《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）編制說明》

《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》

（征求意見稿）編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

2022年9月6日自然資源部辦公廳印發(fā)了《2022年度自然資源

標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計(jì)劃》，下達(dá)了《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式

（Geo3DML）》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研制任務(wù)（標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃號：202211005），由中

國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所牽頭組織成立標(biāo)準(zhǔn)起草組。

（二）協(xié)作單位

《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》起草單位包括中國

地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所、中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合

指揮中心、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）。

（三）制定背景

當(dāng)前，三維地質(zhì)建模技術(shù)方法與軟件工具多樣，不同地質(zhì)建模軟

件生成的三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的存儲格式存在較大差異，為便于不同軟

件建立的模型在統(tǒng)一的場景中集成顯示和分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)建模成果數(shù)

據(jù)在不同部門間相互共享和交換，為模型數(shù)據(jù)匯交和管理部門維護(hù)不

同數(shù)據(jù)格式提供規(guī)范化支撐，中國地質(zhì)調(diào)查局于2015年組織有關(guān)單

位制訂并發(fā)布了《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》

（DD2015-06）（以下簡稱《局標(biāo)》）。

近年，隨著地質(zhì)信息技術(shù)發(fā)展，三維地質(zhì)建模在地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)應(yīng)

用不斷深入，模型數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和使用者越發(fā)認(rèn)識到通用數(shù)據(jù)交換格

—1—

式對三維地質(zhì)模型成果共享及應(yīng)用的重要性。為此，結(jié)合我國地質(zhì)成

果管理需求由二維向三維的升級，中國地質(zhì)調(diào)查局組織有關(guān)單位制訂

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》。

《局標(biāo)》對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的總體框架和層次結(jié)構(gòu)做

出了較為完整規(guī)定；針對三維地質(zhì)模型核心數(shù)據(jù)——空間幾何、地質(zhì)

屬性、可視化參數(shù)、元數(shù)據(jù)、空間參照系的組織規(guī)則做出了詳細(xì)規(guī)定。

《局標(biāo)》支持當(dāng)時(shí)主流的三角網(wǎng)、四面體、長方體、角點(diǎn)網(wǎng)格等三維

地質(zhì)模型類型，并支持管理地質(zhì)屬性場，支持三維地質(zhì)模型要素的屬

性數(shù)據(jù)管理，支持模型材質(zhì)和符號化參數(shù)管理,對包括空間參照系在

內(nèi)的元數(shù)據(jù)的管理遵照《三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)》（DD2019-12）的規(guī)

定。

《局標(biāo)》發(fā)布后，在地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用,切實(shí)

推動了三維地質(zhì)建模成果匯交，促進(jìn)了三維地質(zhì)模型成果共享，提升

了三維地質(zhì)模型的應(yīng)用價(jià)值。隨著三維地質(zhì)建模技術(shù)、三維地質(zhì)可視

化應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)據(jù)交換技術(shù)的不斷發(fā)展，對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換

的標(biāo)準(zhǔn)化提出了更高要求，為三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定

提供了契機(jī)。

（四）起草過程

1.標(biāo)準(zhǔn)起草階段

（1）需求分析與調(diào)研

本次行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作繼承和延續(xù)了《局標(biāo)》的工作基礎(chǔ)，《局

標(biāo)》在推廣過程中獲得的反饋成為本次行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作的重要依

據(jù)。在此基礎(chǔ)上，自2022年9月獲批后，工作組對現(xiàn)有的三維地質(zhì)

—2—

模型建設(shè)及數(shù)據(jù)交換相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展調(diào)研分析，針對行業(yè)三維地

質(zhì)模型數(shù)據(jù)共享需求開展專家咨詢與研討，梳理現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范存在的

問題，明確詳細(xì)需求，初步確定三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的技術(shù)選

型，確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)交換格式的基本結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的，

匯總整理數(shù)據(jù)交換規(guī)范類文件中的引用標(biāo)準(zhǔn)、術(shù)語等，形成引用標(biāo)準(zhǔn)

和術(shù)語列表。

（2）標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的確定

在上述調(diào)研、總結(jié)、分析研究的基礎(chǔ)上，確定本次標(biāo)準(zhǔn)的編制原

則，進(jìn)一步明確三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的總體結(jié)構(gòu)，確定XML作

為三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的技術(shù)載體；基于《局標(biāo)》確定；提出

