DB35_T+1492-2015三维地理信息系统技术规范-(高清版）.pdf

ICS 07.040 A 75 DB35 福建省地方标准 DB35/T 1492-2015 三维地理信息系统技术规范 Technical rules for the three-dimensional geographic information system 2015-02-28 发布 2015-06-01 实施福建省质量技术监督局发 布 福 建 省 地 方 标 准 三维地理信息系统技术规范 DB35/T 14922015 *2015 年 4 月第一版 2015 年 4 月第一次印刷 DB35/T 14922015 I 目 次 前言.1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语.1 4 缩略语.2 5 系统架构.3 5.1 系统架构.3 5.2 系统版本划分.3 6 数据集.3 6.1 一般规定.3 6.2 基础版数据集.4 6.3 政务版数据集.7 6.4 公众版数据集.7 7 软件系统.7 7.1 界面要求.7 7.2 功能构成.7 7.3 功能要求.9 8 运行环境.10 8.1 网络环境.10 8.2 服务器系统.10 8.3 存储系统.10 8.4 基础软件环境.10 9 质量要求.10 9.1 数据质量要求.10 9.2 软件质量要求.11 附录 A（资料性附录）系统数据输入支持的格式.12 DB35/T 14922015 II 前 言 本标准按GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由福建省测绘地理信息局提出。本标准由福建省信息化标准化技术委员会归口。本标准起草单位：福建省基础地理信息中心、福建省空间信息工程研究中心、福州市勘测院。本标准主要起草人：余丽钰、吴飞、黄梦龙、邓淑丹、卢耀武、梁鹏飞、吴升、段东滨。DB35/T 14922015 1 三维地理信息系统技术规范 1 范围 本标准规定了三维地理信息系统的架构、数据集、软件系统、运行环境和质量要求。本标准适用于三维地理信息系统的设计、开发和应用。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 22239-2008 信息系统安全等级保护基本要求 CH/T 9015-2012 三维地理信息模型数据产品规范 CH/T 9016-2012 三维地理信息模型生产规范 CH/T 9017-2012 三维地理信息模型数据库规范 CH/Z 9011-2011 地理信息公共服务平台电子地图数据规范 3 术语 CH/T 9015-2012和CH/T 9017-2012界定的以及下列术语适用于本文件。3.1 地形模型数据 Terrain Model Data 用于表达地面的起伏形态的三维模型，以数字高程模型作为基准，以遥感影像作为贴附于数字高程模型表面的纹理的方式表达地理要素。3.2 要素模型数据 Feature Model Data 根据实际测量数据或设计资料制作的三维模型，主要表达地理要素的三维空间位置、几何形态及外观效果。3.3 专题数据 Thematic Data 各行业部门的地理空间数据，如林业、水利、国土、交通等。3.4 三维地理信息系统 Three Dimensional Geographic Information System DB35/T 14922015 2 集成展示三维模型数据和地理信息数据的地理信息系统，实现三维模型数据浏览、查询、定位和分析等功能。3.5 显示级别 Display Level 三维地理信息系统中三维地形模型、要素模型和地理信息数据输出显示的分级。级别越大，相应的显示比例尺越大。3.6 数学基础 Mathematical Base 控制地理要素分布位置和几何精度的数学法则，包括坐标网、比例尺和大地控制网。3.7 基础版 Basic Edition 使用的基础地理信息数据和专题数据未经脱密处理，运行于涉密网，并按涉密要求进行安全管理。3.8 政务版 Government Edition 使用的基础地理信息数据和专题数据经脱密处理，满足公开发行要求，可增加政府部门政务公开信息，运行于电子政务信息网。3.9 公众版 Public Edition 使用的基础地理信息数据和专题数据经脱密处理，满足公开发行要求，可增加满足公众日常生活相关的信息和政府部门政务公开信息，运行于因特网。3.10 粒子特效 Particle Effects 三维计算机图形学中用于模拟传统渲染技术难以实现的模糊现象的视觉效果，如火、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪和尘等。