基于3DGIS+BIM的房屋出售管理系统

BIM从提出至今，已经从概念普及进入到应用发展阶段，其最先应用在建筑行业，不一样国家、政府和企业结合各自的文化和管理机制开展实验研究和应用实践。房地产行业做为重要的民生产业，与银行、公积金、税收、物业等多个行业具备密切的关系，与百姓生活和经济利益息息相关。
GIS数据是空间信息的基础，然而GIS一直致力于相关地理环境分析，经过三维建模技术来展现建筑物的外观，而建筑物内部信息没法进一步得到，使得三维GIS仅停留在查看建筑物的空间信息。BIM创建的三维模型虽然有着丰富的建筑信息，可是BIM着重于管理单体建筑，对于解决大范围建筑群体空间信息管理却存在不足。从GIS和BIM各自特色来看，GIS注重外部宏观环境，BIM注重内部微观信息，所以将BIM和GIS进行融合，既能够发挥各自优点，又能够拓展新的应用领域。该项研究经过探讨BIM和GIS技术的数据共享与交互集成，充分发挥2种技术优点，以解决房屋出售三维建模问题，极大地下降建筑内部空间信息的获取成本，实现协同管理。
1系统设计
基于3DGIS+BIM的房屋出售信息管理系统主要从用户角度出发，针对现有购房过程当中存在的一些问题提出了更好的解决方案。用户在对房屋的整体框架不太了解的状况下须要到现场去对房屋进行参观考察，以往提供给用户作决策的主导因素是房屋的平面图以及相应的图像，经过GIS将BIM的房屋结构以及各类属性信息以良好的三维可视化效果展现给用户，能够给用户提供更好的购房体验和决策支持。其次，购房者在去参观房屋的时候，房屋的采光会做为重要的购房因素，可是用户每每会被销售人员带到采光较好的同款房屋，用户很难了解本身实际购买房屋的采光条件如何，所以该系统经过调节光源，使购房者对房屋采光得到直观的体验。
1.1开发环境配置
基于GIS+BIM的房屋出售管理系统运用BIM(Building Information Modeling)技术，房屋模型基于Revit平台构建，以Visual Studio 2010做为开发工具，以臻图信息提供的ZTMAPGIS iClient for WebG功能开发包做为平台进行各类地理信息系统功能的开发，以C#做为开发语言，前台页面使用Html生成静态标签，JavaScript生成动态样式及响应函数，CSS对页面进行样式调整,SQL Server2008做为后台数据库，设计并开发出基于B/S的服务系统，实现某小区房屋信息管理以及房屋三维浏览。
1.2数据层设计
数据部分是小区楼房三维模型系统的核心，数据包括属性数据和地理空间数据。具体而言，楼房数据包括三维模型空间数据和对应的模型各类属性数据等。在三维模型绘制过程当中，将建筑物的详细信息导入到建筑物中。依据系统需求和系统设计的具体状况，可将数据层分为空间数据层和属性数据层。空间数据层存储的是地理对象的空间位置信息，将空间数据进行分层有利于地理空间信息表达，层次关系明显;属性数据层存储地理对象的属性信息，包括实体尺寸、种类、材质和结构用途等，主要以数据表的形式存储于ZTMAPGIS的文件型数据集中。对于模型自己自带的属性数据以外，根据用户需求能够本身建立字段，根据实际状况添加属性信息，以达到系统的数据流通完整性。
将小区楼房三维模型具体划分为三维外部框架和室内三维2个部分，三维外部框架主要是用户还没有“穿墙而入”的状况下所看到的外部模型，主要包括墙体、地面和屋顶等信息;内部陈设主要是指用户进入室内后所能看到的实物信息，如内部墙体、天花板、门和家具等。将楼房外部三维、样板房室内三维和样板房室内陈设做为实体，其中，室内陈设物的属性信息须要着重进行手动补充。
1.3系统整体结构设计
基于GIS+BIM的房屋出售管理系统以C#为开发语言，使用SQL Server 2008 R2数据库做为数据交互中间层软件，利用Revit软件进行小区楼房建模，再结合ZTMAPGIS设计并开发的B/S系统，实如今网页端进行三维模型浏览查询，能够对模型的属性信息和空间位置信息进行查询。将BIM模型化的特色与GIS相结合，借助GIS平台强大的空间分析和查询能力，增强BIM模型的空间信息深度，从而提供更好的信息化应用。根据系统需求分析，系统分为5个层次，图1为该系统的技术框架图。

