地理實(shí)體分類、施測、派生與關(guān)系處理技術(shù)規(guī)范 編制說明

2《地理實(shí)體分類、施測、派生與關(guān)系處理技術(shù)規(guī)范》編制說明一、工作簡況《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)第一批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃的通知》，正式批準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)計劃項目：地理實(shí)體分類、施測、派生與關(guān)系處理技術(shù)規(guī)范，編發(fā)《關(guān)于下達(dá)9項地理信息國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃項目及編報實(shí)施方案的通知》），本項任務(wù)由中華人民共和國自然資源部提出，由全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)擔(dān)編制，西安市勘察測繪院、武漢市測繪研究院、山東省國土測繪院、自然資源部測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所、西寧市測繪院、吉奧時空信息技術(shù)股份有限公司和泰建設(shè)數(shù)字中國成為數(shù)字時代推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的重要引擎，成為構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐。黨的十九屆四中全會首次將數(shù)據(jù)增列為生產(chǎn)要素。中共中數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，已快速融入生產(chǎn)、分配、流通、消費(fèi)和社會服務(wù)管理數(shù)字時代對測繪地理信息事業(yè)提出了引領(lǐng)性要求，高質(zhì)量發(fā)展對測繪地理信息工作提出了融合性要求。然而，現(xiàn)有基礎(chǔ)測繪成果不好用、生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)3果是對現(xiàn)實(shí)世界的二維抽象表達(dá)，不能真實(shí)、直觀反映現(xiàn)實(shí)世界；是對現(xiàn)實(shí)世界的分要素、分尺度、割裂式表達(dá)，“人能看懂、機(jī)器無法理解”；是對現(xiàn)實(shí)世界的非實(shí)體化表達(dá)，難以關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)，不利于支持空間分析與決策。基礎(chǔ)測繪亟待轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)新發(fā)展，建立起新型的基礎(chǔ)測繪體系，以適應(yīng)新時代要求，2019年全國自然資源工作會議提出了加快基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展要求，礎(chǔ)測繪體系建設(shè)，不斷提升基礎(chǔ)測繪保障服務(wù)能力和水平。為了切實(shí)貫徹落實(shí)系培訓(xùn)班”，明確提出要“深入推進(jìn)基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展，優(yōu)化升級測繪工作會議提出了新時期測繪工作“兩服務(wù)、兩支撐”的根本定位，明確要求重點(diǎn)以基礎(chǔ)地理實(shí)體為突破口，加快推進(jìn)體系化的新型基礎(chǔ)測繪早日建成。地理實(shí)體是新型基礎(chǔ)測繪和實(shí)景三維中國建設(shè)的核心內(nèi)容，是現(xiàn)實(shí)世界中占據(jù)一定空間位置和范圍、單獨(dú)具有同一屬性或完整功能的地理對象。地理實(shí)體廣泛應(yīng)用于與空間位置相關(guān)的行業(yè)和業(yè)務(wù)，如自然資源、水利、住建、交通等部源部辦公廳印發(fā)《新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)大綱》，要求研究并確定試點(diǎn)范圍內(nèi)不同區(qū)域、不同類型地理實(shí)體的分級、粒度和精度，設(shè)計建立新型基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品模式。因此加快基于地理實(shí)體的分類、施測方式等核心關(guān)鍵問題十本文件的研制主要面向新型基礎(chǔ)測繪構(gòu)建的需求，基于新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)試點(diǎn)探索的經(jīng)驗(yàn)和成果，提出適用于當(dāng)前新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)所需的地理實(shí) 體的分類、施測、派生與關(guān)系處理技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建“一庫多能、按需組裝”的地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫的目標(biāo)。