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二零一三年十一月十四日陕西西安关于三维地理信息标准化的理解三维标准体系二零一三年十一月十四日陕西西安三维地理信息模型数据产品规范（CH/T9015-2012）三维地理信息模型生产规范（CH/T9016-2012）三维地理信息模型数据库规范（CH/T9017—2012）三维地理信息模型数据产品规范（CH/T9015-2012）标准定位1标准结构2标准核心内容3总结4提纲•术语•基本规定•模型表现形式•模型表达要求•产品分级标准定位内容比例尺图式标准结构规范性引用文件术语和定义，缩略语附录模型表达产品类级模型表现方式及内容适用范围基本规定标准核心内容—术语•三维地理信息模型•模型的分类–地形模型–建筑模型–交通设施–水系模型–植被模型–场地模型–管线及地下空间设施模型•纹理–普通日景纹理–带光影的日景纹理–……•真正射影像术语•三维地理信息模型–three-dimensionalmodelonfundamentalgeographicinformation–能可视化反映相关地理要素在立体空间中的位置、几何形态、表面纹理及其属性等信息，包括各种地上主要地理信息外部及地下空间，不含地上各建（构）筑物地理信息内部。本规范中简称三维模型。术语•用于表示地面起伏形态的三维模型地形模型•依据建筑测量数据或设计资料制作的三维模型，主要表达建（构）筑物的空间位置、几何形态及外观效果等。建筑要素模型•依据道路及其附属设施测量数据或设计资料制作的三维模型，主要表达道路、桥梁、地面上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。交通要素模型•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。水系要素模型•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。植被要素模型•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。场地模型•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、地下交通、地下人防工程等设施的空间位置、分布、形态及种类等。管线及地下空间设施要素模型术语•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。从纹理加工的角度可分为普通日景纹理、带光影的日景纹理和夜景纹理；从纹理反映模型真实外观的程度可分为修饰真实纹理、不修饰真实纹理、通用纹理和示意纹理。术语•指普通不带光照信息的白天纹理贴图，日景光源主要为太阳光。普通日景纹理•将日景光照信息按光影视觉效果烘焙后，衬着成贴图，再贴回普通日景纹理中生成的纹理。带光影的日景纹理•在夜景光源下对地理要素进行拍摄，并烘焙以夜景光照信息的纹理贴图。夜景光源主要包括月光、星光及生活照明的灯光等。夜景纹理•在实地拍摄形成的真实纹理基础上，对干扰信息，例如行人、植物、垃圾等遮挡物进行修整后生成的纹理。修饰真实纹理•不对实地拍摄形成的真实纹理上的干扰信息，例如行人、植物、垃圾等遮挡物进行修整的纹理。不修饰真实纹理•与真实环境相似、用以统一替代同类真实影像的纹理。通用纹理•不与真实环境相似，仅起示意作用的纹理。示意纹理术语•真正射影像–truedigitalorthophotomap–将正射影像纠正为垂直视角影像产品。真正射影像应对隐蔽部分（如各种地物、地形、植被等的倾斜投影）采用相邻像片修正，或人为处理制作，消除地形和建筑物、桥梁等地物高度投影差。术语标准核心内容—基本规定基本组件模型分类产品类型空间参考系时间参考系基本规定5.1基本组件三维模型包括两个基本组件：一是地球表面地形起伏立体表现的几何框架及框架表面的贴图影像；二是地球表面地理要素立体表现的几何框架及其表面的贴图影像，其属性类别参照GB/T20258的规定确定。