DB23-T 3437-2023 城市實(shí)景三維建模技術(shù)規(guī)程

ICS

07.040CCS

A

77 DB

23/T

3437—2023城市實(shí)景三維建模技術(shù)規(guī)程黑龍江省市場(chǎng)監(jiān)督管理局 發(fā)

布DB

23/T

3437—2023 前言

.................................................................................

II1

...............................................................................

12 規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13 術(shù)語和定義

.........................................................................

14 基本要求

...........................................................................

24.1 模型分類

.....................................................................

24.2 空間參考系

...................................................................

24.3 時(shí)間基準(zhǔn)

.....................................................................

24.4 模型原點(diǎn)及單體化模型軸心點(diǎn)

...................................................

24.5 數(shù)據(jù)格式

.....................................................................

24.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

.....................................................................

34.7 數(shù)據(jù)精度

.....................................................................

34.8 生產(chǎn)技術(shù)方法

.................................................................

34.9 基本技術(shù)要求

.................................................................

34.10 元數(shù)據(jù)

......................................................................

35 資料收集與分析

.....................................................................

45.1 資料收集

.....................................................................

45.2 資料分析

.....................................................................

46 實(shí)景三維

Mesh

模型生產(chǎn)

..............................................................

46.1 實(shí)景三維

Mesh

模型構(gòu)建

........................................................

46.2 實(shí)景三維

Mesh

模型編輯

........................................................

57 實(shí)景三維單體模型生產(chǎn)

...............................................................

67.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

.....................................................................

67.2 幾何數(shù)據(jù)采集

.................................................................

67.3 紋理映射

.....................................................................

78 質(zhì)量控制

...........................................................................

79 成果整理

...........................................................................

79.1 數(shù)據(jù)文件

.....................................................................

79.2 文檔資料

.....................................................................

7附錄

A（資料性） 城市實(shí)景三維模型元數(shù)據(jù)內(nèi)容和要求.....................................

8參考文獻(xiàn)

.............................................................................

10DB

23/T

3437—2023 本文件按照

GB/T

—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則

第

1

部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由黑龍江省測(cè)繪地理信息局提出并歸口。本文件起草單位：黑龍江省第五測(cè)繪地理信息工程院、黑龍江工程學(xué)院、黑龍江第二測(cè)繪工程院、黑龍江省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站。本文件主要起草人：于洪雨、陳方圓、郝連秀、林占云、白國亮、張俊、關(guān)海濤、劉濤、張圣華、袁曉妍、馬濤、劉安琪、高洪亮、高寶成、程鑫。IIDB

23/T

3437—20231 范圍本文件規(guī)定了城市實(shí)景三維模型的基本要求、資料收集與分析、實(shí)景三維

模型生產(chǎn)、實(shí)景三維單體模型生產(chǎn)、質(zhì)量控制及成果整理等內(nèi)容。本文件適用于以傾斜攝影測(cè)量、機(jī)載激光雷達(dá)等技術(shù)進(jìn)行城市實(shí)景三維模型構(gòu)建。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T

12979

近景攝影測(cè)量規(guī)范GB/T

13923

基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼GB/T

23456

測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收CH/T

3020

實(shí)景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)規(guī)程CH/T

3026

實(shí)景三維數(shù)據(jù)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)規(guī)程CH/T

9012

基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果

數(shù)據(jù)組織及文件命名規(guī)則CH/T

9015

三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范CH/T

9016

三維地理信息模型生產(chǎn)規(guī)范CH/T

9024

三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量檢查與驗(yàn)收3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1實(shí)景三維

Mesh

模型利用點(diǎn)云、實(shí)景影像等數(shù)據(jù)源制作的可量測(cè)的、具備真實(shí)紋理信息的連續(xù)三角面片模型。[來源：CH/T

3026—2023，3.2]3.2實(shí)景三維單體模型利用點(diǎn)云、實(shí)景影像等數(shù)據(jù)源制作的可量測(cè)的、具備真實(shí)紋理信息的地物單體化三維模型。[來源：CH/T

3026—2023，3.3]3.3點(diǎn)云以離散、不規(guī)則方式分布在三維空間中的點(diǎn)的集合。[來源：CH/T

8023—2011，3.3]DB

23/T

3437—20233.4建模單元按管理和應(yīng)用需要將建模區(qū)域劃分成的若干單元，是三維模型制作和數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)。[來源：CH/T