1.4系统主要功能设计
整体功能模块是基于需求分析对系统的总体设计分类进行整理，使用的是从上而下的分析手段，不须要对每一个小模块的具体细节进行分析，从系统的使用特色进行归类，从而得出系统的整体功能模块图。该项研究使用层次图对系统的整体功能模块进行分类，经过模块与模块之间的关系，展现系统的总体使用流程。系统整体功能模块如图2所示。

综上所述，系统所需实现的功能应包括:
(1)楼房三维场景模块
该模块主要实现对三维场景的操做功能，用户能够对三维场景进行放大、缩小等基本操做以及对三维模型进行测量，在漫游的过程当中能够对室内墙体的属性经过点击的方式进行查询，而且能够在小区总体三维场景中进行通视分析、光照分析以及周边设施查询等空间分析，此外经过设置条件查询，实现快速查询空房。将房屋建筑物的楼层平面图导入系统，实现二三维一体化。
(2)模型管理
该模块主要为管理员设定，系统将开盘楼房展现出来，管理员能够对预存的模型进行添加，也能够对位置发生变化的模型进行移动，对已经不存在的模型进行删除。
(3)住户信息管理
主要经过管理员对小区内的全部住户信息的查询、添加、修改、删除以及打印住户名单等功能。
(4)房源信息管理
该模块为游客提供快速浏览，按照条件查询房屋出售信息功能，并为小区住户提供能够发布二手房屋信息的功能，发布的房源信息须要由管理员审核经过才能展示给游客。
(5)公告信息管理
该模块由管理员对小区公告信息统一进行发布、删除、修改等管理操做，游客和小区住户只能进行公告浏览和详情查看。
2系统关键功能实现
基于GIS+BIM的房屋出售管理系统以Visual Studio 2010和ZTMAPGIS产品做为开发平台，运用C#、Web前端语言做为开发语言，SQL Sever2008做为后台数据库用以系统实现。参照已得到的小区楼房建筑施工图进行建模，运用ZTMAPGIS平台实现三维操做功能。
2.1创建三维模型
(1)建模准备
绘制标高与轴网，并为其标号，是建模的第一步。标高根据房屋的楼层层数和层高绘制，整个小区分为普通楼房和别墅2种建筑，普通楼房又分为两室一厅和三室一厅2种户型，别墅分为A、B 2种户型。轴网根据每层楼的布局设置来绘制，如拐点、墙边缘等。对建筑施工图进行整理，将各个房屋平面图导入到新建的图纸中，并与小区总体的园林景观进行配准。因为导入到Revit软件中的CAD数据会影响Revit软件三维模型更新展现效率，须要将冗余数据进行删除，只保留对后期建模有用的数据。
(2)创建模型
根据上述建模准备，在项目中载入CAD图，创建好标高和轴网并在此基础上构建房屋模型，根据图纸以及系统族进行设置，创建符合系统须要模型的族和构件并载入项目中。整个小区内部房屋分为普通楼房和别墅2大类型，普通楼房又细分为两室一厅和三室一厅2种户型，别墅分为A、B 2种户型，创建独立模型。将4种户型所有建好以后，新建一个项目加入CAD全局图，按照CAD地图，将4个模型分别连接到相应位置，最后造成小区楼房的全局图，如图3所示;同时也为游客提供了2种户型的样板房，如图四、图5所示;小区周边创建了一些商家的便民服务、医院、学校以及商场等简易的三维模型，这些模型导入到ZTMAPGIS中进行贴图，以便查看。


