基于SWRL规则的BIM和GIS本体融合方法及系统与流程

技术特征：
1.基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，包括：对建筑信息模型bim进行解析，得到实体类别和实体属性；其中，实体属性，包括：实体关系属性和实体数据属性；将解析得到的实体类别和实体属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的实体类别和实体属性；将实体类别和实体属性进行存储；基于所存储的实体类别和实体属性，确定地理信息系统gis中各个层次对应的数据。2.如权利要求1所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，将解析得到的实体类别和实体属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的实体类别和实体属性；具体包括：将解析得到的实体类别进行转换，得到地理信息系统gis所对应的实体类别；将解析得到的关系属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的关系属性；将解析得到的数据属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的数据属性。3.如权利要求2所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，所述将解析得到的实体类别进行转换，得到地理信息系统gis所对应的实体类别；具体包括：将解析得到的ifc格式的实体类别，进行不同细节层次的转换，得到地理信息系统gis中不同细节层次所对应的citygml格式的实体类别；其中，进行不同细节层次的转换，包括：进行第一细节层次lod0的转换、进行第二细节层次lod1的转换、进行第三细节层次lod2的转换、进行第四细节层次lod3的转换和进行第五细节层次lod4的转换。4.如权利要求3所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，进行第一细节层次lod0的转换，具体是：获取slab的长和宽，将ifc格式的实体类别地板slab的占地面积，转换成citygml格式的建筑物内地面floorsurface占地面积和建筑物外地面outerfloorsurface占地面积；在第一细节层次lod0，当前建筑物模型为二维或者，进行第二细节层次lod1的转换，具体是：在第一细节层次lod0的基础上，再获取屋顶roof实体及屋顶roof实体高度的数据信息；将ifc格式的实体类别空间space，转换成citygml格式的房间room；将ifc格式的实体类别屋顶roof，转换成citygml格式的屋面roofsurface；与第一细节层次lod0的占地面积相结合，将当前建筑模型拉伸为三维实体；或者，进行第三细节层次lod2的转换，具体是：在第二细节层次lod1的基础上，再获取墙wall和屋顶实体的详细信息；将ifc格式的实体类别墙wall，转换成citygml格式的壁面wallsurface和内墙面interiorwallsurface；将ifc格式的实体类别屋顶覆盖物covering，转换成citygml格式的天花板面ceilingsurface和外天花板面outerceilingsurface；
通过获取屋顶的边缘点，勾勒出屋顶的形状；或者，进行第四细节层次lod3的转换，具体是：在第三细节层次lod2的基础上，再获取门、窗口和梁的实体信息；将ifc格式的实体类别门door，转换成citygml格式的门door；将ifc格式的实体类别窗口window，转换成citygml格式的窗口window；将ifc格式的实体类别梁beam、柱column、楼梯stair和栏杆railing，转换成citygml格式的建筑安装buildinginstallation；或者，进行第五细节层次lod4的转换，具体是：在第四细节层次lod3的基础上，再获取室内的实体信息；将ifc格式的实体类别构造元素buildingelementproxy，转换成citygml格式的建筑安装intbuildinginstallation；将ifc格式的实体类别家具furniture，转换成citygml格式的建筑家具buildingfurniture；实现了从室外走进室内。5.