引言
建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）平台的网格组件是BIM平台软件的核心技术之一，其质量和性能直接影响到软件的整体运行效率和稳定性。精确、高效的几何建模是构建信息集成基础的关键环节，也是BIM网格组件的重要功能模块。网格插值算法主要完成的是将离散的数据转化为连续的几何模型的过程，其性能直接决定了重构模型的精度、光滑度、计算效率以及后续BIM应用的可靠性（如工程量计算、碰撞检测、性能分析）[1]。常见的网格插值方法包括：反距离权重（Inverse Distance Weighting,IDW）插值法、克里金（Kriging）插值法等[2]。空间插值技术和三维建模技术能够在一定程度上解决复杂的地质三维建模难题，这对完成地质三维建模有着重要的作用。马克等[3]利用有限的地质钻孔资料，成功地在采空区基于Kriging插值算法构建了高分辨率三维地质模型；郁军建等[4]提出了一种顾及地质空间各向异性的改进IDW方法，通过构造虚拟钻孔、引入方向标志点并优化搜索区域，实现了对地层实际延展方向的精准表达。郑杨等[5]以云南陆良某污染场地为研究对象，对比了IDW与自然邻域法在复杂地层结构中的建模效果。研究发现，IDW适用范围广、精度高，能更细致地刻画断层等复杂地质构造，模型更符合实际情况；相比较而言，在断层明显区域，自然邻域法表现不佳，不适合处理地层结构复杂的场景。
对不同的空间插值算法的对比同样有诸多研究，例如Li等[6]系统评估了普通Kriging、IDW、协克里三种空间插值方法的性能差异。韩昱等[7]比较了不同DEM插值算法的优劣及在不同软件中的混合应用，并探讨了DEM插值算法的混合应用策略，强调了软件环境与算法集成对建模结果的影响。易家伟等[8]则通过在简单地质条件下对各种插值算法的系统比较，如Kriging、IDW、最小曲率以及改进后的谢别德法等，以R²、RMSE、MAE等指标进行量化评价，最终验证了特定矿区场景下最小曲率算法的优越性。这些对比研究不仅揭示了各类算法在精度、效率和适用场景上的差异，也凸显了针对特定数据特征和应用需求进行算法优选的必要性[9-10]。在插值算法对比的具体方式上，现有研究多从理论原理、误差指标、可视化效果与统计特性等维度展开。赵彦锋等[11]从统计特性出发，比较分析了Kriging插值与序贯高斯条件模拟(SGS)，既比较了插值结果的准确性，又深入探讨了空间变异函数的本质差异、方差的保留性和不确定性的表达等两种方法之间的差异。空间插值算法评价指标普遍涵盖精度、计算效率、鲁棒性和平滑性/保形性等多个维度[8,12-13]。本研究基于自主研发的 BIM 平台，面向网格空间插值算法的综合评价框架。
本研究将基于自主研发的网格建模与混合计算组件，实现BIM网格建模插值模块的四种插值方法：IDW插值、Kriging插值、离散平滑插值(Discrete Smoothing Interpolation,DIS)和径向基函数(Radial Basis Function,RBF)插值，系统对四种插值算法的性能进行比较，结合平台模型计算结果对比四种插值算法的优劣。
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作者信息：
施金承1，2，魏志云1，2，孙源1，2，杨礼国1，2，杨帆1，2
（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122；
2.浙江华东工程数字技术有限公司，浙江 杭州 311122）