2.2模型导出
在小区总体景观平面图中拾取楼房房角的经纬度坐标，做为Revit项目基点的坐标即插入点的坐标，利用ZTMAPGIS提供的Revit数据导出插件和模型。使用插件一键式导出模型的空间数据和属性信息。其中，若是导出的网络数据集Revit中存在管线、风管等，勾选后能够导出相应的三维点、线数据集，由三维点、线构成三维网络数据集。拓扑闭合是指模型导出以后，移除重复点，构建闭合模型。模型精细度以轻量化方式导出，勾选后导出可能会较慢。LOD的数据获取基于二维屏幕空间与三维场景空间的映射关系表实现，导出LOD是默认导出三层LOD模型数据集，勾选后导出可能会较慢。数据导出不支持凹凸纹理、浮雕纹理效果。
2.3场景缓存
生成缓存是对模型进行实例化处理和LOD分层处理以后再根据数据的投影坐标范围将其进行八叉树剖分。对于小区三维场景，因为三维模型精细化程度较高，而且因为电脑性能使其自身性能受到局限，场景缓存生成十分缓慢。所以，在工做空间中选择将整个数据源批量生成缓存，用户能够选择生成的缓存模型类型，因为后期的S3M缓存文件类型浏览效果较好，所示这里选择S3M数据类型，在场景生成缓存文件以后，系统会为用户建立一个工做空间和各个模型数据集所缓存的文件，该文件中包含着生成的S3M文件，同时模型的颜色、贴图处理也都会随之保存，本系统中也使用到了模型的贴图。最后再将数据量较大的数据模型的数据集单独导出生成缓存，将全部缓存文件保存在同一目录下，在打开上面的缓存文件工做空间时，会自动加载新加入的缓存文件。这一技术为用户节省了时间，同时提升了三维模型在浏览器中的可视化效果。
2.4系统功能实现
(1)系统功能的操做与输出都尽量的在主页面中进行，用户易于操做。系统分为3个用户，不一样用户登录进去显示的界面不一样，以管理员浏览界面为主界面。主界面的设计结构为:左侧区域为功能栏，右侧区域为天气状况，中间部分为一些相关房产新闻。功能栏中的每个功能均可以进行操做，系统的主界面如图6所示。

(2)点击主页面导航栏中的“房屋信息”选项中的“二维条件查询”，会展现出整个小区房屋的CAD图，经过条件查找，符合条件的房屋会在二维图中高亮显示，并显示符合条件的楼房相关详细信息。二维条件查询结果如图7所示。二维查询结果显示后，游客还能够点击进行三维毛坯房浏览并对距离、面积、高程等进行量测，如图8所示。游客也能够查看样板房并查询房中物品的属性，如图9所示。
(3)在主页面的导航栏中点击“小区三维浏览”加载小区总体三维场景，视角自动切换到场景，经过右上角的导航面板调整方位角以及场景与X轴的夹角，使场景转换至一个合适的视角下。为了用户更好地选择购房，进行通视分析查看某一位置可视域范围，进行光照分析查看房屋采光状况，经过查询周边设施查看相关属性信息。如通视分析、光照分析、采光率以及周边设施查询，以通视分析和周边设施查询为例，如图十、图11所示。



(4)游客和住户均可以查看小区内部公告信息，如:停电、停水、快递站点等小区信息，在小区的主页面上也展现了小区的公告信息。管理员不只能够查看公告，还能够发布修改删除公告信息。管理员发布公告信息如图12所示。

(5)系统预设一部分模型，管理员能够对模型进行添加、移动和删除操做。选择模型，在位置处单击便可添加模型，添加结果如图13所示。

(6)游客登陆系统还能够查看小区的物业信息，系统的装修指南模块也为用户提供了家庭装修的一些注意事项。小区住户还能够发布二手房信息，管理员审核经过后以便游客进行查看。管理员身份模块中还有统计一全年的销售状况，如图13所示;此外，管理员还可对系统的整个数据进行备份和还原。
3结论
本系统基于BIM技术创建小区楼房三维模型，经过Revit数据导出插件，将BIM与GIS融合，在ZTMAPGIS平台上设计并开发出房屋出售管理系统，可以实现的主要功能模块包括:楼房信息模块、三维房屋浏览模块、住户信息模块以及公告模块等。

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