本次標(biāo)準(zhǔn)中常用的基本術(shù)語，并規(guī)范其定義；給出本標(biāo)準(zhǔn)中所引用的

國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；確定Geo3DML組件的分類、名稱、功能、結(jié)構(gòu)及組

件之間的關(guān)系。

（3）標(biāo)準(zhǔn)文檔的編寫

在完成上述工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了本次標(biāo)準(zhǔn)文檔的編寫工作，完

成了《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》初稿。在此過程中

項(xiàng)目組進(jìn)行了多次專家咨詢與研討、項(xiàng)目組集中討論，并對標(biāo)準(zhǔn)文檔

進(jìn)行了反復(fù)修改與完善。

（4）標(biāo)準(zhǔn)編制其他相關(guān)工作

項(xiàng)目組組織國內(nèi)主要三維地質(zhì)建模及應(yīng)用軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立了

本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)，基于項(xiàng)目組自研的Geo3DMLC++SDK，開展

各家軟件生產(chǎn)的三維地質(zhì)模型與Geo3DML格式的互轉(zhuǎn)驗(yàn)證工作。同

時(shí)，項(xiàng)目研發(fā)了Geo3DML數(shù)據(jù)瀏覽驗(yàn)證工具，配合技術(shù)驗(yàn)證工作，同

—3—

時(shí)為后期貫標(biāo)提供支撐工具。

（五）標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做工作

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人包括：屈紅剛、王占剛、陸琰、吳自興、王乾、

周小元、霍志彬等，具體承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)起草各項(xiàng)相關(guān)工作，具體如下：

序號目標(biāo)與內(nèi)容人員分工

收集相關(guān)國際、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)研已有

三維地質(zhì)模型建設(shè)及三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換

1屈紅剛、陸琰、王占剛

規(guī)范類文件及地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)三維地質(zhì)模型成

果交換共享需求

2標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容屈紅剛、陸琰

2.1前言；引言；1.范圍陸琰、王乾

2.22.規(guī)范性引用文件；3.術(shù)語陸琰、王乾

2.34.約定；5.文檔結(jié)構(gòu)吳自興、陸琰、屈紅剛

2.46.Geo3DML模式陸琰、吳自興、王乾

2.5附錄A吳自興、陸琰

2.6附錄B；附錄C吳自興、陸琰

2.7附錄D吳自興

匯總整理本標(biāo)準(zhǔn)引用的標(biāo)準(zhǔn)、術(shù)語、并進(jìn)行

3規(guī)范，起草相關(guān)部分霍志彬、王乾

4Geo3DML模式結(jié)構(gòu)及組件設(shè)計(jì)吳自興、周小元

5Geo3DMLSDK及軟件接口開發(fā)、資料性附錄吳自興、周小元

專家反饋意見匯總、處理、修改完善標(biāo)準(zhǔn)征

6陸琰、霍志彬

求意見稿

—4—

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)

本次標(biāo)準(zhǔn)的編制與地質(zhì)調(diào)查三維地質(zhì)模型成果匯交管理工作密

切相關(guān)，同時(shí)也要滿足地礦行業(yè)三維地質(zhì)模型成果共享交換的需要，

又需符合三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的基本技術(shù)規(guī)則，就需要

對三維地質(zhì)建模及數(shù)據(jù)交換關(guān)鍵技術(shù)開展研究，奠定標(biāo)準(zhǔn)編制的技術(shù)

基礎(chǔ)。

（一）標(biāo)準(zhǔn)的編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)編制的目的是規(guī)定一種用于交換地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)三維地質(zhì)

模型成果的通用數(shù)據(jù)格式，指導(dǎo)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)三維地質(zhì)建模軟件研發(fā)

企業(yè)開展數(shù)據(jù)交換相關(guān)軟件工具開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)在

不同系統(tǒng)軟件之間的交換。據(jù)此確定如下基本原則：

1.時(shí)效性與適度性原則

為滿足當(dāng)前地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)三維地質(zhì)模型成果匯交管理與交換共

享需要，同時(shí)適應(yīng)行業(yè)三維地質(zhì)建模及應(yīng)用平臺研發(fā)企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀。

在技術(shù)選型方面，以主流且具備完整標(biāo)準(zhǔn)化體系為原則，確定以XML

作為三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)交換格式體系結(jié)構(gòu)的設(shè)

計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的確定方面，充分適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)主流三維地質(zhì)模型建