属性纹理几何基本规定基本规定5.2模型分类三维模型由基本组件构成，根据组件的类型并参考GB/T13923，可以细分为八大类，分别是：地形模型、建筑要素模型、交通要素模型、水系要素模型、植被要素模型、场地模型、管线及地下空间设施要素模型以及其他要素模型。基本规定•GB/T13923基础地理信息要素分类与代码基本规定将要素划分为以下8大类：1）定位基础；2）水系；3）居民地及设施；4）交通；5）管线；6）境界及政区；7）地貌；8）植被与土质。地形交通植被管线基本规定5.3产品类型由一类或多类三维模型组成的三维场景数据，构成三维模型数据产品。通常情况下分为两类：仅用地形模型表现的三维地形景观；在地形模型基础上，增加其他模型分类中的一种或多种构成的三维模型景观。基本规定5.4空间参考系三维模型数据产品应采用统一的、符合国家规定的平面坐标和高程系统。当采用地方坐标系时，应与国家统一坐标系统建立严密的转换关系。5.5时间参考系三维模型数据产品涉及的日期应采用公历纪元，时间应采用北京时间。标准结构规范性引用文件术语和定义，缩略语附录模型表达产品类级模型表现方式及内容适用范围基本规定标准核心内容—模型表现方式及内容6.1表现方式符号主体建模细节建模仅对地理要素的基本轮廓和外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，外立面采用能基本反映地物色调、细节特征结构的影像。用三维模型符号库中预先制作的符号来表现地理要素，该模型符号仅有位置、姿态、尺寸及长宽高比例可以改变。对地理要素主体结构、细部结构进行精细几何建模表现，外立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。模型表现方式及内容基本轮廓和外结构主体结构+细部结构模型表现方式及内容•色调：指每种色彩独特的性质（色轮或者彩虹色谱）•明暗：每一种颜色都有明暗之分，例如，浅绿和深绿、浅红和深红。任何颜色的深浅就是它的明暗。•饱和度：就是我们通常所说颜色的“纯度”或亮度，任何颜色都可沿着饱和度轴线把它变得更亮或更模糊。色调、明暗和饱和度是美国艺术家阿尔伯特·亨利·门塞尔用来说明色彩的三个特性的术语模型表现方式及内容三维符号在三维环境中,用来描述各种地理实体的形状、大小、位置、姿态以及地理现象时空分布、变化特征的图形、图像以及图解模型。三维符号视觉变量:形状、空间姿态、尺寸、纹理、明暗度(光照)、阴影和清晰度七方面；形状、空间姿态、尺寸、纹理、明度、饱和度、色彩、密度和位置等九方面。人类获取地理空间的信息主要通过视觉通道对符号进行感知,而引起视觉差异的最基本单元是视觉变量。贝尔廷在其专著《图形符号学》中把构成图形符号的基本因素抽取出来，称为“视觉变量”，即形状、尺寸、方向、色彩、亮度和密度。模型表现方式及内容6.2地形模型地形模型通常以DEM作为基准，将DOM、TDOM或两者的组合贴附于DEM表面，实现地面起伏形态的三维描述。模型表现方式及内容6.3建筑要素模型6.3.1建筑物按照建筑物形状、位置分布特点及复杂程度分为以下几类：a）简单独立建筑物。b）附属建筑物：首先要确定它是一个建筑物且与一个主体建筑物相连，分为两种情况：一种是一边与主体建筑物相连，另外一种是两边都与主体建筑物相连。c）多层建筑物：指建筑高度大于10米，且建筑层数大于3层的建筑。d）内部庭院：分为简单内部庭院和复杂内部庭院。简单内部庭院是指平顶房内的空地；复杂的内部庭院是指由不同房檐类别的构筑物围成的空地。e）复杂建筑物：建筑物主体包含球面、弧面、折面或多种几何形状；或者包含6.3.1a）、b）、c）和d）的多种类型建筑物。6.3.2建筑物屋顶屋顶是建筑物的典型特征，根据屋顶形状，建筑物屋顶划分为以下几类：a）平顶房屋顶：包括平顶和单斜面顶两类。b）脊房屋顶：包括鞍形屋顶、脊形屋顶、鞍脊屋顶合成、菱形屋顶。c）复杂屋顶：包含多种几何造型的屋顶。6.3.3建筑物附属设施包括烟囱、水箱、门廊、台阶、室外扶梯、房屋墩、柱、天窗、屋檐、避雷针、建筑物立面突出物以及屋顶装饰等模型表现方式及内容6.4交通要素模型6.4.1道路按照道路宽度、车道数、位置分布等特点及复杂程度分为以下几类：城际公路、城市道路和乡村道路等。