同時也與正在開展編制的《地理實(shí)體空間身份編碼4）：協(xié)作單位（參編單位）：西安市勘察測繪院、武漢市測繪研究院、山東省國土測繪院、自然資源部測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所、西寧市測繪院、吉奧時空信息技牽頭單位面向國家需求和測繪地理信息轉(zhuǎn)型升級工作需要，圍繞地理實(shí)體這一核心數(shù)據(jù)產(chǎn)品，開展地理實(shí)體概念、分類、施測要求及關(guān)系建立等研究，厘清地理實(shí)體數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理信息要素的差異，梳理地理實(shí)體數(shù)據(jù)采集和獲取的技術(shù)路線。本文件牽頭單位作為技術(shù)牽頭單位，前期編寫了《新型基礎(chǔ)測繪構(gòu)建了涵蓋“總體設(shè)計類、采集處理類、建庫管理類、平臺服務(wù)類、質(zhì)量控制類”五部分內(nèi)容的新型基礎(chǔ)測繪和實(shí)景三維中國建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動以地理實(shí)在前期研究基礎(chǔ)上，針對地理實(shí)體分類及施測等問題，本文件牽頭單位積規(guī)范化指導(dǎo)相關(guān)建設(shè)。本文件獲得立項批準(zhǔn)后，主編單位積極開展啟動準(zhǔn)備工作，發(fā)文邀請國內(nèi)有關(guān)單位專家參加本文件編制工作，收集分析相關(guān)資料，起5的主要內(nèi)容、編制工作方式等進(jìn)行了討論，確定了提綱、分工及時間計劃，并分工進(jìn)一步收集相關(guān)資料，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)研制過程中碰到的問題開展調(diào)研、組內(nèi)組準(zhǔn)初稿。經(jīng)電子郵件和現(xiàn)場研討等方式將初稿在組內(nèi)、部分生產(chǎn)單位、相關(guān)專即時通信等手段，對有關(guān)問題進(jìn)行了較為充分的溝通和討論。起草階段編制組參與了針對核心內(nèi)容開展的關(guān)建技術(shù)驗(yàn)證以及相關(guān)技術(shù)文件編制，具體情況如有基礎(chǔ)地理信息成果利用基礎(chǔ)上，結(jié)合對地觀測技術(shù)的最新發(fā)展及地理實(shí)體自實(shí)體分類、粒度及精度基本要求》的形式，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善及專家審查后，經(jīng)修改完善及專家審查，作為新型基礎(chǔ)測繪與實(shí)景三維中國建設(shè)第一批技術(shù)文件發(fā)布（自然資測繪函〔2021〕6））產(chǎn)、轉(zhuǎn)換生產(chǎn)以及語義化處理實(shí)踐，結(jié)合樣例數(shù)據(jù)討論作業(yè)流程及各環(huán)節(jié)技術(shù)于1:5001:10001:2000基礎(chǔ)地理信息要素轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)6等的編制中，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善及專家審查，作為新型基礎(chǔ)））地理實(shí)體分類與代碼（試行）》的形式，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善西、安徽、浙江、河南、新疆、福建、天津等地就分類、粒度、采集等技術(shù)內(nèi)二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)，修訂國家標(biāo)準(zhǔn)時，還包括修訂前后技術(shù)內(nèi)容的對比本文件編制中認(rèn)真遵循了先進(jìn)性、實(shí)用性、協(xié)調(diào)性和規(guī)范性等原則，并重測繪事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，因此本文件的內(nèi)容需要在繼承的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，在充分對已有數(shù)據(jù)特征、生產(chǎn)方式和應(yīng)用途徑的總結(jié)基礎(chǔ)上，開展分類和施測技術(shù)展等戰(zhàn)略需求，落實(shí)自然資源部部新型基礎(chǔ)測繪和實(shí)景三維中國建設(shè)要求，完善數(shù)據(jù)產(chǎn)品形式，豐富數(shù)據(jù)產(chǎn)品供給。為此，堅持科學(xué)原則，既調(diào)研優(yōu)選先進(jìn)7特別是與現(xiàn)有新型基礎(chǔ)測繪和實(shí)景三維建設(shè)工作，以及其他行業(yè)部門新時期對本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地理實(shí)體分類、施測、派生，以及關(guān)系處理的技術(shù)內(nèi)容。