《數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》制定說(shuō)明

《數(shù)字孿生水利數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)

規(guī)范》

（征求意見稿□送審稿□報(bào)批稿）

制定說(shuō)明

主編單位（簽章）：水利部信息中心

北京金水信息技術(shù)發(fā)展有限公司

2023年11月15日

制定說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

1.包括任務(wù)來(lái)源

2023年9月，水利部國(guó)科司通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性磋商方式確定北京金水信息技術(shù)發(fā)

展有限公司承擔(dān)水利標(biāo)準(zhǔn)管理—水利信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。服務(wù)內(nèi)容中安排

了《數(shù)字孿生水利數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》）

的編制任務(wù)。合同簽訂后，水利部信息中心（第一主編）、北京金水信息技術(shù)發(fā)

展有限公司（第二主編）認(rèn)真組織、協(xié)調(diào)相關(guān)單位開展《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編

制工作。

2.主要工作過(guò)程

2023年2月，啟動(dòng)《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編制工作，進(jìn)行資料收集、條文編

寫。

2023年6月，編制了項(xiàng)目建議書。

2023年9月，編制任務(wù)成交后，組織編制了工作大綱和條文初稿。

2023年10月20日，組織召開《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編制工作大綱審查會(huì)，

工作大綱通過(guò)審查。

2023年10—11月，按照審定后工作大綱，對(duì)《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》進(jìn)行修

改完善，形成《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》征求意見稿。

3.主要起草人及承擔(dān)的工作

根據(jù)編制工作計(jì)劃安排，本規(guī)范由水利部信息中心、北京金水信息技術(shù)發(fā)展

有限公司負(fù)責(zé)組織實(shí)施和主編，中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司參編。

二、主要內(nèi)容及來(lái)源依據(jù)

1.主要內(nèi)容

主要包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、基本規(guī)定、技術(shù)指

標(biāo)與規(guī)格等章節(jié)。其中：

第1章范圍

主要包括標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容和適用范圍。

第2章規(guī)范性引用文件

主要包括本標(biāo)準(zhǔn)引用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

第3章術(shù)語(yǔ)與定義

主要定義了數(shù)字孿生水利、數(shù)據(jù)底板、地理空間數(shù)據(jù)等術(shù)語(yǔ)。

第4章縮略語(yǔ)

對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)所用專業(yè)名詞縮略語(yǔ)進(jìn)行規(guī)定。

第5章基本規(guī)定

對(duì)數(shù)據(jù)分級(jí)分類、時(shí)空基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全和元數(shù)據(jù)等進(jìn)行了要求。

第6章技術(shù)指標(biāo)與規(guī)格

規(guī)定了不同類型的地理空間數(shù)據(jù)（DOM、DEM/DSM、傾斜攝影模型、激光點(diǎn)云

模型、水下地形和BIM）的技術(shù)指標(biāo)與規(guī)格，主要包括空間分辨率、格網(wǎng)尺寸、

色彩模式及像素位、數(shù)據(jù)精度、水陸數(shù)據(jù)接邊要求、成果質(zhì)量要求、分幅/瓦片

編號(hào)與裁切范圍、數(shù)據(jù)格式與命名等。

2.依據(jù)來(lái)源

本標(biāo)準(zhǔn)主要參考《GB/T13989國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》、《SL

197水利水電工程測(cè)量規(guī)范》等國(guó)標(biāo)和行標(biāo)，以及《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱

（試行）》（水信息﹝2022﹞147號(hào)）、《數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》

（水信息﹝2022﹞397號(hào)）、《數(shù)字孿生水利工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》（水

信息﹝2022﹞148號(hào)）等水利部技術(shù)文件。

三、國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

1.擬納入標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)先進(jìn)性、成熟程度

標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)先進(jìn)。近年來(lái)，數(shù)字孿生技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展和新技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)很

多新變革?；谛l(wèi)星遙感、航空遙感、傾斜攝影、激光雷達(dá)、水下單/多波束測(cè)

深儀等現(xiàn)代遙感和監(jiān)測(cè)技術(shù)，為流域、河湖水系、水利工程等提供了先進(jìn)感知手

段，為快速構(gòu)建不同級(jí)別（L1、L2、L3級(jí)）、不同類型（DOM、DEM/DSM、傾斜攝

影/激光點(diǎn)云模型、水下地形、BIM等）的地理空間數(shù)據(jù)提供了可能性，本規(guī)范充

分考慮目前先進(jìn)的數(shù)據(jù)感知技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息交換與共享等技術(shù)的發(fā)展，

結(jié)合《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱（試行）》（水信息﹝2022﹞147號(hào)）、《數(shù)