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。OGC 开放式地理信息系统联盟(Open GIS Consortium)WMS Web制图服务(Web Map Service)WFS Web要素服务(Web Feature Service)WMTS Web瓦片地图服务(Web Map Tile Service)DB35/T 14922015 3 5 系统架构 5.1 系统架构 三维地理信息系统由运行环境、数据集和软件系统三个部分构成，见图1。网络环境服务器系统存储系统基础软件系统数据输入数据浏览查询定位三维分析数据编辑数据输出二次开发专题应用用户帮助安全管理地形模型要素模型基础地理信息数据其他数据数据集运行环境软件系统服务发布 图1 系统架构图 运行环境由网络环境、服务器系统、存储系统和基础软件系统等构成，应能支撑三维地理信息系统运行。数据集由地形模型、要素模型、基础地理信息数据和其它数据组成。软件系统应具备三维地理信息数据输入、数据浏览、查询定位、三维分析、服务发布、数据编辑、数据输出、二次开发、专题应用、用户帮助和安全管理等功能。5.2 系统版本划分 三维地理信息系统按照数据构成及运行环境分为基础版、政务版、公众版。6 数据集 6.1 一般规定 6.1.1 空间参考 三维地理信息数据集应采用国家规定、统一的平面坐标和高程系统。当采用地方坐标系时，应与国家坐标系统建立联系。6.1.2 数据内容 由地形模型数据、要素模型数据、基础地理信息数据和专题数据构成。6.1.3 数据更新 DB35/T 14922015 4 三维地理信息数据集应采用最新数据，并适时更新。各类要素属性数据或者元数据中宜包含时间标识。6.1.4 安全与保密 应建立相应的安全运行环境和保密管理制度，按三维地理信息数据的类型、空间精度和精细程度等分级分类安全管理。6.2 基础版数据集 基础版数据集包括地形模型数据、要素模型数据、基础地理信息数据和专题数据。6.2.1 地形模型数据 6.2.1.1 数据构成 地形模型数据主要用于反映地形特征，应由反映地面高程特征的数字高程模型数据和反映地面地理特征的遥感影像数据构成。6.2.1.2 表现方式 地形模型数据采用金字塔的方式组织，根据分辨率和格网间距不同，划分为10个显示级别，显示级别与高程模型格网间距及遥感影像分辨率关系见表1。表1 显示级别与高程模型格网间距及遥感影像分辨率关系 显示级别 显示比例尺 数字高程模型间距(等效)m 遥感影像分辨率 m 1 1:500 000 25 5 2 1:250 000 3 1:100 000 4 1:50 000 525 15 5 1:25 000 6 1:10 000 0.55 0.051 7 1:5 000 8 1:2 000 9 1:1 000 10 1:500 6.2.1.3 技术指标 地形模型数据应完整覆盖整个建模区域，应简洁、完整地表达地表起伏形态特征，便于快速、清晰地判断建模区域的地形特征和方位。地形模型数据产品应符合CH/T 9015-2012的要求。6.2.2 要素模型数据 6.2.2.1 数据构成 要素模型数据可分为：a)建筑要素模型；DB35/T 14922015 5 b)交通要素模型；c)水系要素模型；d)植被要素模型；e)场地模型；f)管线及地下空间设施要素模型；g)其他要素模型。要素模型应根据应用需求按表2选择相应内容。表2 要素模型构成 模型类别 模型内容 必选 可选 建筑要素模型 建筑物 建筑物屋顶 建筑物附属设施 交通要素模型 道路 地面上轨道交通 桥梁 道路附属设施 水系要素模型 水面、河床、码头、河堤、护栏、防洪墙（堤）等 植被要素模型 公路或道路两旁成行栽植的行道树 绿地、公园、社区、庭院种植的景观植物 场地模型 除上述要素模型之外的自然或人工修筑所占场地 管线及地下空间设施要素模型 地上地下管线 地下人防设施 地下交通设施 其它要素模型 辅助系统 美化系统 6.2.2.2 表现方式 要素模型根据模型平面精度、模型高程精度、模型复杂度和纹理精细度等四个指标，分为四个精度级别，对应的显示级别见表3。各类要素模型精细度表现分级的要求应符合CH/T 9015-2012的要求。表3 要素模型显示级别 显示级别 模型平面精度 模型高程精度 模型复杂度 纹理精细度 6 级 级级 级 级 7 级级 级级 级级 级级 8 级级 级级 级级 级级 9-10 级级 级级 级级 级级 6.2.2.3 技术指标 要素模型建模详细内容、建模方法、精度和质量要求应符合CH/T 9015-2012、CH/T 9016-2012中的要求。