本本標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)《中華人民共和國測繪法》、《中華人民共和國測繪成果管理條例》等法律法規(guī)，《關(guān)于全面推進(jìn)實(shí)景三維中國建設(shè)的通知》、《實(shí)景據(jù)庫建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)指南》、《新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)大綱》、新型基礎(chǔ)測繪與實(shí)景三維中國建設(shè)系列技術(shù)文件，結(jié)合新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)實(shí)踐和三、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益本文件規(guī)定了地理實(shí)體分類、施測、派生，以及關(guān)系處理的技術(shù)內(nèi)容。本圍繞本文件的內(nèi)容范圍，編制組進(jìn)行了多輪熱烈討論，最終形成共識。編制組認(rèn)為本文件主要面向地理實(shí)體數(shù)據(jù)的獲取、處理和建庫需求，從技術(shù)規(guī)范的角度重點(diǎn)解決分類原則及視角、施測內(nèi)容和方式、派生類型和方式，以及關(guān)8本文件將《地理信息分類與編碼規(guī)則》（GB/T25529）和《國家基本比例的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一。該文件從滿足地理信息空間整合的基本需求出發(fā)，重點(diǎn)對地理要素類型的分類和編碼規(guī)則及其擴(kuò)充方法進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。該文件適用于對可劃分為自然資源地理實(shí)體、環(huán)境與生態(tài)地理實(shí)體、災(zāi)害與災(zāi)難地理實(shí)體、經(jīng)件明確了我國基本比例尺地圖測繪的測繪基準(zhǔn)、時間系統(tǒng)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、成果內(nèi)容、基本技術(shù)指標(biāo)、成果形式和質(zhì)量管理等重大問題。國家基本比例尺地圖是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展需要的基本用圖，該文件是制定與修訂基本比例尺地圖測繪具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)。本文件有關(guān)測繪基準(zhǔn)要求按照GB本文件列出地理實(shí)體、施測、派生、關(guān)系處理、地理實(shí)體數(shù)據(jù)、圖元、空間身份編碼、粒度等8個術(shù)語，并對其進(jìn)行了定義。地理實(shí)體、施測、派生和關(guān)系處理這四個術(shù)語是本文件題目中的關(guān)鍵詞；地理實(shí)體數(shù)據(jù)、圖元、空間身份編碼和粒度這四個術(shù)語都是與地理實(shí)體數(shù)據(jù)模型相關(guān)，在施測、派生和關(guān)系該章從一般規(guī)定、數(shù)據(jù)構(gòu)成、數(shù)據(jù)安全、證實(shí)方法等4個方面提出基本要9一般規(guī)定中首先明確地理實(shí)體分類要考慮的范疇，既包括客觀物理存在的地理實(shí)體，也包括服務(wù)于管理目的而產(chǎn)生的地理實(shí)體；接著提出地理實(shí)體施測數(shù)據(jù)構(gòu)成首先明確了地理實(shí)體數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)及關(guān)系數(shù)據(jù)三部分，再結(jié)合一般規(guī)定中提出的數(shù)據(jù)具有的實(shí)體化、語義化、時序化和一體化數(shù)據(jù)安全明確了地理實(shí)體在施測、派生、關(guān)系處理過程中有關(guān)分級分類管證實(shí)方案是按照技術(shù)規(guī)范的編寫要求，給出了地理實(shí)體分類與施測相關(guān)技術(shù)證實(shí)方法，包括：地理實(shí)體的分類情況應(yīng)在地理實(shí)體分類設(shè)計方案中說明；地理實(shí)體的施測、派生和關(guān)系處理內(nèi)容和方式應(yīng)在地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)實(shí)施方案分類是人類思維活動所固有的一種活動，是人們?nèi)粘Ｉ钪杏靡哉J(rèn)識、區(qū)別和判斷事物的一種邏輯方法。分類的原則與方法通常是建立在對事物屬性或特征分析的基礎(chǔ)上。地理實(shí)體這一概念早在20世紀(jì)90年代就已提出，但如何對其概念進(jìn)行準(zhǔn)確定位和剖析，對于新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)的核心至關(guān)重要。新型基礎(chǔ)測繪體系要打破以地理信息要素為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)模式，創(chuàng)立以地理實(shí)體為基本單元的全新認(rèn)知體系。