9024—2014，3.2]3.5模型塊連續(xù)三角面片模型按照一定空間大小進(jìn)行裁切存儲(chǔ)的最小單元。[來源：CH/T

3026—2023，3.7]3.6幾何模型用點(diǎn)、線、面、體等基本幾何元素描述現(xiàn)實(shí)世界，形成建模對(duì)象的幾何形態(tài)。[來源：T/CPUMT

002—，3.7紋理理、通用紋理和示意紋理。[來源：CH/T

9015—2012，3.11]4 基本要求4.1 模型分類按照

GB/T

13923，城市實(shí)景三維模型類型可分為地形模型、建筑要素模型、交通要素模型、水系要素模型、植被要素模型、場(chǎng)地模型、地上管線設(shè)施以及其他要素模型八類。4.2 空間參考系坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)采用

2000

國家大地坐標(biāo)系；當(dāng)采用其他坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)定。高程基準(zhǔn)應(yīng)采用

1985

國家高程基準(zhǔn)；當(dāng)采用其他高程基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)定。4.3 時(shí)間基準(zhǔn)日期應(yīng)采用公歷紀(jì)元，時(shí)間應(yīng)采用北京時(shí)間。4.4 模型原點(diǎn)及單體化模型軸心點(diǎn)同一城市的模型原點(diǎn)宜統(tǒng)一設(shè)置。當(dāng)測(cè)區(qū)范圍的東西、南北任一方向超過

千米時(shí)，應(yīng)增加中心點(diǎn)數(shù)量。單體化模型軸心點(diǎn)定義應(yīng)統(tǒng)一，水平方向在模型的中心點(diǎn)，豎直方向歸底。4.5 數(shù)據(jù)格式DB

23/T

3437—2023性數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型及其格式。4.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)城市實(shí)景三維模型模型塊分塊尺寸宜采用

50

塊與塊之間重疊不應(yīng)超過

。4.7 數(shù)據(jù)精度城市實(shí)景三維地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品的精度要求按照

9015

執(zhí)行。4.8 生產(chǎn)技術(shù)方法式。在滿足成果精度前提下，鼓勵(lì)采用本文件未列入的新技術(shù)和新方法。a）使用傾斜攝影測(cè)量方式采集、處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)按

CH/T

3026

相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；b）使用激光雷達(dá)測(cè)量方式采集、處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)按

CH/T

3020

相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；c）使用近景攝影測(cè)量方式采集、處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)按

GB/T

4.9 基本技術(shù)要求4.9.1 城市實(shí)景三維模型的幾何模型應(yīng)符合以下要求：a）不應(yīng)出現(xiàn)非正常的地表上下懸浮物，植被、路燈、電桿、電線、通訊塔等建模不完整導(dǎo)致的懸浮除外；b）建筑物、水域、植被等無影響表現(xiàn)效果或應(yīng)用的空洞；c）城市主干道等重要道路路面無異常起伏，移動(dòng)中車輛及道路路面上破損車輛應(yīng)置平；d）地面結(jié)構(gòu)無分層或破損。4.9.2 模型紋理要求城市實(shí)景三維模型的模型紋理應(yīng)符合以下要求：a）紋理及顏色過渡自然，整個(gè)場(chǎng)景色彩明亮飽和、真實(shí)自然；b）模型塊與塊之間紋理應(yīng)正常接邊，無明顯色差、錯(cuò)位等現(xiàn)象。4.9.3 屬性信息要求屬性信息和專題屬性信息，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a）屬性信息應(yīng)與每個(gè)模型一一對(duì)應(yīng)；b）屬性內(nèi)容應(yīng)正確、完整。4.10 元數(shù)據(jù)分發(fā)信息。具體如下：a）標(biāo)識(shí)信息：基本信息，以及說明其空間范圍、密級(jí)等信息；b）空間參考信息：基本空間信息；c）生產(chǎn)信息：數(shù)據(jù)源、生產(chǎn)者、生產(chǎn)時(shí)間等；d）質(zhì)量信息：精度、質(zhì)量評(píng)價(jià)信息等；DB