6.4.2地面上轨道交通主要指铁路、轻轨等。6.4.3桥梁包括高架路、车行桥、人行桥等。6.4.4道路附属设施包括道路交通标志和标线、路沿、植被隔离带、栅栏等。模型表现方式及内容6.5水系要素模型水系是江、河、湖、海、井、泉、水库、池塘、沟渠等自然和人工水体的总称，可由水面、河床、码头、河堤、护栏、防洪墙（堤）等几部分构成。6.5植被要素模型包括道路两旁成行栽植的行道树和绿地，以及公园、社区、庭院种植的景观植物。6.7场地模型对除建筑物、交通、水系、植被之外的自然或人工修筑所占场地进行建模，包括：高于地面的露台、下沉式广场、露天体育场、施工地、内部道路、空地等。模型表现方式及内容6.8管线及地下空间设施要素模型6.8.1地上地下管线铺设在道路地下或地上，分支到道路两旁建筑物中，用于满足日常所需供水、排水、供电（包括电力电缆和架空电线）、通信（包括通讯电缆和光缆、广播电视线路）、供热、供气的架空及地下管线以及特殊用途的地下管线（石油管线）等。6.8.2地下人防设施有防护要求的特殊地下建筑，按平时用途可分为商场、游乐场、影剧院（会堂）等；从工程构筑方式，分为掘开式工程和坑道式工程两大类。6.8.3地下交通设施指地铁、地下停车场等交通用途设施。模型表现方式及内容6.9其他要素模型6.9.1辅助设施6.9.2美化设施模型表现方式及内容辅助设施建筑设施围墙、城墙、栅栏栏杆等交通设施收费站、地下通道出入口、地上停车场、出租车站牌、路牌、交通指示牌等信息设施环境标识、广告牌匾、滑板（告示板和宣传栏的统称）、计时装置、电子信息查询器等通信设施电话亭、邮箱等休息设施休闲座椅、伞、步廊、路亭等商业设施售货亭、快餐点、问询处、自动售货机等游乐设施包括游戏设施、娱乐设施、户外健身设施、游泳池等卫生设施垃圾箱、烟灰器、公共厕所、饮水及清洗台等照明设施包括大型景观灯、装饰照明灯、路灯等美化设施装饰设施大型雕塑、普通雕塑、壁饰、假山石等景观设施人工瀑布、人工水池、喷泉等标准核心内容—模型表达平面精度高度精度地形精度DOM精度模型精细度纹理精细度级别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）1：10001：20001：5000平面精度0.30.50.81.43.5注：困难地区（如林区、阴影覆盖隐蔽区等）的平面中误差可按上表规定放宽0.5倍；两倍中误差为最大误差。平面精度级别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）1:10001:20001:5000高度精度0.50.8125注：困难地区（如林区、阴影覆盖隐蔽区等）的高度中误差可按上表规定放宽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。高度精度级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅵ级ⅦⅧ成图比例尺1：5001：10001：20001：50001：100001：250001：500001：100000网格间距0.5122.55102550地形类别（平地）0.370.370.75113612地形类别（丘陵）0.751.051.052.52.551020地形类别（山地）1.051.52.255581632地形类（高山）1.533810142854注：阴影、摄影死角、森林、隐蔽等困难地区高程中误差按上表规定放宽0.5倍，DEM内插点的高程中误差按上表规定放宽0.2倍；高程中误差两倍为采样点数据最大误差；DEM与三维模型匹配的区域会损失部分精度。地形精度级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅵ级Ⅶ级Ⅷ级成图比例尺1：5001：10001：20001：50001：100001：250001：500001：100000DOM地面分辨率0.050.10.20.512.5510注：Ⅴ级、Ⅵ级、Ⅶ级、Ⅷ为卫星影像地面分辨率。DOM精度内容Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级屋顶