字孿生水網(wǎng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》（水信息﹝2022﹞397號(hào)）、《數(shù)字孿生水

利工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》（水信息﹝2022﹞148號(hào)）中對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的

要求編制本標(biāo)準(zhǔn)。為滿足流域防洪水動(dòng)力分析計(jì)算的需求，增加了水利數(shù)字高程

模型，將陸地與水下地形融合，同時(shí)考慮水閘、涵洞等水工建筑的水系自然連通

性。為滿足數(shù)字孿生場(chǎng)景建設(shè)需求并結(jié)合目前傾斜攝影、激光點(diǎn)云等新技術(shù)的發(fā)

展，規(guī)定了傾斜攝影/激光點(diǎn)云模型成果建設(shè)要求。

標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)成熟。2022年2月，水利部啟動(dòng)了全國(guó)56家單位94項(xiàng)數(shù)字孿生

流域（水利工程）建設(shè)先行先試，目前已形成32項(xiàng)典型案例，取得了階段性成

果，探索和驗(yàn)證了地理空間數(shù)據(jù)建設(shè)的技術(shù)路線、積累了建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)基于

《數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范（試行）》（辦信息﹝2022﹞325號(hào)），

已經(jīng)在多個(gè)數(shù)字孿生項(xiàng)目的地理空間數(shù)據(jù)建設(shè)中成功應(yīng)用，并且得到了良好的反

饋。

2.本標(biāo)準(zhǔn)與其他標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)適用于數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生水利工程數(shù)據(jù)底板地

理空間數(shù)據(jù)建設(shè)工作，涉及的地理空間數(shù)據(jù)主要包括DOM、DEM/DSM、傾斜攝影、

激光點(diǎn)云模型、水下地形、BIM等，綜合考慮不同的三維場(chǎng)景展示以及模型和知

識(shí)平臺(tái)業(yè)務(wù)調(diào)用計(jì)算對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的需求，結(jié)合不同比例尺測(cè)繪產(chǎn)品的要求，

制定了數(shù)據(jù)的分級(jí)分類、時(shí)空基準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)與規(guī)格、數(shù)據(jù)目錄服務(wù)等方面內(nèi)容。

技術(shù)指標(biāo)與規(guī)格章節(jié)，對(duì)各項(xiàng)地理空間數(shù)據(jù)做出了空間分辨率、格網(wǎng)尺寸、色彩

模式及像素位、數(shù)據(jù)精度、水陸數(shù)據(jù)接邊要求、成果質(zhì)量要求、分幅/瓦片編號(hào)

與裁切范圍、數(shù)據(jù)格式與命名等要求，與現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有交叉重疊引用內(nèi)容，但

與國(guó)內(nèi)外其它標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范精度要求協(xié)調(diào)一致，不存在矛盾。并在現(xiàn)有規(guī)范基礎(chǔ)上結(jié)

合數(shù)字孿生水利建設(shè)需求進(jìn)行了補(bǔ)充完善，具體情況如下：

（1）數(shù)字正射影像圖（DOM）依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱》（水信息

﹝2022﹞147號(hào)）要求確定了影像的空間分辨率，結(jié)合CH/T9008.3《基礎(chǔ)地理

信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖》、CH/T9009.3《基礎(chǔ)

地理信息數(shù)字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000數(shù)字正射影

像圖》確定了不同空間分辨率對(duì)應(yīng)的測(cè)繪成圖比例尺，進(jìn)而確定了DOM平面位置

精度要求。

（2）數(shù)字高程模型（DEM）/數(shù)字表面模型（DSM）依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設(shè)

技術(shù)大綱》（水信息﹝2022﹞147號(hào)）要求確定了模型的格網(wǎng)尺寸，結(jié)合CH/T

9008.2《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字高程模型》、CH/T

9009.2《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000

數(shù)字高程模型》確定了不同格網(wǎng)尺寸對(duì)應(yīng)的測(cè)繪成圖比例尺，進(jìn)而確定了DEM/DSM

高程精度滿足相應(yīng)比例尺的二級(jí)精度要求。

（3）傾斜攝影模型依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱》（水信息﹝2022﹞

147號(hào)）要求確定了傾斜模型的空間分辨率，根據(jù)空間分辨率優(yōu)于0.03米對(duì)應(yīng)

1:500比例尺、優(yōu)于0.08米對(duì)應(yīng)1:1000比例尺，模型平面精度要求結(jié)合CH/T

9008.3《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖》確定，

模型高程精度結(jié)合CH/T9008.2《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000

數(shù)字高程模型》二級(jí)確定。目前現(xiàn)有GB/T39610-2020與CH/T3021-2018《傾

斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程》中未對(duì)傾斜攝影模型產(chǎn)品的比例尺、空間分辨率、平