設(shè)、管理、應(yīng)用技術(shù)和方法，進(jìn)而確立三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的

設(shè)計(jì)思路。

2.通用性和前瞻性原則

為滿足地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)各類三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換的需要，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定了用以管理各類三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的通用格式。首先將三維地質(zhì)模

型的數(shù)據(jù)構(gòu)成抽象為空間幾何、地質(zhì)屬性、可視化參數(shù)及元數(shù)據(jù)四大

—5—

類。不同類型的空間幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兼容各種類型的三維地質(zhì)模型；地

質(zhì)屬性數(shù)據(jù)管理地質(zhì)體屬性或?qū)傩詧?；可視化參?shù)管理三維地質(zhì)模型

的專業(yè)配色和圖示圖例；元數(shù)據(jù)管理三維地質(zhì)模型的管理和描述信

息。

3.一致性和兼容性原則

三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式各關(guān)鍵要素的規(guī)定保持與國際標(biāo)準(zhǔn)、

國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，優(yōu)先采用已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。涉及：點(diǎn)、線、

曲面、網(wǎng)格等基本空間幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間參照系參數(shù)、三維可視化

參數(shù)中的符號化參數(shù)、元數(shù)據(jù)等。

4.科學(xué)性和可驗(yàn)證性原則

標(biāo)準(zhǔn)的制定基于充分的科學(xué)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，充分吸取了《局標(biāo)》

推廣中的經(jīng)驗(yàn)，對三維地質(zhì)模型建設(shè)與管理相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行充

分調(diào)研分析，確保標(biāo)準(zhǔn)符合行業(yè)實(shí)際應(yīng)用情況，適應(yīng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的

主流趨勢。

（二）標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了利用XML存儲和交換三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的規(guī)則。包

括：Geo3DML文檔總體結(jié)構(gòu)、三維地質(zhì)模型空間幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)

的存儲模式、三維地質(zhì)模型可視化參數(shù)管理模式、三維地質(zhì)模型元數(shù)

據(jù)管理模式等。分布到各章節(jié)如下：

第一章范圍。

（三）主要內(nèi)容確定的依據(jù)與方法

1.三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式主體結(jié)構(gòu)

充分調(diào)研搜集地理/地質(zhì)類數(shù)據(jù)交換規(guī)范類文件、行業(yè)及國家相

—6—

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，研究地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)信息技術(shù)和專業(yè)人員對三維地質(zhì)模型結(jié)構(gòu)

化表達(dá)的普遍認(rèn)知模式。充分吸取以往的經(jīng)驗(yàn)，借鑒行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)

的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合三維地質(zhì)模型成果匯交管理的實(shí)際需求，以提高地

質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)三維的地質(zhì)模型成果共享交換便捷性為目標(biāo)，確定了三維

地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的主體結(jié)構(gòu)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定被交換的三維地質(zhì)模型在邏輯上分成兩部分：三維地

質(zhì)模型（Geo3DModel）和三維地質(zhì)圖（Geo3DMap）。其中，三維地質(zhì)

模型用來存儲三維地質(zhì)模型的空間幾何數(shù)據(jù)、地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)、地質(zhì)關(guān)

系信息、元數(shù)據(jù)及空間參照系參數(shù)等；三維地質(zhì)圖則用來管理三維地

質(zhì)模型的三維可視化樣式參數(shù)。二者通過三維地質(zhì)數(shù)據(jù)包

（Geo3DProject）加以整合，形成一個(gè)整體，如圖1所示：

圖1Geo3DML文檔邏輯結(jié)構(gòu)

Geo3DML文檔是基于本文件做出的語法規(guī)定而構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)XML文

—7—

檔，基于上述結(jié)構(gòu)存儲被交換的三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)。Geo3DML文檔由

三維地質(zhì)數(shù)據(jù)包文檔、三維地質(zhì)模型文檔及三維地質(zhì)圖三個(gè)文件組

成。標(biāo)準(zhǔn)附錄A給出了一套符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Geo3DML文檔示例。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Geo3DML文檔以地質(zhì)要素（GeoFeature）管理三維地

質(zhì)模型的基本單元，或是一個(gè)單獨(dú)的地質(zhì)體（面）模型，或是一個(gè)由

特定形狀體元堆積而成的體模型，也或是一個(gè)屬性場。而地質(zhì)要素類

（GeoFeatureClass）則用來管理一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)的地質(zhì)要素，

