（a）院落相關要 （b）轉換生產獲取的院落基礎地理 —

要素數據示意圖 理實體數據示意圖（淡黃色部分） —109—

圖 E 轉換生產前 —

前后對比示意圖 —110—

參考文獻 [1] 自然資辦發(fā)〔2022〕7 號 自然資源部辦公廳關于全面推進實 景三維中國建設的通知 [2] 自然資辦發(fā)〔2021〕56 號 實景三維中國建設技術大綱（2021 版） [3] 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維中國 建設技術文件-1 名詞解釋 附件 2 新型基礎測繪與實景三維中國建設技術文件-6 基礎地理實體數據采集生產技術規(guī)程 —111—

2022 年 4 月 —112—

目錄 引??言.........................................................................................................................................114 一、范圍.........................................................................................................................................115 二、引用文件.................................................................................................................................115 三、術語和定義.............................................................................................................................115 四、基本要求.................................................................................................................................116 （一）時空基準.....................................................................................................................116 （二）數據格式.....................................................................................................................117 （三）精度要求.....................................................................................................................117 五、作業(yè)流程.................................................................................................................................117 （一）作業(yè)流程.....................................................................................................................117 （二）流程說明.....................................................................................................................118 六、源數據收集分析.....................................................................................................................119 七、數據采集.................................................................................................................................119 （一）圖元數據采集.............................................................................................................119 （二）圖元數據組合.............................................................................................................123 （三）基本屬性數據采集.................................................................................................... 123 八、語義化處理.............................................................................................................................123 （一）獲取實體關系............................................................................................................ 123 （二）豐富擴展屬性............................................................................................................ 123 九、質量控制.................................................................................................................................124 （一）質檢控制要求.............................................................................................................124 （二）過程質量控制.............................................................................................................124 （三）質量檢查與驗收.........................................................................................................125 十、成果歸檔.................................................................................................................................125 （一）數據成果.....................................................................................................................125 （二）資料成果...................................................................................................................1252 附錄 A 基礎地理實體（自然和人工地理實體）二維圖元數據采集技術要求.......................126 附錄 B 基礎地理實體（自然和人工地理實體）三維圖元數據采集技術要求.......................134 參考文獻.........................................................................................................................................111 —113—

引??言 為規(guī)范基礎地理實體數據采集生產技術方法與生產流 程，提高基礎地理實體數據生產效率，編制《基礎地理實體 數據采集生產技術規(guī)程》文件。 本文件歸屬于新型基礎測繪與實景三維中國建設技術 文件系列，為“采集處理類”技術文件。 — — 114—

一、范圍 本文件規(guī)定了基礎地理實體數據采集生產的基本要求、 作業(yè)流程、質量控制、成果歸檔等。 本文件適用于基于航天遙感影像、航空遙感影像（含傾 斜攝影影像等）、移動測量數據（含全景影像等）、激光點云 數據、Mesh 三維模型、數字高程模型（DEM）、數字正射影 像（DOM）、真正射影像（TDOM）等進行基礎地理實體（自 然和人工地理實體）數據采集生產。 二、引用文件 本文件編制過程中，引用了如下文件，下列文件對于閱 讀和使用本文件，是必不可少的。 GB 22021-2008 國家大地測量基本技術規(guī)定 GB/T 17798-2007 地理空間數據交換格式 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維 中國建設技術文件-2 基礎地理實體分類、粒度及精度基本要 求 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維 中國建設技術文件-3 基礎地理實體空間身份編碼規(guī)則 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維 中國建設技術文件-4 基礎地理實體數據元數據 三、術語和定義 （一）圖元(GeometryElement) — 115 —