在轉(zhuǎn)型初級階段，必須對其深入探索研究，針對從本質(zhì)到概念、從內(nèi)涵到外延、從理論到技術(shù)等方面展開精細(xì)的分析與實(shí)踐，才能保障新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)具有穩(wěn)固基礎(chǔ)。為此，地理實(shí)體的分類從地理實(shí)體的科學(xué)定義出發(fā)，在繼承已有地理信息和基礎(chǔ)地理信息要素基礎(chǔ)上，本著同類型下分類角度一致、尺度一致且體現(xiàn)實(shí)體對象獨(dú)立性、語義化特點(diǎn)的原則進(jìn)行類別劃分，也便于描述實(shí)體本質(zhì)及其關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)以依托地理要素對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行制圖表達(dá)轉(zhuǎn)向?yàn)橐砸劳械乩韺?shí)體對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行真實(shí)描述，在空間形態(tài)本文件在第6章，先是提出地理實(shí)體的分類原則，接著給出分類方案。首先按照作用范圍提出基礎(chǔ)地理實(shí)體和專題地理實(shí)體的分類方案，接著考慮到基礎(chǔ)地理實(shí)體分類、粒度及精度基本要求》《基礎(chǔ)地理實(shí)體分類與代碼》技術(shù)文件的發(fā)布，已在全國開展了試點(diǎn)建設(shè)，附錄A給出了具體分類方案，便于繼續(xù)規(guī)范化相關(guān)工作。專題地理實(shí)體參照GB/T25529進(jìn)行了大類劃分，考慮到行業(yè)或領(lǐng)域性質(zhì)且應(yīng)用場景多樣未給出具體方案，提出“注意引用各領(lǐng)域現(xiàn)有的國編制組主要參考了國家標(biāo)準(zhǔn)《地理信息分類與編碼規(guī)則》《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》和一些已開展基礎(chǔ)地理實(shí)體分類研究或數(shù)據(jù)規(guī)范編制的地方地理實(shí)體的生產(chǎn)是對現(xiàn)行測繪地理信息產(chǎn)品和體系生產(chǎn)構(gòu)建的改革創(chuàng)新，需要以繼承式創(chuàng)新和突破式創(chuàng)新并舉的方式開展。這里面既有一定時期內(nèi)對已有測繪成果進(jìn)行實(shí)體化改造，以達(dá)到實(shí)體化、一體化、語義化等新要求，在節(jié)約經(jīng)費(fèi)投入的同時可以較好保持新老測繪成果的連貫性、延續(xù)性；也要把握智能測繪時代機(jī)遇，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新前沿技術(shù)，結(jié)合影像獲取與三維重建等技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行技術(shù)深度融合并形成新的生產(chǎn)路線，從技術(shù)效率、編制組首先討論界定了施測的內(nèi)涵：地理實(shí)體的施測是一個涉及多個方面和技術(shù)要求的過程，其目的在于準(zhǔn)確、全面地獲取地理實(shí)體的相關(guān)信息，為后續(xù)的建庫、分析、應(yīng)用等提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。施測與傳統(tǒng)測繪在獲取內(nèi)容及相應(yīng)技術(shù)手段方面都有很多不同，為此施測需要規(guī)定的要求既包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、采集精度、存儲方式等，也包括采集粒度、施測內(nèi)容和技術(shù)手段。地理實(shí)體和尺度，不同類別的地理實(shí)體可能需要不同的施測粒度?？紤]到當(dāng)前實(shí)際需求，編制組在第七章圍繞“地理實(shí)體施測內(nèi)容主要包括實(shí)體空間數(shù)據(jù)、實(shí)體屬性數(shù)據(jù)及實(shí)體關(guān)系數(shù)據(jù)等，施測方式通常包括基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換生產(chǎn)和地理實(shí)體數(shù)據(jù)的采集生產(chǎn)，施測技術(shù)手段應(yīng)積極采用先進(jìn)的技術(shù)、工藝和方法。地理實(shí)體應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的需要、實(shí)體變化情況等因素確定施測的時序化周期”，重點(diǎn)提出了施測內(nèi)容和施測方式方面的要求。實(shí)體按照分類的采集精度、粒度劃分以及內(nèi)容表現(xiàn)待相關(guān)實(shí)踐完善后在后續(xù)產(chǎn)品類規(guī)范或者技術(shù)規(guī)程中進(jìn)行描述。