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作者：高熙鹏;史云飞;张丕亚;张彤;
单位：临沂大学资源环境学院;江苏海洋大学海洋技术与测绘学院;山东沂蒙地理信息有限公司;
摘要：针对建筑物空间群集对象的3D拓扑表达问题，提出了一种基于代数拓扑理论的3D拓扑数据模型及其构建方法。该模型采用胞腔、胞腔复形概念，通过0-胞腔、1-胞腔、2-胞腔、3-胞腔、边环、面环、3-复形等拓扑基元，构建了一个3D拓扑数据模型，有效表达了建筑空间群集的3D拓扑。以薄壁楼层平面图为数据源，提出了一种3D重建方法，通过边拉伸和面拉伸方法生成3D拓扑基元，并使用布尔操作进行拓扑重构。为证明模型的实用性，开发了一个Python测试系统，并以实际数据为例进行实验。结果表明，该模型不仅能够支持空间群集拓扑查询与分析，还能处理非流形拓扑问题。这对于室内导航、产权管理和应急响应等应用领域具有显著的理论和实践意义，为智慧城市的发展提供了数据支持。
关键词：3D拓扑数据模型;;建筑空间群集;;代数拓扑;;胞腔复形;;非流形拓扑
基金资助：国家自然科学基金项目(42171422);; 临沂市重点研发计划项目(2023006)
