城市級實景三維數(shù)據(jù)規(guī)范

城市級實景三維數(shù)據(jù)規(guī)范本文件規(guī)定了城市級實景三維中實景三維（mesh）模型、實景三維（單體化）模型和素模的總體要求、基本內(nèi)容與規(guī)格、精度指標(biāo)、數(shù)據(jù)組織、質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)包裝等內(nèi)容。本文件適用于城市級實景三維中實景三維（mesh）模型、實景三維（單體化）模型和素模的采集、生產(chǎn)、更新、管理、分發(fā)服務(wù)、產(chǎn)品開發(fā)與檢查。包括城市級尺度下的三維地理信息模型數(shù)據(jù)庫建設(shè)，地理信息公共服務(wù)平臺的實景三維數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T13923基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼GB/T35628實景地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品CH/T9015三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范CH/T9024三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量檢查與驗收GB/T18316數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1基礎(chǔ)地理信息要素fundamentalgeographicinformationfeature基礎(chǔ)地理信息所描述的地理要素，包括定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等。本文件中主要對定義上八類地理要素內(nèi)容與要求進(jìn)行規(guī)范和約定。[來源：GB/T13923，2.2]3.2實景三維3Drealscene實景三維是對人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間進(jìn)行真實、立體、時序化反映和表達(dá)的數(shù)字虛擬空間。是新型基礎(chǔ)測繪標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，通過在三維地理場景上承載結(jié)構(gòu)化、語義化、支持人機(jī)兼容理解和物聯(lián)實時感知的地理實體進(jìn)行構(gòu)建。[來源：實景三維中國建設(shè)技術(shù)大綱(2021版)]3.3激光點(diǎn)云LiDARpointcloud發(fā)射激光束并接收物體回波信號從而獲取目標(biāo)三維信息的點(diǎn)數(shù)據(jù)集合。23.4實景三維（Mesh）模型3Drealscenemeshmodel基于多角度傾斜攝影測量技術(shù)、機(jī)載激光掃描、航空攝影測量等技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)，構(gòu)建的TIN網(wǎng)結(jié)構(gòu)的幾何模型。3.5實景三維（單體化）模型3Drealsceneindividualmodel基于多角度傾斜攝影、機(jī)載激光掃描等技術(shù)生產(chǎn)的能通過可視化、可量測、可獨(dú)立分層分級、單體化的方式管理的定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)八大類要素的幾何模型。3.6素模non-texture3Dmodel素模是含地物要素精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)信息和精度的，無紋理貼圖的模型。要求素模的幾何精度與實景三維（單體化）模型保持一致。3.7表達(dá)方式representation表達(dá)方式主要是指三維地圖數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)層次建模和分層分類管理要求，參考CHT9015—2012包括細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)、主體建模表現(xiàn)和符號表現(xiàn)。[來源：GB/T9015，6.1.1]3.8主體建模表現(xiàn)僅對地理要素的基本輪廓和外結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何建模表現(xiàn)，外立面采用能基本反映地物色調(diào)、細(xì)節(jié)特征結(jié)構(gòu)的影像。要求對定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)八大類要素進(jìn)行獨(dú)立管理對象建模，其中表達(dá)的內(nèi)容為實體化、獨(dú)立分層管理。3.9細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)對地理要素主體結(jié)構(gòu)、細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)幾何建模表現(xiàn)，外立面紋理宜采用能精確反映物體色調(diào)、飽和度、明暗度等特征的影像。