或是一個(gè)含水層組，或是一組同類型的構(gòu)造單元。而Geo3DModel則

用通過管理一組地質(zhì)地質(zhì)要素類（GeoFeatureClass）構(gòu)成的集合來

管理一個(gè)空間范圍內(nèi)各類地質(zhì)模型對象。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Geo3DML文檔以三維地質(zhì)圖（Geo3DMap）管理三維地

質(zhì)模型（Geo3DModel）的三維可視化樣式信息。三維地質(zhì)圖管理若干

三維地質(zhì)圖層（Geo3DLayer），一個(gè)三維地質(zhì)圖層對應(yīng)管理一個(gè)地質(zhì)

要素類的三維可視化參數(shù)，具體參數(shù)則通過三維地質(zhì)樣式

（Geo3DStyle）進(jìn)行存儲。

2.主要術(shù)語的選擇與編寫

本標(biāo)準(zhǔn)確定并規(guī)范了21個(gè)常用術(shù)語及其定義。確定術(shù)語內(nèi)容的

依據(jù)是對三維地質(zhì)模型建設(shè)與管理相關(guān)規(guī)范與實(shí)踐慣例的分析。術(shù)語

定義的依據(jù)是研究分析相關(guān)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)，部分定義直接引用了相關(guān)國家

及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的定義，部分術(shù)語的定義則根據(jù)三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格

式規(guī)則定義的實(shí)際需要進(jìn)行了修改。引用與參考的主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB/T17694-2009地理信息術(shù)語

GB/T17798-2007地理空間數(shù)據(jù)交換格式

—8—

GB/T23708-2009地理信息地理標(biāo)記語言（GML）（ISO

19136:2007）

為了對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式做出清晰的規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)除引

用相關(guān)國際、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的術(shù)語外，定義了以下術(shù)語：

三維地質(zhì)模型three-dimensionalgeologicalmodel

地質(zhì)要素geologicalfeature

Geo3DML文檔Geo3DMLdocument

Geo3DML模式Geo3DMLschema

Geo3DML元素Geo3DMLelement

Geo3DML組件Geo3DMLcomponent

結(jié)構(gòu)元素Structureelement

結(jié)構(gòu)組件Structurecomponent

數(shù)據(jù)元素Dataelement

數(shù)據(jù)組件Datacomponent

包裝元素Wrapelement

包裝組件Wrapcomponent

地質(zhì)要素類geologicalfeatureclass

三維地質(zhì)圖threedimensionalgeologicalmap

三維地質(zhì)圖層threedimensionalgeologicalmaplayer

地質(zhì)屬性geologicalproperty

3.標(biāo)準(zhǔn)的引用與擴(kuò)充

本次標(biāo)準(zhǔn)繼承了《局標(biāo)》對數(shù)據(jù)技術(shù)和三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格

—9—

式總體結(jié)構(gòu)的規(guī)定，并按照當(dāng)前行業(yè)對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換共享的

實(shí)際需要進(jìn)行了適當(dāng)擴(kuò)展和修訂。

本標(biāo)準(zhǔn)參考和引用了包括OGCGML規(guī)范在內(nèi)的若干個(gè)相關(guān)國際、

國家標(biāo)準(zhǔn)。在定義一些組件時(shí)，或是從這些外部標(biāo)準(zhǔn)組件擴(kuò)展定義，

或是引用了來自這些標(biāo)準(zhǔn)的元素或?qū)傩越M件，以繼承或使用這些外部

標(biāo)準(zhǔn)組件的特性。由此，Geo3DML實(shí)現(xiàn)了對這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的兼容。本

文件對關(guān)于Geo3DML模式組件的定義會顯示說明與自外部組件的繼

承或引用關(guān)系。

本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的Geo3DML模式直接引用了來自以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的

外部組件：

OGCGML：GB/T23708-2009（ISO19136:2007）

OGCSE：OGCdocument:OGC05-077r4，2006年7月

OGCSWE：OGCdocument:OGC08-094r1,2011年1月

需要額外說明的是，本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的Geo3DML模式并沒有嚴(yán)格遵

守OGCGML以及其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對于構(gòu)建應(yīng)用模式的限制性規(guī)定。因此，

Geo3DML模式并不是OGCGML及其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定模式的應(yīng)用模式。