面/高程精度、模型質(zhì)量等進(jìn)行要求。

（4）激光點(diǎn)云模型：現(xiàn)行激光點(diǎn)云相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要有CH/T8023-2011

《機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)范》、CH/T8024-2011《機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取

技術(shù)規(guī)范》、CH/T3014-2014《數(shù)字表面模型機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)規(guī)程》、

CH/T3020-2018《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》，其中前三個(gè)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于機(jī)載LiDAR生產(chǎn)DEM/DSM數(shù)據(jù)的相關(guān)規(guī)范，最后一個(gè)規(guī)范是利用

機(jī)載、車（船）載、便攜式、地面固定站式等多種激光雷達(dá)測(cè)量方式獲取實(shí)景三

維地理信息數(shù)據(jù)的主要技術(shù)流程，未對(duì)成果精度、點(diǎn)云密度等做要求，與本規(guī)范

內(nèi)容無(wú)重復(fù)與矛盾。

（5）水下地形：數(shù)字孿生地理空間數(shù)據(jù)水下地形包含面域水下地形與河道

大斷面兩類數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》SL197-2013對(duì)水下地形測(cè)量和

河道大斷面的精度未進(jìn)行專門規(guī)定，僅參照陸地地形測(cè)量精度指標(biāo)，對(duì)水下地形

進(jìn)行一定比例的放寬要求。對(duì)河道大斷面測(cè)量，僅規(guī)定了偏離斷面線的距離，為

進(jìn)行測(cè)量精度上的明確規(guī)定?！端姽こ虦y(cè)量規(guī)范》NB/T35029-2014中對(duì)水下

地形和河道大斷面的規(guī)定中，對(duì)斷面精度進(jìn)行了規(guī)定，其他要求與《水利水電工

程測(cè)量規(guī)范》SL197-2013一致。水利部關(guān)于印發(fā)的《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱

（試行）》對(duì)數(shù)據(jù)底板進(jìn)行了分級(jí)，而傳統(tǒng)的測(cè)量規(guī)范中，地形圖和斷面測(cè)量主

要按比例尺進(jìn)行規(guī)定，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)的

需要。

（6）建筑信息模型（BIM）：經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，本標(biāo)準(zhǔn)與《水利水電工程設(shè)計(jì)

信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》（T/CWHIDA0006-2019）及《水利水電工程信息模型分類和

編碼標(biāo)準(zhǔn)》（T/CWHIDA0007-2020）存在重復(fù)內(nèi)容，無(wú)矛盾內(nèi)容，其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

均在T/CWHIDA0006-2019與T/CWHIDA0007-2020中進(jìn)行了引用，具體解決方法

為：1）完全引用的條款：在本標(biāo)準(zhǔn)中引用上述標(biāo)準(zhǔn)中的條款；2）需要補(bǔ)充的條

款：除在本標(biāo)準(zhǔn)中引用外相應(yīng)條款外，額外補(bǔ)充適用于數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板的

相關(guān)內(nèi)容。

（7）結(jié)合數(shù)字孿生建設(shè)需求，規(guī)定了元數(shù)據(jù)應(yīng)同時(shí)包含空間信息與屬性信

息，其中屬性信息部分參考了GB/T39608《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果元數(shù)據(jù)》的規(guī)

定。

（8）與相關(guān)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)時(shí)空基準(zhǔn)不同，對(duì)DOM、DEM/DSM、傾斜攝影、激光點(diǎn)

云模型、水下地形、BIM等產(chǎn)品精度、數(shù)據(jù)格式等要求基本一致，不存在矛盾。

如美國(guó)的《ENGINEERINGANDDESIGN》系列規(guī)范中的《HydrographicSurveying》

EM1110-2-1003即水文測(cè)量規(guī)范應(yīng)用范圍較廣，對(duì)海岸深吃水工程、疏浚測(cè)量和

河道清淤的水下地形測(cè)量精度進(jìn)行了較籠統(tǒng)規(guī)定，未根據(jù)不同工程階段或精度等

級(jí)進(jìn)行分級(jí)，對(duì)于數(shù)字孿生流域水下地形，規(guī)范中也未涉及。在BIM方面，國(guó)外

廣泛使用的BIM標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO19650，美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)NBIMS-US，這些標(biāo)準(zhǔn)

為BIM通用標(biāo)準(zhǔn)，主要關(guān)注BIM的核心概念、原則和實(shí)施