在主體建模表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，宜對指定細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)建模，其中表達(dá)的內(nèi)容為實體化、部件化、獨(dú)立分層管理。3.10符號表現(xiàn)用三維模型符號庫中預(yù)先制作的符號來表現(xiàn)地理要素，該模型符號僅有位置、姿態(tài)、尺寸及長寬高，比例可以改變。4總體要求4.1基本要求4.1.1航攝采集要求傾斜數(shù)字航空攝影采集要求，航向重疊度不低于60%，旁向重疊度不低于40%。其它指標(biāo)按GB/T27920.1的規(guī)定執(zhí)行。4.1.2影像數(shù)據(jù)要求實景三維數(shù)據(jù)制作的源數(shù)據(jù)為多角度傾斜影像數(shù)據(jù)，影像地面分辨率要求不低于0.05米。34.1.3激光點(diǎn)云要求機(jī)載激光點(diǎn)云（LiDAR）精度要求符合表1和表2的相應(yīng)規(guī)定。表1點(diǎn)云密度要求表2點(diǎn)云數(shù)據(jù)高程精度要求4.1.4像控測量要求航空攝影測量外業(yè)像控測量成果，像控點(diǎn)刺點(diǎn)的精度和要求按GB/T7931的規(guī)定執(zhí)行（每2.5平方公里內(nèi)不少于一個點(diǎn)）。4.1.5街景影像要求按GB/T35628的規(guī)定執(zhí)行。4.2數(shù)學(xué)基礎(chǔ)4.2.1測繪基準(zhǔn)4.2.1.1坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000國家大地坐標(biāo)系。4.2.1.2投影方式投影采用高斯－克呂格投影，按3°分帶。4.2.1.3高程基準(zhǔn)采用1985國家高程基準(zhǔn)。4.2.2時間基準(zhǔn)日期采用公元紀(jì)年，時間采用北京時間。4.3數(shù)據(jù)安全城市級實景三維數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)或應(yīng)用前應(yīng)交由市級主管部門按國家及行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行技術(shù)處理等審查工作，符合安全應(yīng)用要求后方可使用。45基本內(nèi)容與規(guī)格城市級實景三維數(shù)據(jù)按照工程實踐主要分為實景三維（mesh）模型、實景三維（單體化）模型和素模三種類型，各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容和要求符合表3的相應(yīng)規(guī)定。表3數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求以TIN網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主要表達(dá)的幾何模型，包含規(guī)定精度范圍內(nèi)的地表及以上路面、水面、廣場等平面地物表面無明顯的模型表面不存在明顯的孔洞,如水面漏洞、廣告牌等；當(dāng)水面出現(xiàn)漏洞模型中不存在孤立、細(xì)小的3D懸浮物（如小型懸空樹冠、殘、缺不全的影像分辨率≤0.03m；瀏覽視角高度≥100m：水系及其周邊建筑物、附屬設(shè)施不能出現(xiàn)平面不平、直線不直、直角變圓0.03m＜影像分辨率≤0.05m；瀏覽視角高度≥200m：水系及其附屬設(shè)施不能出現(xiàn)平面不平、直線影像分辨率≤0.03m；瀏覽視角高度≥100m：建（構(gòu)）筑物形狀正確，建筑物整體不能出現(xiàn)平面不平、直0.03m＜影像分辨率≤0.05m；瀏覽視角高度≥200m：影像分辨率≤0.03m；瀏覽視角高度≥100m：道路上的各類交通標(biāo)識采用真實影像紋理示意表現(xiàn)，確保與實際道路標(biāo)示道路附屬地物的基底應(yīng)與所處地形位置處于同一水平面上，與地形起伏相0.03m＜影像分辨率≤0.05m；瀏覽視角高度≥200m：道路附屬地物的基底應(yīng)與所處地形位置處于同一水平面上，與地形起伏相5表3數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求（續(xù)）分辨率≤0.03m；瀏覽視角高度≥100m：采用真實的地表鋪地紋理反映地表的質(zhì)地、色0.03m＜分辨率≤0.05m；瀏覽視角高度≥200m：采用真實的地表鋪地紋理反映地表的質(zhì)地、色分辨率≤0.03m；瀏覽視角高度≥100m：0.03m＜分辨率≤0.05m；瀏覽視角高度≥200m：湖、海、溝渠、池塘及其附屬地物的空間位置、幾何形主體建模表現(xiàn)：指對水系及其附屬設(shè)施進(jìn)行實體建模，并按照要素分圖層進(jìn)行組織和管理。包括對建筑物、構(gòu)筑物等長、寬、高等任意細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)：指對水系及其附屬設(shè)施中長、寬、高等地物實體結(jié)構(gòu)中任要求：依據(jù)地表以上建筑、構(gòu)筑的測量數(shù)據(jù)制作的三維模型，主體建模表現(xiàn)：指對居民地及設(shè)施進(jìn)行實體建模，并按照要素分圖層進(jìn)行組織和管理。