4.對地質(zhì)模型空間幾何分類及幾何數(shù)據(jù)的管理

Geo3DML模式通過OGCGML規(guī)范定義的gml:GeometryPropertyT

ype的實(shí)例管理不同空間幾何類型的三維地質(zhì)模型的空間幾何數(shù)據(jù)（G

eometry）。

gml:GeometryPropertyType由OGCGML規(guī)范定義，管理

gml:AbstractGeometryType實(shí)例gml:AbstractGeometry。OGCGML

規(guī)范定義的所有空間幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均由gml:AbstractGeometryType

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擴(kuò)展定義，因而gml:GeometryPropertyType的實(shí)例可以包含任何OGC

GML規(guī)范定義的幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可包含任何

gml:AbstractGeometryType的擴(kuò)展類型的實(shí)例對象元素。由于

Geo3DML模式在定義所有空間幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組件均直接或間接由

gml:AbstractGeometryType擴(kuò)展，因此Geo3DML可管理OGCGML規(guī)

范定義的所有空間幾何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，管理不同類型的空間幾何數(shù)據(jù)。

本標(biāo)準(zhǔn)支持OGCGML規(guī)范定義的以下空間幾何數(shù)據(jù)：

點(diǎn)（gml:Point）

線（gml:LineString）

面（gml:Surface）

體（gml:Solid）

網(wǎng)格（gml:Grid）

校正網(wǎng)格（gml:RectifiedGrid）：gml:Grid的擴(kuò)展類型，

替代《局標(biāo)》中的變換網(wǎng)格（gml:GeoGrid）

本標(biāo)準(zhǔn)在《局標(biāo)》基礎(chǔ)上對地質(zhì)模型的空間幾何類型組件進(jìn)行了

清理和適當(dāng)擴(kuò)充，以適應(yīng)行業(yè)對主流三維地質(zhì)模型類型進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

的需要。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以下空間幾何類型組件：

不規(guī)則三角網(wǎng)（geo3dml:GeoTin）

體（geo3dml:GeoVolume）

長方體體元構(gòu)成的體（geo3dml:GeoCuboidVolume）

四面體體元構(gòu)成的體（geo3dml:GeoTetrahedronVolume）

廣義三棱柱體元構(gòu)成的體（geo3dml:GeoTriangularPrism

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Volume）

角點(diǎn)網(wǎng)格（geo3dml:GeoCornerPointGrid）

截?cái)嘁?guī)則網(wǎng)格（geo3dml:GeoTruncatedRegularGrid）

5.地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)模式的設(shè)計(jì)思路

三維地質(zhì)元數(shù)據(jù)是對三維地質(zhì)模型的限定性描述，中國地質(zhì)調(diào)查

局于2019年發(fā)布了《三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》（DD2019-12），三

維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在編制過程，尚未正式發(fā)布。因此，

本次行也標(biāo)準(zhǔn)必須對三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)的管理模式做出完整具體

規(guī)定。

綜合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容完整性和三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定

工作進(jìn)展情況，本次標(biāo)準(zhǔn)暫時(shí)先對元數(shù)據(jù)模式進(jìn)行簡要規(guī)定，在三維

地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布后，通過對本標(biāo)準(zhǔn)的修訂引用行

業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式管理元數(shù)據(jù)模式做出規(guī)定。

6.空間參照系參數(shù)模式

《局標(biāo)》對空間參照系參數(shù)的規(guī)定要求明確給出平面參照系名

稱、平面坐標(biāo)系類型、平面坐標(biāo)系名稱等參數(shù)但又沒有具體給定詳細(xì)

參數(shù)，這種方式靈活性不足且解析實(shí)際參數(shù)缺乏規(guī)范化指引，在兼容

國際通行規(guī)范時(shí)需要進(jìn)行參數(shù)提取解析和參數(shù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，給三維地

質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換增加了額外的技術(shù)負(fù)擔(dān)，易用性較差，規(guī)范性值得商

榷。

本次行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對空間參照系參數(shù)模式的修訂以兼容EPSG、OGC

WTK、OGCWTK2、PROJ4等國際主流空間參照系規(guī)范為基本原則，同

時(shí)提供更靈活的空間參照系參數(shù)的管理方式。簡化空間參照系參數(shù)的

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模式結(jié)構(gòu)，保留平面參照系和垂直參照系兩個(gè)部分，在此基礎(chǔ)上，對