空間內單一、連通并承載共同屬性的幾何對象，一般表 達為點、線、面、體。 （二）二維圖元 Two-dimensional Geometry Element) 以點、線、面等矢量形式表達幾何信息的圖元。 （三）三維圖元 (Three-dimensional Geometry Element) 具有三維幾何框架、紋理、材質等信息的圖元，以面片 立體圖元等形式表達。 （四）基礎地理實體數據 (Fundamental Geo-entity Data) 基礎地理實體在計算機系統(tǒng)中的數字化描述，包括圖 元、實體屬性及實體關系數據三部分。 注：圖元為基礎地理實體的幾何構成單元，一個實體包含一個 （類）或多個（類）圖元；實體屬性數據包括基本屬性數據及擴展屬 性數據；實體關系數據包括空間關系、類屬關系、時間關聯(lián)關系以及 幾何構成關系數據等。 （五）Mesh 三維模型 (Mesh Three-Dimensional Model) 基于航天/航空遙感影像、激光點云等數據構建的連續(xù)三 角面片模型。 四、基本要求 （一）時空基準 坐標系統(tǒng)采用 2000 國家大地坐標系（GB 22021-2008， 英 文 名 稱 China Geodetic Coordinate System 2000 ， 簡 稱 CGCS2000），如地方確有需要，可采用依法建設的地方獨立 — 116 —

坐標系。當采用其他坐標系統(tǒng)時，應與 2000 國家大地坐標 系建立聯(lián)系。 高程基準采用 1985 國家高程基準。 深度基準采用理論最低潮面。 時間基準采用公元紀年和北京時間。 （二）數據格式 采集生產過程使用的基礎地理實體數據格式應符合 GB/T 17798-2007 要求。 由三維圖元構成的基礎地理實體數據格式：采用 OSGB、 OBJ、MAX 等。 由二維圖元構成的基礎地理實體數據格式：采用 ShapeFile、DXF、DWG、GeoJSON、MDB、GPKG、PostGIS 等。 實體屬性及實體關系需單獨記錄時的數據格式：采用 Excel、RDF、Access、MDB 等。 （三）精度要求 基礎地理實體數據的幾何精度應符合《基礎地理實體分 類、粒度及精度基本要求》中的相關規(guī)定。 采用自動化方式進行基礎地理實體數據采集生產時，應 注意控制基礎地理實體識別精度。識別精度可采用準確率、 召回率、像素精度、平均交并比等指標進行評價。 五、作業(yè)流程 （一）作業(yè)流程 — 117 —

基礎地理實體數據采集生產作業(yè)流程包括：源數據收集 分析、數據采集（圖元數據及基本屬性采集）、語義化處理、 質量控制等環(huán)節(jié)，具體作業(yè)流程見圖 1。 圖 1 基礎地理實體數據采集作業(yè)流程圖 （二）流程說明 1.源數據收集分析。收集可用于基礎地理實體數據采集 生產的源數據，檢查各類源數據的完備性、時效性及可靠性。 — 118 —

2.數據采集。采用人工或自動化方式采集二維圖元或三 維圖元數據?；A地理實體基本屬性數據同步采集，也可在 采集完成后掛接或關聯(lián)已有基本屬性數據。 3.語義化處理。按照《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》 相關要求進行語義化處理。 4.質量控制。對基礎地理實體數據采集生產的各個環(huán)節(jié) 進行質量控制，并通過數據檢查和驗收確保數據質量。 5.成果歸檔。對基礎地理實體數據采集生產的各項成果 資料按要求歸檔。 六、源數據收集分析 依據《基礎地理實體分類、粒度及精度基本要求》，梳 理分析生產作業(yè)區(qū)內基礎地理實體數據采集形式（二維圖 元、三維圖元）、粒度及精度，收集相應的航天遙感影像、 航空遙感影像（含傾斜攝影影像等）、移動測量數據（含全 景影像等）、激光點云數據、Mesh 三維模型、數字高程模型 （DEM）、數字正射影像（DOM）、真正射影像（TDOM）等 多源數據，并檢查數據的完備性、時效性及可靠性，獲取滿 足采集生產要求的源數據。 七、數據采集 （一）圖元數據采集 1.二維圖元數據 （1）人工采集方式 — 119 —

