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水利水电工程施工管理概论
Introduction to the Construction Management of Water Conservancy and Hydropower Projects
视化包括 GIS，3D 可视化、BIM 等内容。其中 GIS+BIM 已经在水利行业中得到
了相当广泛的应用。其中，GIS 相当于地球的数字孪生概念，通过构建基于地球
的地理空间坐标系，将各种数字模型都安置在数字三维地理空间当中，并基于数
字模型进行各式各样的信息集成和分析，以此扩展模型实体的属性和成果。
图 2-1 为在三维地理空间中构建的街道、建筑物、植被数据模型，通过各种
数字模型融合，共同构建出了一个完整统一的数字孪生模型空间。最初，数字孪
生技术应用强调添加物体的物理仿真特性。在模型可视化数字孪生中，更多强调
数字模型的地理空间信息和数据时空变化。
图 2-1 模型可视化数字孪生
（二）三维可视化技术
目前，在三维地理空间中，应用较多的可视化模型主要分为 4 类：地形影像
模型、三维实体模型、倾斜影像模型和 BIM 模型。其中，按照模型分类，又可
以将上述 4 种模型归为两类：地形影像模型和倾斜影像模型。通过影像，将现实
环境映射到数字三维地理空间当中，这两类数据通常采用地理坐标系；三维实体
模型和 BIM 模型负责将现实空间中业务场景物体（如安全监测仪器）转换为数
字孪生数字模型，并通过一定的坐标转换算法，安置在数字三维地理空间当中，
这两类数据通常采用独立坐标系。
地形影像模型和倾斜影像模型作为基础地形场景数据，利用坐标转换，根据
安全监测仪器布置图，在地形场景中安置多种多样的安全监测仪器模型和水工建
筑物 BIM 模型。在此基础上，就可以结合物联网技术，在数字三维地理空间中
对安全监测仪器设备和相关水工建筑物进行模型可视化数字孪生分析和展示。
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