這樣的內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)安排充分考慮了本文件預(yù)先申請的范圍，也符合當(dāng)前實(shí)踐過程已經(jīng)具有成熟度的工作現(xiàn)狀以及迫切需要編制組在有關(guān)技術(shù)內(nèi)容的確定與編寫過程中，參考了新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)中有關(guān)試點(diǎn)單位在地理實(shí)體施測和應(yīng)用方面的技術(shù)方案及其驗(yàn)證結(jié)果，如武面、體圖元的一種或多種，這樣有助于更全面地描述和理解地理實(shí)體的特性。施測獲得的圖元若不符合地理實(shí)體粒度或幾何形態(tài)設(shè)計要求，可進(jìn)行圖元的派生。派生是依托現(xiàn)有地理實(shí)體圖元數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算或者推導(dǎo)等處理得到其它圖為此，編制組在第7章提出了派生類型和派生方式。圖元派生的類型包括體圖元的派生、面圖元的派生、線圖元的派生、點(diǎn)圖元的派生。派生方式包括坐標(biāo)提取、幾何轉(zhuǎn)換或者空間計算等，比如“對于面圖元，通過提取面圖元的中心線、骨架線等方式可派生線圖元；對于線圖元，通過線延長、線連接、線切割等方式可派生不同粒度的線圖元?！眻D元派生應(yīng)注意檢查空間位置和結(jié)構(gòu)地理實(shí)體除了常規(guī)的幾何建模，重點(diǎn)是加大語義建模，即表達(dá)實(shí)體對象與其他實(shí)體對象之間的關(guān)系。語義化是地理實(shí)體區(qū)別現(xiàn)有地理信息要素的重要特征之一，是實(shí)現(xiàn)地理信息由數(shù)據(jù)服務(wù)到知識服務(wù)的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)，語義信息不完整，特別缺少關(guān)系信息，難以完成大數(shù)據(jù)量背后的推理挖掘，跟不上智為此，編制組在第7章提出了關(guān)系類型和處理方式。關(guān)系處理是地理實(shí)體關(guān)系數(shù)據(jù)提取、判斷、識別和記錄的過程。地理實(shí)體關(guān)系應(yīng)考慮實(shí)體類別、應(yīng)用需求、情景特征等因素充分構(gòu)建，并根據(jù)常見需求對地理實(shí)體關(guān)系進(jìn)行分類處理。地理實(shí)體關(guān)系包括空間關(guān)系、屬性關(guān)系和時態(tài)關(guān)系。地理實(shí)體空間關(guān)系主要依托地理實(shí)體空間數(shù)據(jù)在分析基礎(chǔ)上進(jìn)行提?。坏乩韺?shí)體屬性關(guān)系根據(jù)已有規(guī)則與經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合相關(guān)文本、圖件、統(tǒng)計表等資料進(jìn)行判斷與識別；地理實(shí)體時態(tài)關(guān)系通過查詢實(shí)體產(chǎn)生、變更、消亡等狀態(tài)并在時序特征分析基礎(chǔ)上進(jìn)編制組在地理實(shí)體關(guān)系類型的總結(jié)梳理方面，開展了大量的調(diào)研和驗(yàn)證工作，既查閱了國際上有關(guān)地理信息本體方面的標(biāo)準(zhǔn)，也參考分析了其它行業(yè)或者領(lǐng)域有關(guān)語義模型、知識模型、知識圖譜的構(gòu)建與應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，并依托新本文件設(shè)立兩個資料性附錄“基礎(chǔ)地理實(shí)體分類”“地理實(shí)體通用基本屬性”。附錄A給出基礎(chǔ)地理實(shí)體分類方案，首先根據(jù)功能特征分為自然地理實(shí)體、人工地理實(shí)體和管理地理實(shí)體三大類，再按照線分類法每大類各劃分為6并根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。附錄B給出地理實(shí)體的通用基本屬性項名稱、定義與值四、與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況作范圍為數(shù)字地理信息領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化。其主要任務(wù)是針對直接或間接與地球上位置相關(guān)的目標(biāo)或現(xiàn)象信息，制定一套結(jié)構(gòu)化的定義、描述和管理地理信息的系本文件在有關(guān)數(shù)據(jù)模型方面，與國際標(biāo)準(zhǔn)最新研究能夠保持同步。但因?yàn)槲?、以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標(biāo)準(zhǔn)，并說明未采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原因六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本文件的建立是切實(shí)貫徹落實(shí)自然資源部“加快基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級”的重華人民共和國測繪成果管理條例》的相關(guān)規(guī)定。本文件在文本結(jié)構(gòu)的編