利用航天遙感影像、航空遙感影像、激光點云數據、Mesh 三維模型、DOM（TDOM）、DEM（DSM）等多源數據，以人 工作業(yè)方式為主，在全數字攝影測量軟件上進行點、線、面 等圖元數據的采集。其中，以 DOM（TDOM）數據作為源數 據時，獲取不含高程坐標信息的二維圖元；以 DOM（TDOM） 數據疊加 DEM（DSM）數據作為源數據時，獲取含高程坐標 信息的二維圖元。 （2）自動化采集方式 建立具有普適性的二維圖元識別解譯樣本庫，豐富樣本 類型和數量，合理選取機器學習模型進行訓練，進行二維圖 元的自動識別及邊界提取，同時對識別結果進行識別精度評 價。對符合識別精度的結果進行人工確認，依據識別結果對 源數據進行圖元分割，同時為每一圖元自動生成圖元編碼； 不符合識別精度的結果不可作為基礎地理實體二維圖元數 據。 基礎地理實體（自然和人工地理實體）二維圖元采集技 術要求詳見附錄 A。 2.三維圖元數據 （1）幾何框架采集 1）人工采集方式 以激光點云數據、傾斜攝影影像作為源數據（當遇有弱 紋理、遮擋、陰影區(qū)域等造成的漏洞或變形，采用兩者融合 — 120 —

數據），以人工作業(yè)方式為主，在全數字攝影測量軟件上判 繪圖元幾何輪廓，進行三維圖元數據的采集。 2）自動化采集方式 建立具有普適性的三維圖元識別解譯樣本庫，豐富樣本 類型和數量，合理選取機器學習模型進行訓練，進行三維圖 元的自動識別及邊界提取，同時對識別結果進行識別精度評 價。對符合識別精度的結果進行人工確認，依據識別結果對 源數據進行圖元分割，同時為每一圖元自動生成圖元編碼； 不符合識別精度的結果不可作為基礎地理實體三維圖元數 據。 若作業(yè)區(qū)域已完成二維圖元采集，可基于二維圖元自動 化獲取三維圖元。 （2）紋理映射 相較二維圖元，三維圖元需進行紋理映射，紋理映射流 程圖如圖 2 所示。 — 121 —

圖 2 紋理映射流程圖 1）自動紋理映射 在采集的三維圖元數據基礎上，結合航天遙感影像、航 空遙感影像（含傾斜攝影影像等）、人工地面補拍影像等多 源影像數據和空中三角測量數據成果，計算每一面片與可用 影像對應的空間關系，自動裁切并建立映射關系。所有三維 圖元完成自動紋理映射后，開展紋理質量人工檢查，檢查通 過則保存成果，否則，對于因遮擋、陰影、變形等原因造成 的紋理映射不符合質量要求圖元，實施人工貼圖。 2）人工貼圖 在自動紋理映射結果基礎上，對于不符合質量要求的， 應從多源影像數據中人工尋找并裁切相應紋理，人工建立紋 理與三維圖元的映射關系，完成紋理映射，并進行成果保存。 基礎地理實體（自然和人工地理實體）三維圖元采集技 — 122 —

術要求詳見附錄 B。 （二）圖元數據組合 對于采集獲取的圖元，以圖元承載的基礎地理實體的空 間身份編碼（編碼規(guī)則見《基礎地理實體空間身份編碼規(guī) 則》）為索引，對屬于同一基礎地理實體的圖元進行組合， 得到基礎地理實體圖元數據。 （三）基本屬性數據采集 在圖元的采集過程中同步采集該圖元的基本屬性數據， 也可在圖元采集完畢后，掛接或關聯(lián)已有基本屬性數據，完 成基礎地理實體數據的基本屬性采集。二維圖元的屬性可存 儲在相應文件屬性表中，三維圖元的屬性可單獨存儲在文件 數據庫、關系數據庫等數據庫的關系表中，并與三維圖元實 現(xiàn)唯一關聯(lián)?；緦傩詢热輵c《基于 1∶5001∶10001∶2000 基礎地理信息要素數據轉換生產基礎地理實體數據技術規(guī) 程》中相關規(guī)定保持一致。 八、語義化處理 （一）獲取實體關系 根據《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》，獲取基礎地理 實體數據的實體關系數據。 （二）豐富擴展屬性 根據《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》，豐富基礎地理 實體數據的擴展屬性數據。 — 123 —

