城市三维地理信息模型大数据实用标准V30.docx
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城市三维地理信息模型大数据实用标准V30
NB
南京市规划局测绘标准
NJCHXXX
南京城市三维地理信息模型数据标准
(征求意见稿)
2014-12-31发布2015-01-01实施
南京市规划局
发布
南京市测绘管理办公室
前 言
本标准规定了南京城市三维地理信息模型的分类、表现方式、分级、编码体系、属性结构、数据库及成果要求等内容.具体内容是:
1.范围;2.编制原则;3.规范性引用文件;4.术语和定义;5.缩略语;6.基本规定;7.三维地理信息模型内容及表现;8.要素分类编码;9.成果数据库;10.成果提交。
本标准的起草规则依据GB/T1.1—2009。
本标准由南京市规划局负责管理。
本标准编写单位、主要起草人:
主编单位:
南京市规划局
参编单位:
南京市城市规划编制研究中心
南京市测绘勘察研究院有限公司
本标准主要起草人:
编写说明
1、本标准是在充分研究《CJJ/T157城市三维建模技术规范》和《CH/T9015三维地理信息模型数据产品规范》两个标准基础上,经过充分调研(武汉、深圳、重庆、宁波、厦门等),结合南京市三维建模需求(特别是南京市规划局的需求)的基础上编制而成。
2、关于比例尺的问题:
以上两个标准都是通过比例尺(或精度)来划分细节层次,是二维测绘的思维模式,它解决的是外轮廓底座细节程度,用于描述地形模型比较合适,作为地方标准,不宜使用。
本标准弱化比例尺分级概念,直接采用大比例尺地形图作为依据,为便与操作,在精度控制上采用了较差的方式。
3、关于细节层次的问题:
以上两个标准都采用了4级细节层次,但分级定义有差别。
本标准也采用4级层次,将第1级定义为“超精细级”,这在以上两个标准中是没有的,主要为满足行业上对地物单体继续细分的要求。
本标准1-4级模型精细度均高于以上两个标准。
4、关于编码问题:
由于不同行业有自己的编码体系,且体系、位数都不一致,为了能使本标准可以涵盖,使用了4位“模型类型码”来统一,而不考虑行业编码的分级层次,大类码,小类码等。
本标准设计的编码体系中的顺序码解决对象化的问题。
5、本标准在考虑普适性基础上,着重描述了面向规划应用的约定(考虑了城市设计、控制性详细规划、数字报建业务需求),并为其它行业的自定义扩展(包括类型的扩展和属性的扩展)明确了基本原则。
引 言
为了统一南京城市三维地理信息模型数据的定义、格式、组织、编码、入库及更新的技术要求,及时、准确地为城市规划、设计和管理提供各种城市三维地理信息模型数据支持,推进虚拟城市建设,以适应南京市信息化建设发展的需要,在广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关现行国家、行业和地方标准,结合南京地方特点并在广泛征求意见的基础上,制定《南京城市三维地理信息模型数据标准》,作为南京市地方测绘技术系列标准之一。
南京城市三维地理信息模型数据标准
1 范围
本标准规定了南京城市三维地理信息模型的分类、分级、表现方式、编码体系、属性结构及数据库等内容。
本标准适用于南京城市三维地理信息模型的生产、建库和更新,是南京市进行城市规划、建设、管理的基本依据。
2 编制原则
2.1 先进性
本标准以住房和城乡建设部2010年和国家测绘地理信息局2012年的相关三维数据标准为依据,兼顾南京市规划管理、地下管线等应用需求,与南京市相关标准兼容。
2.2 可操作性
本标准结合南京市的实际情况,满足三维地理信息数据表现和应用的双重需要,为三维地理信息数据生产和建库提供依据。
2.3 扩展性
本标准的分类、编码、属性定义具有可扩展性,不同行业可依据需求在本标准基础上扩展建模对象、建模要求、对象编码、属性定义等内容。
3 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。
1.CJJ/T157城市三维建模技术规范2010年11月;
2.CH/T9015三维地理信息模型数据产品规范2012年10月;
3.CH/T9016三维地理信息模型生产规范2012年10月;
4.CH/T9017三维地理信息模型数据库规范2012年10月;
5.GB/T19710地理信息元数据2005年4月;
6.南京市大比例尺地形图数据标准(试行)2014年12月;
7.南京市管线数据标准2014年12月;
8.南京市规划局建筑工程规划审批数字报建规定2010年9月;
9.南京市地块城市设计图则技术标准(试行)2013年12月。
4 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4.1 地理要素geographicfeature
与地球上位置相关的显示世界现象的表达。
4.2 城市三维地理信息模型three-dimensionalmodelongeographicinformation
城市地形地貌、地上地下人工建(构)筑物等的三维地理信息表达,反映对象的空间位置、几何形态、纹理及其属性等信息。
4.3 地形模型terrainmodel
用于表示地面起伏形态的三维模型。
