三维规划验收系统设计研究

李南江 程良勇

摘  要：为了破解传统规划验收手段效率低、难以全覆盖等相关难题，首次提出设计与研发三维规划验收系统。根据项目的《建设工程规划许可证》内容构建三维模型及技术指标，运用本项目竣工实测数据构建三维模型及自动计算经济指标，直观的进行审查和对比分析，快速审查出建筑外立面、屋顶结构、道路、绿化、出入口、停车位等要素不一致的地方，辅助规划执法部门进行竣工验收。在项目建设完全通过验收后，自动将项目竣工验收成果更新至整个城市三维模型库中，保持城市三维数据的现势性。

关键词：三维设计;规划验收;建设工程

中图分类号：TP311.52;TP391.7   文献标识码：A   文章编号：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

傳统的规划验收，大多根据竣工测量单位提供的工程竣工验收测量报告，去现场校对，并采集照片的方式来进行，而且建设项目的资料或信息大都以二维图纸（包括各种电子版本文件）记录：

一是待审查的部位覆盖不全，容易漏掉关键部位;二是由于时隔久远或经多次改造，会导致实际的现状情况与保存的资料或信息不符，查阅起来十分的不方便，从而对建筑设施的维护与项目的改造造成了很大的困难;三是工程验交阶段信息管理系统还是存在工程信息数据量大不能及时共享、工程信息数据完备性未得到有效验证、工程实体信息与工程资料信息部分不相符、竣工交付标准缺失等问题，致使建设单位/政府监督机构在工程竣工验收与交付等环节出现工作效率较低的问题;四是现今的城市建设日新月异，三维数字城市数据库更新内容量大、更新周期长、投入人力物力巨大。为破解这些难题，进行了本软件系统的研发和设计。

1  本文研究内容

数据库的建设一方面能够存储城市现状空间矢量数据、属性信息、城市模型数据、建筑数据、用地信息等，可以为待研发的三维规划验收系统浏览提供城市三维场景数据源，为用户查询地物空间信息和属性信息提供数据源，方便用户更全面、真实、立体、快捷的了解城市发展概况。另一方面建立三维规划竣工验收机制，高效审查工程建筑立面、屋顶结构、道路、绿化、出入口、停车位等审查要素是否一致。在验收通过后可直接更新至现状三维模型库，保持三维模型数据的现势性，缩短城市三维数据库更新周期和减少更新成本。

2  规划验收系统功能设计

随着三维GIS软件技术的快速发展，传统的二维地图已经不能满足日常的工作需要，要求有先进的技术来解决规划验收中一些需要从多维度进行审查的问题。本系统软件基于3D GIS技术和VRStar2.0软件平台，采用COM封装技术，开发三维辅助规划验收系统。其中，三维辅助规划验收系统功能组织结构设计如图1所示。

2.1  竣工方案采集录入

借助激光雷达技术获取激光点云数据，构建高精细三维模型，提取平面图矢量数据，并挂接指标等属性信息，再通过导入接口导入至系统竣工方案数据库中，在导入的时候进行错误自动检查。然后，通过其它分析功能进行半自动辅助分析，竣工验收数据导入功能界面如图2所示。

2.2  总平面图审查

通过2.1数据装载至系统中，开发出总平面图审查功能，来审查建筑物的满外尺寸、退线、用地范围、项目区域道路、停车位、楼间距等是否满足规划要求。在三维场景中，运用GIS地图数据分层叠加原理和左右分屏同步原理，分别显示不同数据图层，从而进行同一空间位置数据的直观对比，直观体现现状是否满足规划的要求，审查内容如图3所示。

2.3  技术指标审查

建设项目在进行规划验收的时候，最主要的一项工作就是分析竣工项目各项经济指标是否满足规划及法律法规规定的要求。本软件系统根据需要设计数据表格，设计开发经济指标查询界面，同时对竣工、规划的项目经济技术指标进行直观比较分析，自动计算差值大小，分析是否在法律法规规定的容限范围内，若超出该范围容限值，系统软件自动高亮显示超出指标的项，审查内容如图4所示。

2.4  建筑单体审查

基于方案比选模块开发建筑单体审查功能，对竣工和规划方案进行组织和管理，开发单屏和双屏比选功能，进行全方位三维立体的对比分析，于此同时所有的对比审查是融入到现状场景中进行的。软件系统提供的三维场景任意漫游和模拟汽车、行人漫游、书签动画功能，輔助用户进行三维兴趣点的快速定位和三维漫游，审查内容如图5所示。

2.5  标准地名审查

根据2.1段落中运用先进的激光雷达技术获取的高精细三维现状模型，复制一模一样的现状三维，开发出标准地名审查功能，对规划和竣工方案中的地名、景观、绿化、道路等进行直观对比审查，同时结合单屏切换和双屏对比功能进行对比分析，对于和规划要求不一样的地方进行半自动化对比分析和标记，审查内容如图6所示。

2.6  违法标记

软件系统除了可以自动化的对比标记功能，还需具备人工交互标记功能。开发违法标记功能，将三维场景中的竣工方案与规划方案不符合的地方，包括位置、视角、图片、绘制图形以及违法类型、等级、和说明等信息。对违法标记的信息还需进行精确查询，可将三维场景中保存的竣工方案与规划方案不符合项信息按照不同类别等要求进行过滤搜索，再通过点击每个不符合项可以实现三维场景中问题地方的精确定位。

同时，将建设项目的相关资料文件以附件的形式进行数据库的存储和管理，方便资料的快速查阅。

3  结  论

通过本研究成果的使用，完善了一套完整、全面的建设工程规划验收标准规范。建立起一套城市海量数据更新机制，来源源不断地为三维数字城市建设输入新鲜血液，维持其生命。现实的城市实景三维数据库，为智慧城市建设打下了坚实基础。同时，随着海量数据的更新，日积月累，形成比较全面的历史数据库，整个城市的发展过程都将记录下来，日后必将成为城市历史复原保护等的宝贵资源财富。

参考文献：

[1] 李中志，汪学刚.基于COM技术的雷达数据处理软件系统设计 [J].计算机应用与软件，2010，27（5）：27-29.

[2] 邓世军，朱卓娃，江宇，等.基于激光点云数据的三维建模技术研究 [J]科技资讯，2015，13（10）：32-33.

[3] 冯媛媛，刘艳芸.竣工测量成果自动化生产系统的设计与实现 [J].测绘通报，2016（6）：91-93+141.

[4] 钟频.基于虚拟钻孔技术的三维地质建模应用研究 [J].现代信息科技，2017，1（3）：100-101.

作者简介：李南江（1985.08-），男，汉族，湖北大冶人，软件项目经理，工程师，本科，研究方向：地理信息系统、三维数字城市;程良勇（1981.05-），男，汉族，湖北鄂州人，事业部经理，高级工程师，硕士，研究方向：地理信息系统、三维数字城市。