在語義化處理過程中，以基礎地理實體的空間身份編碼 為索引對同一基礎地理實體不同表現(xiàn)形式的數據進行關聯(lián)； 對基礎地理實體屬性、實體關系進行規(guī)范化描述。 九、質量控制 （一）質檢控制要求 1.基礎地理實體數據采集生產，在自查互檢基礎上采用 兩級檢查、一級驗收的方式進行質量控制。 2.生產過程中應加強各個環(huán)節(jié)的質量控制，針對薄弱環(huán) 節(jié)制定相應預防措施，保證成果質量。 3.過程檢查和最終檢查宜采用軟件進行全數檢查，涉及 邏輯一致性檢查項的可采用人工抽樣檢查。人工抽樣檢查可 采用人機交互檢查與外業(yè)核查相結合的方式開展。 4.各級檢查記錄應完整，最終檢查應審核過程檢查記錄， 驗收應審核最終檢查記錄。審核發(fā)現(xiàn)問題作為資料質量錯漏 處理。 （二）過程質量控制 1.源數據收集分析。確保用于采集生產基礎地理實體數 據的各類源數據的現(xiàn)勢性、完整性等符合要求。 2.數據采集。確保采集獲取的基礎地理實體數據與現(xiàn)實 世界中的基礎地理實體具有幾何形狀及屬性的一致性。3.語 義化處理。確保基礎地理實體數據的實體屬性數據和實體關 系數據等符合《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》的相關規(guī)定。 — 124 —

（三）質量檢查與驗收 1.檢查基礎地理實體數據的時空基準、精度、粒度的符 合性，實體屬性數據和實體關系數據的規(guī)范性、正確性與合 理性。 2.檢查基礎地理實體數據的元數據質量，應符合《基礎 地理實體數據元數據》的相關要求。 3.對基礎地理實體數據進行驗收與質量評定，編寫質量 檢驗報告。質量檢驗報告應經過審核批準且包含數據精度統(tǒng) 計和質量等級統(tǒng)計。 十、成果歸檔 （一）數據成果 采集生產的數據成果包括圖元數據（二維圖元數據、三 維圖元數據）、實體屬性數據、實體關系數據和元數據。元 數據成果應符合《基礎地理實體數據元數據》相關規(guī)定。 （二）資料成果 資料成果應包括但不限于以下文檔： 1.技術設計報告。 2.技術總結報告。 3.工作報告。 4.質量檢驗報告。 5.其他相關文檔。 — 125 —

附錄 A 基礎地理實體（自然和人工地理實體）二維圖元數據 采集技術要求 A.1 一般性要求 1.首先采集水系、道路、建（構）筑物等類型實體，再 采集其他類型實體。 2.圖元采集時應根據源數據仔細辨認，不得錯漏、移位 和變形，對點圖元采集定位點，定位點取其幾何中心點或標 志性特征點，有向點應確定其方位角；對線圖元采集定位線， 定位線取其輪廓線或中心線，定位線應根據軌跡描繪，走向 明確，銜接合理；面圖元應封閉構面，不應重復；圖元的幾 何類型和空間拓撲關系應正確。 3.采集的圖元數據，應相互拼接，接邊應符合要求。 4.當源數據尺度不一致時，宜在河流、道路等線狀地物 實體位置接邊，以使數據合理銜接，減少沖突。 5.對于無法準確采集的圖元應進行外業(yè)補測。 A.2 具體要求 （一）自然地理實體 1.山體 （1）山脈、山嶺應采集范圍面。 （2）峰、柱應采集最高點位置及范圍線。 （3）漏斗、火山口、陡石山、露巖地均應采集范圍面。 （4）山洞、溶洞應正確表示洞口位置，并按真實方向 — 126 —

確定其方位角。 （5）大面積溝壑地區(qū)，溝壑可適當取舍，并應顯示出 該地區(qū)溝壑的分布特點。 （6）陡崖、坎、岸應采集邊緣線，應保證線條光滑連 續(xù)，不得有不合理懸掛、自相交。 2.水系 （1）水系的采集應能反映出區(qū)域水系的總體特征，應 位置準確，主次分明。 （2）河流、湖泊、池塘的岸線應采集大堤(或固定種植 的灘地)與斜坡(或陡坎)相交處的位置；河流、湖泊還應沿水 邊的陡坎采集水涯線；不同名稱的河流、湖泊應分開采集。 （3）流域、河、湖島、河灘、瀑布、跌水均應采集其 范圍面。 （4）泉應采集出水口點位。 （5）河源應采集河流發(fā)源地點位。 （6）河口應采集河流注入海洋、湖泊等的點位。 3.冰雪 （1）雪域、冰川均應采集范圍面。 （2）冰裂隙應按實地大小以真實方向表示。 （3）高于 10m 以上的冰塔應采集，冰塔叢立地區(qū)可適 當取舍。 4.海洋 — 127 —

