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导航是日常生活中经常遇到的问题，根据应用环境的不同可将导航分为室外导航和室内导航。室外导航现已发展的比较成熟、完善，像车载GPS、手机导航等。随着城市化进程不断加快，大型建筑物内部构造变得更加复杂，使得室内寻路变得更加困难，室内“迷路”的情况尤为突出。近年来，对室内导航系统及关键技术的研究逐渐兴起。室内导航涉及到室内数据组织、室内三维路网、室内定位以及路径规划和可视化等诸多技术，其中室内导航模型是实现室内导航的基础和关键。本文从室内导航的应用需求出发，结合现有三维建筑模型数据，研究了室内导航模型的设计和生成算法，并对基于该模型的室内三维路径规划进行了研究。主要内容如下： （1）建筑信息表达模型。针对现有的建筑信息表达模型CAD建筑平面图、房产地理空间数据、IFC、GityGML进行了比较分析，探讨了他们对构建室内三维导航模型的优势和不足。 （2）集几何、语义以及拓扑信息的三维室内导航信息模型研究。分析现有室内导航模型以及建模方法的优缺点，结合人们对室内导航的应用需求，提出并设计了集几何、语义、和拓扑信息的三维室内导航信息模型。 （3）室内三维网络模型的构建和存储。在详细分析CAD建筑平面图的特点和优势的基础上，设计了室内三维网络模型的构建方法，主要包括楼道的提取、房间结点的提取、楼（电）梯的提取和语义信息的添加、路径权值的计算。最后，基于Geodatabase实现了室内三维导航模型的存储。 （4）室内三维路径规划及表达。依据室内网络楼道和楼（电）梯的几何长度，结合室内行人在不同环境下行走成本的不同，提出了网络路径权值的计算方法。将三维几何网络模型转换成拓扑网络，利用Dijkstra算法实现了室内三维路径规划，并采用图形显示和“自我为中心”的自然语言路径描述两种表达方式，然后用路径图和自然语言结合的方式实现室内多模式导航。