包括對建筑物、構(gòu)筑物等長、寬、高等任意細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)：指對居民地及設(shè)施中長、寬、高等地物實體結(jié)構(gòu)中任意維要求：依據(jù)地表以上交通及其設(shè)施的測量數(shù)據(jù)制作的三維模型，主要道路、橋梁、地面上軌道交通及道路附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)及外主體建模表現(xiàn)：指對交通及其設(shè)施進(jìn)行實體建模，并按照要素分圖層進(jìn)行組織和管理。包括對建筑物、構(gòu)筑物等長、寬、高等任意細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)：指對交通及其設(shè)施中長、寬、高等地物實體結(jié)構(gòu)中任意維要求：除電線塔類要素外，管線要素建議按照部件級實景三維建設(shè)要符號表現(xiàn)：指對管線中管線、管井等地物中數(shù)量較多的要素進(jìn)行三維符號界與政區(qū)、植被與土質(zhì)以外地貌的測量數(shù)據(jù)制作的三維模型以上山地、高原、平原、丘陵和盆地等地物的空間位置、幾何形態(tài)及外觀6表3數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求（續(xù)）要求：依據(jù)地表以上植被與土質(zhì)的測量數(shù)據(jù)制作的三維模型，工綠地、花圃花壇、帶狀綠化樹等的空間位置、主體建模表現(xiàn)：指對植被與土質(zhì)要素及其附屬設(shè)施進(jìn)行實體建模，并按照要素分圖層進(jìn)行組織和管理。包括對建筑物、構(gòu)筑物等細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)：指對植被與土質(zhì)中長、寬、高等地物實體結(jié)構(gòu)中任意維度符號表現(xiàn)：指對植被中行道樹、苗圃等地物中數(shù)量較多的要素進(jìn)行三維符要求：僅取得實景三維（單體化）模型中要素的高精細(xì)結(jié)構(gòu)，6精度指標(biāo)6.1概述城市級實景三維數(shù)據(jù)精度的要求可以用建模內(nèi)容、位置精度、高度精度、空間結(jié)構(gòu)、紋理要求和接邊精度六個指標(biāo)來衡量。6.2建模內(nèi)容城市級實景三維數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)內(nèi)容不低于附錄A的相應(yīng)規(guī)定。6.3位置精度城市級實景三維數(shù)據(jù)中模型的平面位置精度不低于表4的相應(yīng)規(guī)定。表4位置精度12 3456 7 87表4位置精度（續(xù)）96.4高度精度城市級實景三維數(shù)據(jù)中模型的高度精度不低于表5的相應(yīng)規(guī)定。表5高度精度1相鄰要素接邊范圍處同一空間位置的高程值應(yīng)2-3-456-7-896.5空間結(jié)構(gòu)城市級實景三維數(shù)據(jù)中模型的空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定分為以下幾類：a)完整性：要素模型建模內(nèi)容、要素數(shù)量和作業(yè)范圍要求完整；要素中單個模型要求完整；b)合理性：要素模型建模內(nèi)容、精細(xì)度、空間拓?fù)潢P(guān)系合理；要素不應(yīng)出現(xiàn)重面、廢面、閃面、漏面、鏤空、黑洞、錯位等質(zhì)量問題；c)準(zhǔn)確性：要素模型建模要求結(jié)構(gòu)清晰、棱角分明、立面平整、夾角準(zhǔn)確；d)連續(xù)性：要素模型在分層分類接邊等空間關(guān)系上，要保證空間拓?fù)洹?.6紋理要求城市級實景三維數(shù)據(jù)中的紋理要求不低于表6的相應(yīng)規(guī)定。表6紋理要求8表6紋理要求（續(xù)）6.6.1居民地及設(shè)施居民地及設(shè)施主要分為高密度低矮房屋建筑區(qū)和低密度高層房屋建筑區(qū)兩種，紋理編輯應(yīng)滿足如下要求：a)高密度低矮房屋建筑區(qū)。對于高密度（建筑數(shù)量在30棟/公頃及以上）低矮房屋（層高在1～10層，或樓高30米以下）建筑區(qū)（如城中村）紋理編輯時，只需針對沿街建筑紋理進(jìn)行編輯，處理遮擋，保證紋理表達(dá)得完整；b)低密度高層房屋建筑區(qū)。對于低密度（建筑數(shù)量在30棟/公頃以下）高層房屋（層高在10層以上，或樓高30米以上）建筑區(qū)（如商業(yè)住宅區(qū)）紋理編輯時，應(yīng)確保每棟建筑紋理遮擋部分均進(jìn)行編輯，處理遮擋，保證紋理表達(dá)的完整和真實。6.6.2交通交通主要對道路紋理進(jìn)行編輯，道路紋理應(yīng)滿足下列要求：a)汽車。對汽車編輯時，要表示城區(qū)停車場的汽車，高速路上行駛的汽車不予表示；b)道路。對道路編輯時，要保持路面的平坦，起伏自然，不應(yīng)有太大的高程跳躍。6.7接邊精度城市級實景三維數(shù)據(jù)中地物實體與地理場景接邊應(yīng)滿足如下要求：a)應(yīng)與相鄰要素接邊，接邊后數(shù)據(jù)應(yīng)連續(xù)；b)接邊的要素平面位置上不應(yīng)出現(xiàn)錯位現(xiàn)象；c)相鄰要素接邊范圍處同一地圖上的空間位置、平面坐標(biāo)和高程值應(yīng)一致。7數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織包括要素分類和編碼、數(shù)據(jù)組織、屬性信息、元數(shù)據(jù)共四個方面規(guī)范和約束模型數(shù)據(jù)內(nèi)7.1分類和編碼城市級實景三維數(shù)據(jù)中模型要素分類代碼見附錄A.2，要素模型編碼以空間基礎(chǔ)網(wǎng)格為單元，對其中的要素先劃分編碼單元再賦予編碼。