于平面參照系和垂直參照系，均只定義參照系標(biāo)識和參照系參數(shù)2個(gè)

參數(shù)：

參照系標(biāo)識——文本方式管理參考系標(biāo)識，提供國際主流

規(guī)范選項(xiàng)，包括：“EPSG”、“OGCWKT”、“OGCWTK1”、

“PROJ4”，同事提供“自定義”選項(xiàng)以支持上述主流規(guī)范

外的其他平面參照系參數(shù)結(jié)構(gòu)，用戶可基于“自定義”使

用自己的參數(shù)結(jié)構(gòu)；

參照系參數(shù)，用字符串保存具體的參照系參數(shù)，如EPSG、

PROJ4、WTK的參數(shù)文本和自定義的參數(shù)文本，支持XML、

JSON等結(jié)構(gòu)化文本編碼。

三、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)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

（一）應(yīng)用與試驗(yàn)

本標(biāo)準(zhǔn)在《三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式（Geo3DML）》（DD2015-06）

（以下簡稱《局標(biāo)》）的基礎(chǔ)上編制。截至2023年，《局標(biāo)》已在

地調(diào)局系統(tǒng)單位中推廣應(yīng)用7年，《局標(biāo)》適用性和科學(xué)性得到了充

分驗(yàn)證，收集了大量寶貴的意見，對技術(shù)支撐工作的可靠性和持續(xù)性

不斷提出更具體的要求，同時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)適用性和技術(shù)迭代提出了新要

求。本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)思想和需求響應(yīng)方面對《局標(biāo)》進(jìn)行了充分的繼承，

并根據(jù)相關(guān)技術(shù)和行業(yè)需求的發(fā)展進(jìn)行了完善。本標(biāo)準(zhǔn)工作組以《局

標(biāo)》工作組為主干，包括主要起草人和起草單位均深度參與《局標(biāo)》

的起草、制訂、技術(shù)驗(yàn)證工作，本標(biāo)準(zhǔn)繼承了《局標(biāo)》的應(yīng)用試驗(yàn)工

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作基礎(chǔ)。

（二）配套工具及軟件

由于三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換技術(shù)性較強(qiáng)，《局標(biāo)》發(fā)布的同時(shí)配

套了Geo3DMLC++SDK和Geo3DML格式數(shù)據(jù)瀏覽驗(yàn)證工具。同時(shí)，組

織國內(nèi)一批三維地質(zhì)建模軟件公司深度參與貫標(biāo)工作，指導(dǎo)其基于自

研軟件開發(fā)了Geo3DML數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出接口，支撐了地質(zhì)調(diào)查工作三維

地質(zhì)模型成果數(shù)據(jù)的匯交管理工作。

本標(biāo)準(zhǔn)繼承了《局標(biāo)》的工作基礎(chǔ)，對局標(biāo)配套的Geo3DMLSDK

進(jìn)行了升級，同時(shí)升級了Geo3DML模型數(shù)據(jù)瀏覽驗(yàn)證工具，并且，邀

請更多的三維地質(zhì)建模、三維地質(zhì)信息平臺、地理信息系統(tǒng)軟件研發(fā)

企業(yè)參與Geo3DML模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出接口的開發(fā)和技術(shù)驗(yàn)證工作，以

更好的承接《局標(biāo)》的技術(shù)支撐工作，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)范圍。

本標(biāo)準(zhǔn)為貫標(biāo)單位提供以下配套工具：

①Geo3DMLC++SDK：基于C++的Geo3DML開發(fā)庫

②Geo3DMLViewer：Geo3DML格式模型數(shù)據(jù)瀏覽驗(yàn)證工具

（三）預(yù)期的效果

本標(biāo)準(zhǔn)的編制以《局標(biāo)》的基本規(guī)定和技術(shù)思路為基礎(chǔ)，充分繼

承和借鑒了《局標(biāo)》推廣應(yīng)用過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，并充分調(diào)研吸取了

行業(yè)內(nèi)三維地質(zhì)建模與成果管理的經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的適用性、可操作

性和廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，可直接推廣應(yīng)用。隨著三維地質(zhì)建模技術(shù)的不

斷發(fā)展，三維地質(zhì)模型在地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)應(yīng)用，該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用有

助于規(guī)范和指導(dǎo)三維地質(zhì)模型成果匯交管理及相關(guān)應(yīng)用軟件開發(fā)，有

助于提高三維地質(zhì)模型成果共享交換效率。實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)成果管理的