（1）海岸線以多年大潮平均高潮位時海陸分界痕跡線 為準。 （2）海岸線的位置與其他地物位置發(fā)生矛盾時，不得 移動海岸線位置。 （3）海域、海灘、海島、礁及其他海洋地貌應正確采 集位置、范圍；海灘應區(qū)分性質，不同性質的海灘應分別采 集；暗沙、暗礁應采集范圍線，范圍線位置為海水明顯變暗 （深）的交界處。 5.農林用地與土質 （1）結合第三次全國國土調查、國土變更調查等權威 成果，采集農林用地與土質的類別特征和范圍分布，耕地、 園地、林地、草地等應明確其類別和作物，采集其范圍面以 及相應屬性，同一范圍生長有多種植被時，應綜合經濟價值 和數量考慮，不應超過三種植被，多于三種的，舍去少量及 次要的植被。 （2）沙地、濕地及其他土質單元均應采集其范圍面。 （二）人工地理實體 1.水利 （1）水庫的岸線應采集大堤（或固定種植的灘地）與 斜坡（或陡坎）相交處的位置。 （2）水庫的溢洪道按其實際寬度采集，溢洪道的閘門 用閘表示。 — 128 —

（3）泄洪洞、出水口應采集洞口位置，按實際方向表 示。 （4）溝渠應采集渠道外肩線，堤頂寬度大于 2m 的應采 集內肩線，并在渠道外側采集陡坡，長度短于 10m 的溝渠可 不采集；寬度或深度超過 1m 的，長度超過 100m 的水溝應 采集岸線。 （5）水利附屬設施及其他人工河湖地物均應采集位置、 形狀以及相應屬性。 2.交通 （1）鐵路線路及其附屬設施應采集其位置、形狀及相 應屬性，架空索道應采集鐵塔位置，高架軌道應采集外墻結 構邊線的投影位置和墩柱，地面上的軌道及岔道應按實際位 置采集，架空的軌道應與地面軌道銜接平順；橋梁、渡口、 碼頭應表示其類別，采集其外輪廓以及相應屬性。 （2）城市道路應表示其類別和等級，道路邊線應采集 道路邊緣與路緣石交界處。 （3）線狀城市道路分隔設施和路側設施應采集設施縱 向連續(xù)不變的頂部中心位置，面狀分隔設施、減速帶、安全 島、非機動車停放點應采集外輪廓；實地無停車范圍線的非 機動車停車樁應采集首尾停車柱中心點。 （4）交通信號燈應采集對應桿的落地幾何中心位置， 還應采集交通信號燈的幾何特征點及相應屬性；公交站牌、 — 129 —

立柱應采集桿落地幾何中心位置以及相應屬性；龍門架應采 集道路通行左側落地幾何中心位置。 （5）交通及附屬設施應采集道路邊線、道路中心線、 路口以及交通附屬設施的位置、形狀及相應屬性，線圖元應 反映地面起伏變化，點圖元應具有高程信息。 3.建（構）筑物及場地設施 （1）各類建（構）筑物及場地設施應采集其位置、形 狀及相應的屬性信息。 （2）建成房屋應實測其墻基外角，房屋的結構應以主 體部分為準；采集房屋層數，房屋的樓層應以主樓為準，同 一結構不同層次、不同結構不同層次均應區(qū)分表示。 （3）所有房屋應采集高度，一般性房屋高度可包括房 屋主體最高處到地平面的垂直距離、房屋主體頂端設備間到 房屋主入口室外地坪的垂直距離及房屋主體頂端各種天線、 避雷針或旗桿最高處到室外地坪的垂直距離；坡屋頂房屋高 度應包括屋脊、檐口至室外地坪的垂直距離。 （4）有支柱的門廊、檐廊、飄樓以及伸出主體結構的 陽臺，建（構）筑物下的通道、室外樓梯、院門、門墩支柱 和天井應按實際位置采集其外輪廓線。 （5）房屋墩、柱凸出部分大于 0.2m 的應按實際位置逐 個采集，其他以墻基外角為準；城市地區(qū)街坊內建（構）筑 物的臺階均應按實地輪廓采集，鄉(xiāng)村院落內長度小于 3m 或 — 130 —