4.4 建筑要素模型three-dimensionalmodelofbuildingfeature
依据建筑测量数据或设计资料制作的三维模型,主要表达地上、地下建(构)筑物的空间位置、几何形态及外观效果等。
4.5 交通要素模型three-dimensionalmodeloftrafficfeature
依据道路及其附属设施数据或设计资料制作的三维模型,主要表达地上、地下的道路、桥梁、隧道、轨道交通及道路附属设施的空间位置、几何形态及外观效果等。
4.6 水系要素模型three-dimensionalmodelofhydrologicalfeature
依据水系测量数据或水文资料制作的三维模型,主要表达江、河、湖、海、渠道、池塘及其附属地物的空间位置、几何形态及外观效果等。
4.7 植被要素模型three-dimensionalmodelofvegetablefeature
依据植被的测量数据或模型演化数据制作的三维模型,主要表达人工绿地、花圃花坛、带状绿化树等的空间位置、几何形态及外观效果等。
4.8 场地模型three-dimensionalmodelofsquare
依据场地区域的测量数据或设计资料制作的三维模型,主要表达除建筑、交通、水系、植被所占地面以外的自然或人工修筑场地的空间位置、几何形态及外观效果。
4.9 管线及地下空间设施要素模型three-dimensionalmodelofpipelineandundergroundspatialfacilitiesfeature
依据管线及地下空间设施的测量数据或设计资料制作的三维模型,主要表达地上、地下管线、地质等设施的空间位置、分布、形态及种类等。
4.10 其他要素模型three-dimensionalmodelofotherfeature
指地形图要素中除地形、建(构)筑物、交通、水系、植被、管线、地下空间以外的要素。
4.11 几何模型geometricalmodel
用点、线、面、体等基本几何元素描述现实世界,形成的建模对象的几何形态。
4.12 纹理texture
反映地理要素(不含地形)表面纹理和色泽特征的贴图影像。
4.13 细节层次levelofdetail
针对一个建模对象建立的细节程度不同的一组模型,不同细节程度的模型具有不同的几何面数和纹理分辨率。
4.14 建模单元modelingunit
按管理和应用需要将建模区域划分成的若干个单元,是三维模型制作和数据管理的基础。
4.15 三维模型生产库three-dimetionalprudoctmodeldatabase
用于存放原始三维模型数据的数据库,原始三维模型数据是指采用三维建模软件制作的三维模型成果数据,一般采用关系型数据库或文件方式存储,用于日常的数据生产及数据更新管理。
4.16 三维模型表现库three-dimetionalcachemodeldatabase
存放用于三维平台软件表现的三维模型数据库,三维模型表现数据一般受所采用的三维平台的约束,可采用关系型数据库或文件方式存储,满足特定三维平台对模型表现的要求,需要对生产库中的模型数据进行坐标转换、格式转换、模型烘焙、分层、分块和切片。
4.17 瓦片tile
将制定范围的三维场景要素按照指定尺寸和制定格式,切成若干行列的矩形数据,一般用于数字高程模型和数字正射影像图(或真正射影像图)的处理,通常情况下这些数据覆盖空间上的连片范围。
4.18 元数据metadata
元数据是指数据的标识、覆盖范围、质量、空间和时间模式、空间参考和发布信息。
4.19 扩展属性extendedattribute
扩展属性包含基本扩展属性和要素扩展属性。
基本扩展属性是要素公共的扩展属性,实现要素的符号化和更新管理,一般由计算机自动生成;要素扩展属性是要素需要关联的属性。
4.20 建筑信息模型(BuildingInformationModeling)
以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。
5 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
a)DEM数字高程模型(digitalelevationmodel);
b)DOM数字正射影像图(digitalorthophotomap);
c)TDOM真正射影像图(truedigitalorthophotomap);
d)LOD细节层次(levelofdetail);
e)BIM建筑信息模型(BuildingInformationModeling)。
6 基本规定
6.1 空间参考系
平面坐标系采用2008南京地方坐标系,高程基准采用1985国家高程基准,并与CGCS2000球面坐标系建立联系。
6.2 时间参考系
日期采用公历纪元,时间采用北京时间。
6.3 建模单元划分
建模单元划分为三级,同级别模型单元之间应无缝衔接且不重叠。
f)第一级:
区划级,以南京市现行区级行政区划界线为依据。
g)第二级:
编制单元级,在行政区划级基础上,结合规划编制单元,以道路、河流等自然地理要素为界线,城市密集区域宜以5-10平方千米为单元,农村区域宜以50-100平方千米为单元。
h)第三级:
作业单元级,在编制单元级的基础上,建成区以现状道路、河流要素为界线,非建成区以规划道路为界线,城市密集区域宜以0.1-0.5平方千米为单元,农村区域宜以1-3平方千米为单元。
6.4 数据格式
i)DEM采用ASCIIGrid文件存储。
j)DOM和TDOM采用TIF和TFW文件存储。
k)模型数据采用Autodesk3dsMax格式,版本为2009版,模型文件用max格式存储,纹理文件用JPG或TGA格式存储。
l)属性信息、元数据采用MicrosoftOfficeAccess格式,版本为2000版及以上。
6.5 模型数学精度
模型平面精度
三维模型的平面精度应不劣于表1的规定:
表1平面精度单位为米
级别
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级
成图比例尺
1:
500(外业调绘)
1:
500(非外业调绘)
1:
1000
1:
2000
1:
5000
平面精度
0.3
0.5
0.8
1.4
3.5
困难地区(如林区、阴影覆盖隐蔽区)等的平面中误差可按表中规定放宽0.5倍,两倍中误差为最大误差。
南京城市三维地理信息模型依据细节层次按级别对应表1的平面精度要求。
南京城市三维地理信息模型根据宜选取1:
500、1:
1000大比例尺地形图作为其数据源,平面精度以此为基准,具体要求如下:
a)三维模型要素基底轮廓线的平面位置以大比例尺地形图为准。
b)依据模型细节层次要求需要表达的特征点,与大比例尺地形图较差不得大于0.1米。
c)平面精度评定以地物底层(地上部分)计算;建(构)筑物突出部分,有实测资料的,以实测资料为准;无实测资料的,相对关系应合理。
模型高程精度
三维模型的高度精度应不劣于表2的规定:
表2高度精度单位为米
级别
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级
成图比例尺
1:
500(外业调绘)
1:
500(非外业调绘)
1:
1000
1:
2000
1:
5000
高度精度
0.5
0.8
1
2
5
困难地区(如林区、阴影覆盖隐蔽区等)的高度中误差可按表中规定放宽0.5倍,两倍中误差为最大误差。
Ⅴ级精度为以累加楼层方式建立模型时应达到或优于的高度精度。
南京城市三维地理信息模型依据细节层次按级别对应表1的高度精度要求。
南京城市三维地理信息模型宜选取1:
500、1:
1000大比例尺地形图作为其数据源,高度精度以此为基准,高度精度以高程精度描述,具体要求如下:
m)建(构)筑物模型高度控制包括室外地坪高程、北檐口高程及顶部最高点高程。
(1)室外地坪高程精度以地形图或其他实测资料为依据,实测有室外地坪高的,与实测较差不得大于0.05米,无实测数据的参照地形图中建筑物周边的地面点高程,与地形图较差不得大于0.2米;
2)北檐口高程及顶部最高点高程以地形图或其他实测资料为依据,实测有檐口、屋脊、屋顶等高程数据的,与实测较差不得大于0.05米;地形图中有高度信息的,与地形图较差不得大于0.05米;地形图中没有高度信息的,可通过航测等其他方式获取,与实地较差不得大于0.5米。
n)城市主次干道、支路街巷等城市市政道路模型高程精度控制:
路牙、路面高程以地形图为依据,较差不得大于0.2米。
o)其他要素模型高程精度控制:
地表高程以地形图为依据,较差不得大于0.5米;山区、丘陵区域较差可放宽至1米。
地形图上无高度信息的要素,模型高度可根据已有资料估计,模型相对高度要合理。
7 三维地理信息模型内容及表现
7.1 模型内容
地形模型
用于表示地面起伏形态的三维模型,本标准特指基于DOM(TDOM)和DEM混合成的三维地表模型。
建筑要素模型
建筑要素包括建筑物的地上部分、与建筑物主体相连的地下室以及建筑物附属设施。
建筑附属包括烟囱、水箱、门廊、台阶、室外扶梯、房屋墩、柱、天窗、屋檐、屋顶装饰等。
交通要素模型
道路要素包括地上交通及地下交通。
地上交通包括公共道路、内部道路、立交、高架、桥梁、轨道交通及道路附属设施;附属设施包括交通标线、路牙、护栏、隔离带、声障屏等。
地下交通包括地下通道、地下轨道交通等。
水系要素模型
水系要素包括江、河、湖、海、水库、沟渠、井、泉、池塘等自然和人工水体的总称,由水面、河床、河堤、护栏、防洪墙(堤)等组成。
植被要素模型
植被要素包括道路两旁和庭院内部的行道树、绿地及景观植物等。
场地要素模型
场地要素包括除建筑物、交通、水系、植被之外的自然或人工修筑所,具体包括高于地面的露台、下沉式广场、露天体育场、施工区、空地等。
管线及地下空间设施要素模型
管线
管线是指敷设于地下的各种管道、线缆以及露出地表和架空的管线,包括城市管线和长输管线。
管线分为电力、信息与通信、给水、排水、燃气、热力、工业、综合管沟八大类。
地质结构
地质结构指利用钻孔土层信息、地质平面信息、等值线信息、地层线信息和断层线信息制作的三维地质剖面和地质体,地质体表现为实体模型或体块模型。
其他要素模型
其他要素指地形图要素中除地形、建(构)筑物、交通、水系、植被、管线、地下空间以外的要素。
7.2 表现方式
表现形式分为地形表现和建模表现。
依据表现的精细程度建模表现分为三种方式:
细节建模表现、主体建模表现和标准模型表现。
地形表现
以DEM为基准,将DOM贴附于DEM表面,实现地面起伏形态的三维表现。
细节建模表现
对地理要素主体结构、细部结构进行精细几何建模表现,表面纹理采用能精确反映物体色调、饱和度、明暗度等特征的影像。
主体建模表现
仅对地理要素的基本轮廓和外部结构进行几何建模表现,植被、栅栏、栏杆等模型仅用单面片、十字面片或多面片的方式表示,采用能基本反映地物色调、细节结构特征的影像。
标准模型表现
对地理要素的基本形态、色调进行表现,应从标准模型库中提取,其位置、姿态、尺寸、色调及比例可以调整,标准模型库应根据需要进行扩充。
7.3 模型分级
LOD1级:
超精细模型
适用于行业特定需求、文保单位、重要标志性建筑及需要对地物进行超精细表达和特定属性约定的模型。
凸凹结构边长在0.5米以上须建模表现,古建应反映维度变化大于0.2米的细节或依据特定需求提高细节表现的要求。
LOD2级:
精细模型
适用于城市中心、城市副中心、历史文化街区和历史风貌区、风景(名胜区)、城市特定意图区、重要镇(新市镇)、古镇村,城市主干道两侧、城市广场四周大型公共建筑及其他需要精细表达的区域。
凸凹结构边长在0.5米以上须建模表现。
LOD3级:
基础模型
适用于除LOD1级和LOD2级以外的一般区域。
凸凹结构边长在1米以上须建模表现。
LOD4级:
框架模型
适用于城中村、平房区、农村地区等非建筑重点区域,或只需表达建筑物、主要道路、水系等体块结构的特定区域。
7.4 模型精细度
地形模型
p)DEM数学精度应优于1:
2000比例尺DEM要求,网格大小应优于5×5米。
q)DOM(TDOM)数学精度应优于1:
2000比例尺DOM(TDOM)要求,像元分辨率应优于0.1米。
建筑要素模型精细度分级
表3 建筑物要素模型精细度分级
内容
LOD1
LOD2
LOD3
LOD4
屋顶
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
楼体
细节建模表现
(按水平分层)
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
底商
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
女儿墙
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
阳台
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
飘窗
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
屋顶重要装饰
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
下穿结构
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
门廊
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
屋檐
>0.5m(古建>0.2m)细节建模表现
>0.5m
细节建模表现
>1m
主体建模表现
不表现
吻兽
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
雀替
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
檐廊
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
大型台阶
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
普通台阶
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
室外楼梯
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
支柱(墩)
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
立面突出物或重要装饰
>0.5m(古建>0.2m)
细节建模表现
>0.5m
细节建模表现
>1m
主体建模表现
不表现
悬空通廊
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
天窗、老虎窗
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
水箱
细节建模表现
主体建模表现
标准模型表现
不表现
发射塔
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
单位碑铭
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
门口装饰物
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
烟囱
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
