)的物料清單［10］，金結(jié)專業(yè)Inventor 可生成對(duì)應(yīng)的Bom材料表，GIS 根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析確定物料的最佳、最短運(yùn)輸路線，針對(duì)特殊的情況變化進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。路線規(guī)劃流程如圖9。

圖9 路線規(guī)劃Fig.9 Route planning

3.3.4 安全管控

施工難度大、安全隱患多、從業(yè)者安全意識(shí)差、防護(hù)措施不到位等問(wèn)題是水利水電工程在安全管控中共同面臨的問(wèn)題，智能化的安全管控體系尚未形成［11］。目前大部分水利工程的施工安全管理工作基本上就是采用布置監(jiān)控、配備安全員、建立各項(xiàng)管理制度，真正實(shí)施起來(lái)，效率低下，很多危險(xiǎn)源不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，造成安全事故的發(fā)生。針對(duì)于此，采用BIM+GIS技術(shù)從以下兩方面來(lái)進(jìn)行高效率、規(guī)范化的安全管控。

（1）傳統(tǒng)監(jiān)控布置往往是按照經(jīng)驗(yàn)布置，出現(xiàn)視頻監(jiān)控盲區(qū)，給施工安全管理工作造成一定的困難?；趦A斜攝影實(shí)景模型和BIM 的場(chǎng)布模型，在GIS平臺(tái)上進(jìn)行可視域分析，對(duì)于一個(gè)或者多個(gè)監(jiān)控觀察點(diǎn)，基于一定的相對(duì)高度，提取范圍內(nèi)所能看到的區(qū)域，將分析結(jié)果輸出為一個(gè)柵格數(shù)據(jù)集，應(yīng)用在監(jiān)控點(diǎn)的布置上，可以監(jiān)控到最大區(qū)域，減少視頻盲區(qū)的存在。

（2）采用無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)巡檢代替人工巡檢。傳統(tǒng)人工巡檢花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、效率低下，無(wú)人機(jī)航拍施工場(chǎng)地從不同高度、不同角度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航拍，將視頻和圖像資料實(shí)時(shí)回傳到管理人員的面前，減少巡檢時(shí)間，提高工作效率。而且無(wú)人機(jī)小型輕便，可以從空中巡視施工盲區(qū)，識(shí)別隱蔽危險(xiǎn)源，進(jìn)行全方位的安全隱患排查工作。

3.4 運(yùn)維階段

抽水蓄能電站竣工后，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工階段BIM 模型基礎(chǔ)上集成竣工信息、設(shè)備信息、檢測(cè)埋件、維護(hù)信息等，構(gòu)建全生命周期BIM 模型信息，在三維GIS 環(huán)境平臺(tái)上搭建水利數(shù)字化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)模型可視化展示、視頻監(jiān)控、圖紙信息管理、無(wú)人機(jī)巡檢、淹沒(méi)分析等功能。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）針對(duì)當(dāng)前BIM+GIS 融合方面存在的問(wèn)題，研究了BIM主流軟件數(shù)據(jù)（Revit、civil3D、inventor）和傾斜攝影數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)在三維GIS 平臺(tái)上的融合方法，建立一個(gè)三維可視化交互環(huán)境。

（2）將BIM+GIS 技術(shù)應(yīng)用于水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維階段，為全生命周期建設(shè)管理應(yīng)用提供了一種新的思路，在傳統(tǒng)BIM 精細(xì)化模型應(yīng)用基礎(chǔ)上，結(jié)合GIS數(shù)據(jù)、傾斜攝影數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了水利工程的可視化場(chǎng)景表達(dá)。