文档介绍：3D室内导航:BIM与三位GIS的框架结合
引言
导航,也称为路径的寻找,无论是在真实的或电子的世界,是一个复杂的人类活动(伯内特,史密斯于2001年5月)。近年来,发生的灾难越来越多,如火灾,倒塌,毒气泄漏,爆炸,海啸等。报告的财产和生命损失也频繁,导航在应急响应中已成为一个非常活跃的研究领域,如火灾,倒塌,毒气泄漏,爆炸,海啸等(2008年李朱朱,2008年李和Tor的)。在这样一个条件下,导航的意义是为了减少受伤和死亡人数计划出在不同危险发生的可能时撤离的流程。
网络约束的导航类型有许多种,如汽车导航,多模态导航,行人导航等。这些类型的成功导航主要取决于精确的几何形状和语义网络和信息关于车辆/行人。网络复杂的几何信息可迅速准确地被描述,随着三维数据捕捉技术的发展,如道路网的三线扫描仪(TLS)(Shi,Nakagawa ,Shibasaki,2004年)。随着计算机级数的几步,通信和地图技术已经导致了GPS的发展,主要用于跟踪移动的物体的运动轨迹(车/人)。
然而,另一个重要的导航类型的研究,即3D室内导航发展受限。原因如下。
首先,这样一个三维的室内导航的在过去并没有很大的需求,当大部分建筑物较低并且内部结构简单的。如今,各种高耸建筑物不断兴建,特别是公众建筑,如学校,机场,商场,医院。
第二个原因是数据的短缺。使用3D室内数字地图数据库是3D室内导航的根本。目前,建筑物内部往往用他们的属性代表两维空间。大部分导航系统使用二维数据计划做可视化和交流(Meijers,zlatanova,Preifer,2005年)。在建筑行业中,建筑模型通常是CAD的形式,其中只包含几何信息,但失去丰富的语义信息,如地板材料,门窗开口等。
第三个原因是3D系统平台和相关分析的局限性。当前导航主要是在二维地理信息系统的框架下实施的,缺乏有效的,综合考虑多方面的,动态导航信息。网络拓扑结构自动生成用于室内环境还很不成熟;因此,3D室内导航的影响实际上远不及期望。

成功的3D室内导航依赖于:建筑实时更新和准确的几何和语义;正确的室内定位,为人类考虑到的灵活的导航路线;建筑通达与威胁的信息等。建筑设计领域的发展,导致行业标准的建筑信息模型(BIM)的紧急,能够恢复几何和语义信息。
三维地理信息系统(3D GIS)的,被称为代表三维几何,语义以及拓扑的理想工具,已逐渐在许多学科中的运用。最近的研究表明,它是可以将三维几何和语义从BIM环境成一个三维GIS的信息(Isikdag2006)。下一步,本文研究和探讨了三维地理信息系统的基础,BIM的框架信息支持,以拓扑分析为导向的室内导航。
本文的其余部分安排如下:第2节介绍3D室内导航的功能要求。第3节讨论来自BIM的信息。第4节涵盖导航所涉及的拓扑元素。
第5节分析原型和执行问题。最后,第六节是总结。
2 3D室内导航的功能要求
路线图中基本的线路和导航能力是任何时间关键型应用(TCA)的根本,如基于位置的服务(LBS),智能运输系统(ITS)和应急响应(ER)。一般功能用于导航的需求是多方面的,包括三个层次。 1级空间层次,包括微观分层次,细观分层次和宏观分层次。 2级信息化水平,包含六个分层次,即时空信息,空间信息,内容的信息,数据类型的信息,数据格式的信息和导航