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標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，從而更好的支撐面向各行各業(yè)提供優(yōu)質(zhì)地質(zhì)信息服

務(wù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)成果轉(zhuǎn)化為高附加值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，推動地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)邁

向高質(zhì)量信息化和產(chǎn)業(yè)化。

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

目前，國際、國內(nèi)尚沒有專門針對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式的

類似標(biāo)準(zhǔn)。但針對通用三維模型數(shù)據(jù)或地理空間三維數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，其中以O(shè)GC3DTiles（22-025r4）為典型代表，

該標(biāo)準(zhǔn)是OGC組織發(fā)布的用于大量異構(gòu)3D地理空間數(shù)據(jù)集流式傳輸

的國際開放標(biāo)準(zhǔn)，對模型幾何數(shù)據(jù)的存儲基于glTF2.0，可進(jìn)行包括

實(shí)景三維模型、點(diǎn)云、數(shù)字高程（Mesh形式）在內(nèi)的各類三維地理

空間模型數(shù)據(jù)的瓦片化管理和流式傳輸。具體對比如下：

①標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的對象：3DTiles規(guī)定了異構(gòu)地理空間數(shù)據(jù)的瓦片

化管理和流式傳輸規(guī)范；本標(biāo)準(zhǔn)則基于XML技術(shù)規(guī)范對包含地質(zhì)語義

的三維地質(zhì)模型的通用交換格式做出了規(guī)定。

②標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍：OGC3DTiles適用于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下異構(gòu)三

維模型的多級瓦片管理和流式傳輸，傳輸對象主要為地理空間數(shù)據(jù)，

如實(shí)景三維模型、點(diǎn)云及傳統(tǒng)人工三維模型。而本標(biāo)準(zhǔn)則適用于地質(zhì)

礦產(chǎn)行業(yè)三維地質(zhì)模型成果的數(shù)據(jù)交換，交換對象主要為三維地質(zhì)模

型。

③總體技術(shù)架構(gòu)：3DTiles基于JSON規(guī)定了地理空間數(shù)據(jù)集

的多級瓦片化存儲管理結(jié)構(gòu)，幾何數(shù)據(jù)的存儲則遵照了glTF2.0規(guī)

范，管理Mesh、柵格格式的分級分片數(shù)據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)基于XML定義了

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三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式文件（Geo3DML文檔）的主體結(jié)構(gòu)，邏輯

上將三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)分為：空間幾何、地質(zhì)屬性、地質(zhì)關(guān)系、三維

可視化參數(shù)、元數(shù)據(jù)及空間參照系參數(shù)等要素，分別設(shè)計(jì)了具體的模

式（Schema）對相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的存儲規(guī)則做出了規(guī)定，Geo3DML格式

文件按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)，對上述三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的各類要素進(jìn)行

分類分層存儲和管理。

④地質(zhì)特征信息的管理：本標(biāo)準(zhǔn)通過規(guī)定三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交

換格式，可對以三維地質(zhì)模型為載體的各類地質(zhì)特征信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化

存儲，滿足三維地質(zhì)模型成果數(shù)據(jù)交換的核心需求。三維地質(zhì)模型基

于三維點(diǎn)、線、面、體及其拓?fù)潢P(guān)系以表達(dá)各類地質(zhì)特征的空間結(jié)構(gòu)，

通過關(guān)聯(lián)屬性表達(dá)地質(zhì)特征的地學(xué)性質(zhì)。對由各類體元構(gòu)成的體模

型，本標(biāo)準(zhǔn)做出了專門的規(guī)定，可以滿足基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)、油氣等各

領(lǐng)域?qū)Σ煌刭|(zhì)研究對象的結(jié)構(gòu)表達(dá)和空間計(jì)算需要。而OGC3D

Tiles基于glTF進(jìn)行幾何數(shù)據(jù)管理，glTF的基礎(chǔ)是Mesh，雖然Mesh

在理論上可以表達(dá)任意三維結(jié)構(gòu)，但相比專門的幾何結(jié)構(gòu)規(guī)定，Mesh

會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)冗余。同時(shí)，針對三維地質(zhì)模型屬性數(shù)據(jù)的存儲，

3DTiles也沒有相應(yīng)規(guī)定予以可靠支持。

⑤標(biāo)準(zhǔn)配套軟件：基于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作組開發(fā)了