DB35/T 14922015 6 6.2.3 基础地理信息数据 6.2.3.1 数据构成 基础地理信息数据应包括境界、基础地名、兴趣点、交通和水系等数据。具体内容及选择要求见表4。表4 基础地理信息数据构成 数据类别 数据内容 必选 可选 境界 国界、省界、市界、县界 乡镇界 基础地名 人文地名：市名、县名、乡镇/街道名、行政村名 自然地名：山名、水名、道路名称等 兴趣点 政府单位、学校、医院等 交通 铁路、公路等 水系 河流、湖泊、水库等 6.2.3.2 表现方式 基础地理信息数据作为地形模型的附加显示，数据符号及颜色参照CH/Z 9011-2011的规定，数据表现应按表5的规定进行设计。表5 基础地理信息数据表现方式 数据类别 数据内容 显示级别 显示方式 境界 国界 1-10 线 省界 3-10 线/面 市界 3-10 线/面 县界 4-10 线/面 乡镇界 6-10 线/面 基础地名 省名 1-3 点 市名 3-6 点 县名 4-6 点 乡镇街道名 6-10 点 行政村 8-10 点 其它地名 8-10 点 交通 铁路、公路等 3-8 线/面 水系 河流、湖泊、水库等 5-8 线/面 6.2.3.3 技术要求 数据的分层与组织应正确，不得有重复或遗漏，注记应完整、正确。数据的图形表示应整洁、清晰、无遗漏、无明显变形。6.2.4 专题数据 三维地理信息系统可根据不同的应用需求选择音频、视频和专题数据。DB35/T 14922015 7 6.2.5 地图瓦片 三维地理信息系统可根据不同的应用需求选择地图瓦片内容、设置显示级别和发布地图瓦片。6.3 政务版数据集 政务版数据集是从基础版数据中提取可公开信息，并依法通过保密技术处理的数据。6.3.1 内容提取 政务版数据集内容包括地形模型、要素模型、基础地理信息数据和专题数据。平面位置精度不得高于50 m、数字高程模型格网间距不得小于100 m、影像数据分辨率不得优于0.5 m。要素模型和基础地理信息数据，应根据国家相关规定从基础版数据集中提取。6.4 公众版数据集 公众版数据集是从基础版数据集或政务版数据集中提取可公开信息，并依法通过保密技术处理的数据。6.4.1 数学基础 以1:250 000公众版地图数据的数学基础为基准。6.4.2 内容提取 公众版数据集内容包括地形模型、要素模型、基础地理信息数据和专题数据。平面位置精度不得高于50m、数字高程模型格网间距不得小于100 m、遥感影像分辨率不能优于0.5 m。要素模型和基础地理信息数据应根据国家相关规定从基础版数据集或政务版数据集中提取。专题数据可增加吃、住、行、玩、游、购等公众感兴趣的信息。7 软件系统 7.1 界面要求 软件系统界面应包含地图窗口、常用工具条、操作面板、地图浏览控制条、比例尺标识、图层控制等部分。界面内容布局应便捷、美观和实用。基础版应在显著位置标明涉密等级，政务版和公众版应标明审图号。7.2 功能构成 三维地理信息系统具备的功能及各项功能是否必选见表6。DB35/T 14922015 8 表6 三维地理信息系统功能构成 功能类别 功能名称 必选 可选 数据输入 地形模型加载 矢量数据加载 影像数据加载 数字高程模型数据加载 三维建筑模型加载 点云数据加载 WMS 服务加载 WFS 服务加载 WMTS 服务加载 数据浏览 三维场景浏览 飞行路线播放 三维场景地下浏览 三维场景室内浏览与碰撞检测 二维和三维数据一体化浏览 数据查询 坐标和高程信息查询定位 属性信息查询定位 图形查询定位 三维分析 三维量算 坡度分析、坡向分析、地形剖面线生成、视域分析、通视分析、等值线图生成、挖填方分析 影响范围分析、洪水淹没分析、光照分析、缓冲区分析 服务发布 三维地形服务发布 WMS 服务发布 WFS 服务发布 数据编辑 图片和文本对象创建与编辑 二维对象创建与编辑 三维对象创建与编辑 视频对象创建 粒子特效对象创建与编辑 数据输出 矢量数据导出 三维场景截图导出与打印 影像数据裁切与导出 地形模型导出 三维场景视频导出 二次开发 二次开发 专题应用 统计分析 用户帮助 用户帮助 安全管理 用户权限控制 系统加密 DB35/T 14922015 9 7.3 功能要求 7.3.1 数据输入 提供以下加载功能：a)三维地形模型数据；b)矢量数据、影像数据、数字高程模型数据、三维建筑模型数据和点云数据，支持的格式见附录A；c)符合 OGC 标准的 WFS、WMS 和 WMTS 等服务。7.3.2 数据查询 应提供以下查询定位功能:a)坐标和高程信息；b)属性信息；c)点选择、矩形选择和多边形选择等。