如权利要求2所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，将解析得到的关系属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的关系属性；具体包括：查看当前ifc格式的实体是否存在被包含于另外一个ifc格式的实体内的情况，如果存在，就遍历所有的ifc格式的实体的唯一标识globalid，找到包含实体的唯一标识globalid；如果找到包含实体的唯一标识globalid，就将当前实体与包含实体建立关联containedinstructure；查看是否存在与当前ifc格式的实体有关联的实体，如果存在，就遍历ifc所有实体的globalid，找到与覆盖物实体globalid相同的实体；如果找到，就将当前实体与被找到的实体建立关联hasassociations；查看当前ifc格式的实体是否包含覆盖物；如果包含，就遍历ifc格式的所有实体的globalid，找到与覆盖物实体globalid相同的实体；如果找到，就将当前实体与文本贴纸context建立关联hascoverings；如果没找到，就将当前实体建立一个对象context_1，与ifcwall建立关联hascoverings；查看当前ifc格式的实体是否包含开口组件；如果是，则遍历ifc所有实体的globalid，找到与窗户实体globalid相同的实体；如果找到，则将当前实体与开口组件opening建立关联hasopenings；查看当前ifc格式的实体是否存在文字贴纸；如果存在，则遍历ifc所有实体的globalid，找到与当前ifc格式的实体globalid相同的实体；如果有，则将当前ifc格式的实体与文本贴纸context建立关联hascontext；如果没有，则建立一个对象context_1，与ifcwall建立关联hascontext。6.如权利要求2所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，将解析得到的数据属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的数据属性；具体包括：非屋顶且非建筑元素的实体数据属性映射；屋顶实体数据属性映射；
建筑元素实体数据属性映射。7.如权利要求6所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，所述非屋顶且非建筑元素的实体数据属性映射；具体包括：将待数据属性映射的ifc格式的实体通过ifcopenshell解析该实体获取其outer属性，即可得出八个顶点；获取待数据属性映射的ifc格式的实体的唯一标识；针对不同实体，建立对应的空间面；将面的顶点坐标进行存储；将获取到点的坐标，根据向量矩阵转化为citygml中的世界坐标；将ifc类型的表面风格渲染surfacestylerendering类中的属性与citygml相应的属性做对应。8.如权利要求1所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，将实体类别和实体属性进行存储；具体包括：将获取的citygml格式的实体类别和实体属性，导入citygml2.0标准的owl文件；在python中通过使用owlready2接口与citygml标准的owl文件建立连接，并在python中建立数据属性和对象属性，添加到该owl文件中；将citygml数据信息中的对象添加到对应owl类中，将每一个对象作为对应类的实例，并将其对应的数据属性和对象属性填入其中。9.如权利要求1所述的基于 swrl规则的bim和gis本体融合方法，其特征是，基于所存储的实体类别和实体属性，确定地理信息系统gis中各个层次对应的数据；具体包括：基于所存储的实体类别和实体属性，使用swrl规则，将lod0~lod4对应的数据信息推理出来，实现从ifc格式到citygml格式lod0~lod4的转换。10.基于 swrl规则的bim和gis本体融合系统，其特征是，包括：解析模块，其被配置为：对建筑信息模型bim进行解析，得到实体类别和实体属性；其中，实体属性，包括：实体关系属性和实体数据属性；转换模块，其被配置为：将解析得到的实体类别和实体属性进行转换，得到地理信息系统gis所对应的实体类别和实体属性；存储模块，其被配置为：将实体类别和实体属性进行存储；输出模块，其被配置为：基于所存储的实体类别和实体属性，确定地理信息系统gis中各个层次对应的数据。

技术总结
本发明涉及图像数据处理技术领域，本发明公开了基于SWRL规则的BIM和GIS本体融合方法及系统，对建筑信息模型BIM进行解析，得到实体类别和实体属性；其中，实体属性，包括：实体关系属性和实体数据属性；将解析得到的实体类别和实体属性进行转换，得到地理信息系统GIS所对应的实体类别和实体属性；将实体类别和实体属性进行存储；基于所存储的实体类别和实体属性，确定地理信息系统GIS中各个层次对应的数据。本发明在本体层采用语义匹配和几何重构相结合的方法，针对IFC和CityGML标准下的实体对应及部分属性对应采用语义匹配，对坐标转换等属性则采用几何重构的方法，自动完成IFC到CityGML的转换。CityGML的转换。CityGML的转换。


技术研发人员：胡瑛婷 石玉 王铭浩
受保护的技术使用者：山东师范大学
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/1/28