23/T

3437—2023e）分發(fā)信息：提供者的有關(guān)信息；

A了的文字填寫。5 資料收集與分析5.1 資料收集5.1.1 根據(jù)城市實(shí)景三維模型生產(chǎn)方式收集多源數(shù)據(jù)，主要包括：a）傾斜影像數(shù)據(jù)。收集相機(jī)參數(shù)及相機(jī)檢定參數(shù)報(bào)告、畸變改正后的傾斜影像、空中三角測(cè)量成果及測(cè)區(qū)航攝分區(qū)圖、航線示意圖、航攝質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等其他有關(guān)資料；b）激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)。收集經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、配準(zhǔn)、降噪處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)及同步獲取的影像數(shù)據(jù)；c）近景攝影影像數(shù)據(jù)。收集攝影底片、攝影機(jī)的原始數(shù)據(jù)或檢定數(shù)據(jù)等其他有關(guān)資料；d）補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)。收集用于改善傾斜影像、激光雷達(dá)點(diǎn)云及近景攝影影像數(shù)據(jù)等質(zhì)量不佳、建模細(xì)節(jié)缺失等問題的補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)。5.1.2 控制資料收集收集的控制資料包括：a）控制點(diǎn)成果；b）數(shù)字高程模型、正射影像和矢量數(shù)據(jù)成果；c）其他必要資料。5.1.3 地圖資料收集收集的地圖資料包括：a）測(cè)區(qū)及周邊大比例尺的地形圖及相關(guān)成果；b）專題地圖成果；c）其他有關(guān)資料。5.2 資料分析要包括影像資料分析、控制資料分析和地圖資料分析：a）影像資料:

分析傾斜影像資料、激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)、近景攝影影像數(shù)據(jù)及補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)的航攝時(shí)間、分辨率、重疊度、覆蓋范圍等；分析影像數(shù)據(jù)的色調(diào)、灰度、紋理、反差等；b）控制資料：分析控制點(diǎn)的數(shù)量、分布、精度等級(jí)和可利用情況及空中三角測(cè)量成果等；c）地圖資料：分析地圖資料的現(xiàn)勢(shì)性、時(shí)空基準(zhǔn)、比例尺、成果精度和成果質(zhì)量等。6 實(shí)景三維

Mesh

模型生產(chǎn)6.1 實(shí)景三維

Mesh

模型構(gòu)建6.1.1 點(diǎn)云匹配DB

23/T

3437—2023平臺(tái)或方式獲取的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)匹配、融合處理、統(tǒng)一至相同尺度。6.1.2三角網(wǎng)構(gòu)建基于點(diǎn)云匹配成果構(gòu)建三角網(wǎng)

模型，

中各個(gè)三角形面片組成的集合共同構(gòu)成建模對(duì)象的Mesh

模型，獲得建模對(duì)象模型幾何體的三維信息。6.1.3 紋理映射運(yùn)用紋理映射技術(shù)對(duì)每個(gè)三角形面片選擇最優(yōu)映射紋理，生成附著紋理的實(shí)景三維

Mesh

模型。6.2 實(shí)景三維

Mesh

模型編輯6.2.1 總體要求依據(jù)

CH/T

9016、測(cè)區(qū)情況及項(xiàng)目實(shí)際要求，劃分建模區(qū)域及級(jí)別，明確建模精細(xì)程度，確定對(duì)應(yīng)級(jí)別實(shí)景三維

Mesh

模型編輯優(yōu)化要求。實(shí)景三維

Mesh

模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）對(duì)模型進(jìn)行色彩、亮度和對(duì)比度的調(diào)整和勻色處理。勻色處理應(yīng)縮小模型間的色調(diào)差異，使色調(diào)均勻、反差適中、層次分明，保持地物色彩不失真，不應(yīng)有勻色處理的痕跡；b）對(duì)模型扭曲、拉花、變形、粘連、漏洞等問題及現(xiàn)象，進(jìn)行處理；c）對(duì)模型的編輯不改變模型的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。6.2.2 地形模型編輯地形模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）不同等級(jí)的地形模型應(yīng)按照不同等級(jí)的精度要求進(jìn)行整平、刪除等編輯處理；b）地形模型應(yīng)與建筑要素模型、交通要素模型、植被要素模型及其他要素模型等底部無縫銜接；c）地形模型編輯應(yīng)對(duì)地表上下的懸浮物進(jìn)行清除，對(duì)地表的破洞進(jìn)行修補(bǔ)。6.2.3 建筑要素模型編輯建筑要素模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）建筑要素模型的基底、外立面幾何模型結(jié)構(gòu)與建筑高度準(zhǔn)確，紋理拼接過渡自然；b）對(duì)于建筑物玻璃幕墻存在漏洞的區(qū)域，進(jìn)行修補(bǔ)；c）清除建筑物上方的細(xì)小懸浮物，對(duì)拉花變形的紋理進(jìn)行重新映射修整，對(duì)空洞面積大于