寬度小于 2m 的臺階不采集。 （6）依附在建（構）筑物上零星搭建的，農村宅基地 內不住人，位于海灘、海島等地區(qū)結構較好的簡屋或棚屋應 按照實際位置采集；臨時性的活動房屋，施工單位搭建的臨 時工棚，搭建在城市道路旁正規(guī)人行道或路面上的棚房等可 不采集。 （7）圍墻應采集其主體外墻線、寬度和高度；起境界 作用的柵欄、欄桿、籬笆、活樹籬笆、鐵絲網等應采集中心 線，并保持主干線連續(xù)完整。 （8）圖像監(jiān)控點等設施應采集其落地中心位置。 （9）行樹應采集其落地中心位置形成的中心線，古樹 名木應采集編號、樹高、胸徑、冠幅、狀況、地址、樹齡、 科名等屬性。 （10）面狀健身娛樂設施等應采集其外部輪廓，健身場 地邊線與內部道路邊線、地類界等重合時各自保持完整。 （11）落地煙囪應采集落地位置外輪廓，被建（構）筑 物包圍的煙囪，應采集其中心位置。 （12）有雨罩、頂棚的設施，應采集其雨罩或頂棚等投 影的外輪廓。 4.管線 （1）高壓輸電線、配電線均應采集桿位，單線連接， 各種線路應類型分明，走向連貫；線路入地口位置應采集； — 131 —

街道、郊區(qū)、集鎮(zhèn)、棚戶區(qū)等內部主要干道上的低壓線應全 部采集；多種電線在一個桿柱上，宜采集主要電線；小巷內 的分支、單位及建（構）筑物內部、郊外農村地區(qū)僅有三根 電桿的分支線路、臨時性的低壓線以及進房入室的方向線等 可不采集。 （2）電桿、電線架應采集位置；電線塔應采集電線塔 底腳的外角；電線桿上的變壓器應按實際位置及方向采集。 （3）集束的、長期固定的通信線均應采集桿位，單線 連接，線路入地口位置應采集，進房入室的方向線可不采集。 （4）地下檢修井應表示其類別，采集井蓋中心位置以 及相應屬性，采集時應注意主次關系及連接線路；應采集進 出單位的第一只井位，內部的可不采集；污水篦子、消火栓、 有砌框的地下管線閥門均應采集；控制箱、應急箱應采集落 地幾何中心位置以及相應屬性。 5.院落 （1）院落應采集范圍及相應屬性，不同類別、不同名 稱的院落應分別采集。 （2）院落邊界由垣柵、圍墻或建（構）筑物等圍成的 一個相對封閉的范圍確定。 6.人工地貌 （1）人工地貌的采集應正確反映地貌的形態(tài)、類別和 分布特征。 — 132 —

（2）梯田坎根據地域特點選取表示；梯田坎密集時， 最高、最低一層陡坎按實地位置表示，中間各層可適當取舍。 — 133 —

附錄 B 基礎地理實體（自然和人工地理實體）三維圖元數據 采集技術要求 B.1 一般性要求 1.可單一使用傾斜攝影影像數據、激光點云數據作為源 數據采集三維圖元的幾何框架，也可采用經上述數據融合形 成的數據進行采集。 2.三維圖元的幾何框架應完整，準確表達目標的三維幾 何形態(tài)特征。 3.三維圖元的各組成部分之間相對應關系真實準確。 4.在滿足模型細節(jié)層次的要求下，精簡三維圖元的面片 數量。 5.應避免模型的縫隙和錯位，無多余面和破面。 B.2 幾何框架數據采集具體要求 （一）自然地理實體 1.山體 山體采集應首先確定其邊界范圍，按照該范圍在 Mesh 三維模型上，依據其形態(tài)特征進行三維圖元幾何框架采集及 紋理映射，若出現(xiàn)漏洞、紋理變形或缺失等情況，應結合激 光點云數據等，進行漏洞填充和紋理修復。在此基礎上，自 動生成空間身份編碼，采集基本屬性數據，依照《基礎地理 實體語義化基本規(guī)定》進行必要的屬性擴展。 2.水系 — 134 —