一個要素編碼單元在空間定義上應(yīng)有且只有一個唯一的編碼；要素因拆除等原因消失時，其原編碼不應(yīng)被其他要素占用；新增要素的編碼在已有的要素編碼后遞增。各要素具體編碼結(jié)構(gòu)應(yīng)符合表7的相應(yīng)規(guī)定。9表7編碼結(jié)構(gòu)------------------------注：以上除各要素的順序碼和分類代碼外，市轄區(qū)、街道轄區(qū)、社區(qū)轄區(qū)和基礎(chǔ)網(wǎng)格矢量范圍數(shù)據(jù)需建設(shè)方或承7.2數(shù)據(jù)組織城市級實景三維數(shù)據(jù)成果包括實景三維（mesh）模型、實景三維（單體化）模型和素模，其組織管理結(jié)構(gòu)應(yīng)符合圖4的相應(yīng)規(guī)定。圖4數(shù)據(jù)成果組織結(jié)構(gòu)7.3屬性信息城市級實景三維數(shù)據(jù)屬性信息包括分類代碼、要素模型編碼、標(biāo)識碼與地物實體相關(guān)聯(lián)的社會經(jīng)濟(jì)和城市運(yùn)行等內(nèi)容，幾何模型與屬性信息關(guān)聯(lián)掛接宜采用7.1分類和編碼作為唯一ID。7.4元數(shù)據(jù)城市級實景三維數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)見附錄C。8質(zhì)量檢查8.1檢查內(nèi)容城市級實景三維數(shù)據(jù)的質(zhì)量要素、權(quán)重及錯漏分類見附錄B。其中，質(zhì)量檢查驗收和質(zhì)量評定、抽樣與檢驗方法的方法和要求按CH/T9024的規(guī)定執(zhí)行。8.2檢驗報告城市級實景三維數(shù)據(jù)檢驗報告的編制按GB/T18316中附錄A的規(guī)定執(zhí)行。9數(shù)據(jù)包裝城市級實景三維數(shù)據(jù)宜由數(shù)據(jù)集、元數(shù)據(jù)等構(gòu)成，以移動存儲介質(zhì)存儲。外包裝上需包括商標(biāo)、數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)編號、生產(chǎn)單位、生產(chǎn)時間、版本號、年份、價格等。（規(guī)范性）城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式表A.1規(guī)定了城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式。表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼/////）；//渠）；溝、洞道表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼///////海島、礁/海島、礁/////表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼/泉/泉/井地物井、池地物井、池/質(zhì)//施堤岸閘閘壩壩岸///表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼）；）；）；）；）；物物物筑用途（散熱塔、蒸餾塔、瞭望塔、水塔）、煙囪（水塔煙囪、煙囪、煙物窯物表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼物物/物物物/物/物類型水磨房、水車、風(fēng)磨房、風(fēng)車、打物/）；/表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼構(gòu)亭碑塔（紀(jì)念碑、柱、墩、文物碑石、北）；）；物/物物）；）；）；表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼類型（圍墻、圍墻門、柵欄、籬笆、活物施信箱、電話亭、攝像頭、地鐵標(biāo)識符//域施通表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼規(guī)格（單線標(biāo)準(zhǔn)軌、復(fù)線標(biāo)準(zhǔn)軌）、建）；）；//施//道/施表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼橋墩、柱類型（過街天橋、人行橋、纜索橋、級//口/施/施/施/施類型（燈塔、燈樁、燈船、浮標(biāo)、岸施施/表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼/施////施/施施表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼/施口/施/施//表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼施區(qū)/表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼區(qū)區(qū)開發(fā)區(qū)、保線開發(fā)區(qū)、保/表A.1城市級實景三維數(shù)據(jù)的建模內(nèi)容及表現(xiàn)形式（續(xù)）基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼基礎(chǔ)地理實體分類與代碼/////