旗杆
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
建筑主要出入口
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
地下建筑空间
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
地下建筑物出入口
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
地下建筑物天窗
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
交通要素模型精细度分级
表4 交通要素模型精细度分级
内容
LOD1
LOD2
LOD3
LOD4
公共道路
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
内部道路
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
路牙
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
路基
主体建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
交通标线
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
人行道
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
道路隔离带
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
道路声障屏
细节建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
交通护栏
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
环岛
细节建模表现
主体建模表现
标准模型表现
不表现
公交站台
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
列车站台
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
公共自行车站
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
出租车站
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
公路、铁路隧道
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
铁轨
细节建模表现
主体建模表现
主体模型表现
标准模型表现
高架桥、立交桥
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
车行桥、人行桥
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
标准模型表现
过街天桥
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
标准模型表现
隧道内道路
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
机动车出入口
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
过街地道
细节建模表现
细节建模表现
主体建模表现
不表现
地铁轨道
细节建模表现
细节建模表现
主体模型表现
不表现
地铁站台
细节建模表现
细节建模表现
主体模型表现
不表现
水系要素模型精细度分级
表5 水系要素模型精细度分级
内容
LOD1
LOD2
LOD3
LOD4
河流、湖泊
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
主体建模表现
水塘
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
明沟
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
河床
主体建模表现
主体建模表现
不表现
不表现
码头
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
停泊场
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
防波墙(堤)
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
河堤
细节建模表现
主体建模表现
主体建模表现
不表现
护栏
细节建模表现
细节建模表现
不表现
不表现
滩
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