20%以上的建筑進(jìn)行修整。6.2.4 交通要素模型編輯交通要素模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）凹凸不平路面，高低起伏超過

4

倍影像分辨率的，進(jìn)行踏平處理；b）對(duì)交通指示牌存在漏洞的，進(jìn)行修補(bǔ)；c）對(duì)于懸浮的交通信號(hào)燈、公交站牌、隔離帶等存在懸浮物的，進(jìn)行刪除；d）對(duì)路面上破損的車輛、行人等進(jìn)行處理，保證路面結(jié)構(gòu)平整，紋理無變形拉花。6.2.5 植被要素模型編輯植被要素模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：d）對(duì)于植被存在懸浮物的區(qū)域，進(jìn)行修補(bǔ)；DB

23/T

3437—2023b）對(duì)植被有大型空洞影響觀感的進(jìn)行修整，植被形態(tài)主體結(jié)構(gòu)完整，紋理不突兀。6.2.6 水系要素模型編輯水系要素模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）對(duì)水面存在漏洞的區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)；b）非閉合水面修整主要?jiǎng)h除模型邊緣破碎非閉合水域結(jié)構(gòu)；c）閉合水面修整主要將水面補(bǔ)全。6.2.7 地上管線設(shè)施要素模型編輯地上管線設(shè)施要素模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）對(duì)管線存在漏洞的區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)；b）應(yīng)真實(shí)表達(dá)地上管線設(shè)施在平面的走向和豎向的空間拓?fù)潢P(guān)系。6.2.8 場(chǎng)地模型編輯場(chǎng)地模型的編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）對(duì)于大型場(chǎng)地模型如籃球場(chǎng)，足球場(chǎng)等模型，需對(duì)場(chǎng)地上的凸起進(jìn)行置平，對(duì)場(chǎng)地上的標(biāo)線進(jìn)行修整，確保標(biāo)線清晰無變形；b）大型場(chǎng)地的四至范圍完整、合理。6.2.9 其他要素模型編輯素。其他要素模型編輯應(yīng)符合以下規(guī)定：a）模型底部與其附著面保持一致；b）模型外形主要結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚、準(zhǔn)確和完整；7

實(shí)景三維單體模型生產(chǎn)7.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備Mesh拍數(shù)據(jù)等，通過人機(jī)交互的方式在實(shí)景三維

Mesh

模型的基礎(chǔ)上采集實(shí)景三維單體模型。7.2 幾何數(shù)據(jù)采集采集內(nèi)容和要求如下：a）實(shí)景三維單體模型建模單元?jiǎng)澐?、建模區(qū)域的級(jí)別劃分、模型命名、采集方法，按

CH/T

9016執(zhí)行；b

Mesh

實(shí)際環(huán)境保持一致，各地理要素之間應(yīng)無縫銜接，模型塊之間應(yīng)滿足接邊要求；cd）特殊地物可按具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行單體建模，如電線桿、燈柱、塔吊、電線塔、樹木等支架細(xì)小的地物或女兒墻、欄桿、單獨(dú)站牌等邊緣地區(qū)像素少的地物等；e

等）區(qū)域，宜參照傾斜多視影像進(jìn)行采集；DB

23/T

3437—2023f）幾何模型精度應(yīng)不低于相應(yīng)的城市實(shí)景三維

Mesh

模型精度。7.3 紋理映射實(shí)景三維單體模型紋理處理要求應(yīng)按

CH/T

9016

執(zhí)行。紋理映射內(nèi)容和要求如下：ab）對(duì)于近地面建筑物等遮擋嚴(yán)重、模糊區(qū)域等采用外業(yè)拍照的方式獲取紋理進(jìn)行貼圖；外業(yè)補(bǔ)拍照片應(yīng)含空間位置信息和拍攝姿態(tài)信息，并與航攝影像開展聯(lián)合空三，以改善貼圖質(zhì)量。8 城市實(shí)景三維模型成果質(zhì)量檢查應(yīng)符合

GB/T

24356、CH/T

9024

及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，原則上遵循“兩級(jí)檢查一級(jí)驗(yàn)收”的原則。成果質(zhì)量檢查內(nèi)容包括但不限于以下內(nèi)容：a）坐標(biāo)系統(tǒng)、投影參數(shù)；b）數(shù)據(jù)格式；c）完整性及錯(cuò)漏情況；d）空間位置的拓?fù)湟恢滦?；e）位置精度及表現(xiàn)精度；f）單體模型的紋理準(zhǔn)確性、清晰度以及紋理與幾何模型的一致性；