7.3.3 数据浏览 包括以下功能：a)具备流畅的三维场景平移、放大、缩小、旋转、飞行等浏览，支持俯视、仰视等多视角浏览；b)提供三维场景定制、播放、控制等；c)支持三维场景地下浏览；d)支持三维场景室内浏览及碰撞检测；e)支持二维和三维数据一体化浏览。7.3.4 三维分析 具备以下功能：a)投影面积量算、地形表面面积量算、投影距离量算、空间距离量算和垂直距离量算；b)坡度分析、坡向分析、地形剖面线生成、视域分析、通视分析、等值图生成和挖填方分析；c)影响范围分析、洪水淹没分析、光照分析和缓冲区分析。7.3.5 服务发布 宜具备三维地形、WMS和WFS的服务发布功能。7.3.6 数据编辑 包括以下功能：a)具备图片和文本对象创建与编辑；b)具备二维对象创建与编辑，包括折线、矩形、多边形、箭头、圆、椭圆、圆弧；c)具备三维对象创建与编辑，包括三维多边形、立方体、圆柱、圆锥、圆球、三维箭头、建筑；d)支持在三维场景上添加和播放视频对象；e)支持粒子特效对象的创建与编辑，包括烟、雾、雨、雪、喷泉等。7.3.7 数据输出 包括以下功能：a)提供矢量数据提取与导出；DB35/T 14922015 10 b)提供三维场景截图导出与打印；c)提供地形模型导出；d)提供影像数据的裁切与导出；e)支持三维场景视频的录制与输出。7.3.8 二次开发 系统宜具备二次开发的扩展能力，并可提供二次开发包。7.3.9 专题应用 面向行业应用的三维地理信息系统，应结合行业应用的要求提供统计分析等专题应用等功能。7.3.10 用户帮助 应提供详尽的系统操作帮助文档。7.3.11 安全管理 根据系统所采用的基础地理信息数据和相关专业数据的保密要求，应提供系统访问安全控制相关功能，包括用户登陆，角色和权限控制、数据加密等。8 运行环境 三维地理信息系统运行的支撑环境由网络环境、服务器系统、存储系统和基础软件系统等构成。8.1 网络环境 8.1.1 严格按照国家有关保密政策的要求配置，应具备可靠性、安全性、开放性、便于扩充等特性。8.1.2 应根据 GB/T 22239-2008 及数据安全等级配置相应的网络安全设备。8.1.3 选择适宜的网络带宽。8.2 服务器系统 8.2.1 应根据三维地理信息系统开发模式、数据量、并发量、运行效率，配置服务器设备。8.2.2 配置的服务器系统应具有可靠性、安全性、开放性、便于扩充等特性。8.3 存储系统 8.3.1 应配置存储设备，其存储能力一般为系统总数据量 1.52.5 倍。8.3.2 应配置备份设备，并预留扩展空间，宜配置异地存储备份设备。8.4 基础软件环境 应配置满足系统运行的相关软件。9 质量要求 9.1 数据质量要求 9.1.1 完整性 DB35/T 14922015 11 数据完整性须符合设计要求，不应有重复或遗漏。9.1.2 逻辑一致性 数据的逻辑一致性应满足：a)数据分类、分层、数据结构、属性项、命名和格式等在同一层次上保持一致；b)属性数据的属性项取值在值域范围内；c)三维模型数据保持整体效果、色调协调和烘焙光影关系一致。9.1.3 位置准确度 地形模型数据、要素模型数据、基础地理信息数据和专题数据的位置精度应符合相应产品标准所规定的精度要求。9.1.4 属性准确度 属性数据属性项的名称、类型、长度、顺序和属性值等应准确、完整、有效。9.1.5 现势性 地形模型数据、要素模型数据、基础地理信息数据、专题数据的现势性应符合设计要求。9.2 软件质量要求 9.2.1 部署性 若安装由用户执行，用户可按安装手册成功安装，且可鉴别安装后的系统是否正常运行。9.2.2 功能完整性 应覆盖设计要求的功能范围。9.2.3 可靠性 系统内各项功能可正确执行，具备抗无效输入、错误输入和非法操作的能力。9.2.4 整体性能 须符合设计及满足应用服务要求。9.2.5 准确性 数值计算准确，精度符合设计要求。9.2.6 易用性 系统输入、输出、消息应易理解、易浏览。DB35/T 14922015 12 A A 附 录 A（资料性附录）系统数据输入支持的格式 表A.1给出了系统数据输入所支持的格式。表A.1 数据格式列表 数据类型 支持的数据格式 必选 可选 矢量数据 ESRI ShapeFile AutoCAD DXF KML KMZ Oracle Spatial ArcGIS Geodatabase PostGIS 影像数据 ERDAS IMAGINE TIFF JPEG BMP ECW MrSID Oracle Spatial ArcGIS Geodatabase 数字高程模型数据 ERDAS IMAGINE TIFF JPEG BMP Oracle Spatial ArcGIS Geodatabase 三维建筑模型 3D Max 3DS 3D Max X DAE FLT 点云数据 LAS XYZ _