同山體實體采集要求。 3.冰雪 同山體實體采集要求。 4.海洋 同山體實體采集要求。 5.農林用地與土質 同山體實體采集要求。 （二）人工地理實體 1.水利 （1）應準確反映實體結構特征，任一維度變化超過 1m 的結構特征均應獲取三維幾何信息。 （2）紋理細節(jié)清晰，準確反映建模物體材質特征，不 同材質或鋪裝形式之間的差別與分隔應清晰反映。 （3）模型的基底與所處地形位置處于同一水平面上， 與地形起伏相吻合。 （4）按照地物實體采集精度選取適宜的 Mesh 三維模 型，采集三維圖元幾何框架并進行紋理映射，若出現(xiàn)漏洞、 紋理變形或缺失等情況，應結合激光點云數據等，進行漏洞 填充和紋理修復。 （5）自動生成空間身份編碼，采集基本屬性數據，依 照《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》進行必要的屬性擴展。 2.交通 — 135 —

（1）應準確反映實體的結構特征，任一維度變化超過 1m 的結構特征均應獲取三維幾何信息。 （2）紋理應反映路面材質和交通標線。 （3）模型位置和幾何尺寸與現(xiàn)狀一致。 （4）模型的基底與所處地形位置應處于同一水平面上， 與地形起伏相吻合。 （5）按照地物實體采集精度選取適宜的 Mesh 三維模 型，進行三維圖元幾何框架采集及紋理映射，若出現(xiàn)漏洞、 紋理變形或缺失等情況，應結合激光點云數據等，進行漏洞 填充和紋理修復。 （6）自動生成空間身份編碼，采集基本屬性數據，依 照《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》進行必要的屬性擴展。 3.建（構）筑物及場地設施 （1）建（構）筑物及附屬設施的一級模型 1）進退結構大于 0.2m 的均應進行建模表現(xiàn)。模型應反 映建（構）筑物體長、寬、高等任意維度變化大于 0.2m 的 細節(jié)（個別標志性古建（構）筑物應反映變化大于 0.15m 的 細節(jié)），如建（構）筑物的外觀轉角變化，陽臺、門窗的框 架樣式，屋檐的造型。 2）模型結構利用 Mesh 三維模型和激光點云數據進行提 取。建（構）筑物及附屬設施的二、三、四級模型也應遵循 此項要求。 — 136 —

3）沿街具有標志性意義的建（構）筑物，因遮擋造成 的結構、紋理不全的，需通過車載街景或人工方式予以補全。 建（構）筑物及附屬設施的二、三、四級模型也應遵循此項 要求。 4）模型真實反映建（構）筑物體的外觀細節(jié)，側面上 的陽臺、窗、廣告牌及各類附屬設備都應清晰表現(xiàn)，且側面 輪廓線應反映側面上的變化細節(jié)。 5）模型使用的紋理材料應與建（構）筑物外觀保持一 致，反映實際的圖像、顏色、透明度等，區(qū)別出磚頭、木頭、 玻璃等不同材質。紋理中不應含有建（構）筑物以外的物體， 物體的內部及屋頂變化細節(jié)應清晰可辨。建（構）筑物及附 屬設施的二、三、四級模型也應遵循此項要求。 6）模型的屋頂應反映屋頂結構形式、附屬設備等細節(jié)。 建（構）筑物及附屬設施的二、三、四級模型也應遵循此項 要求。 7）對于主體包含球面、弧面、折面或多種幾何形狀類 型建（構）筑物，應表現(xiàn)建（構）筑物的主體幾何特征。建 （構）筑物及附屬設施的二級模型也應遵循此項要求。 8）對于包含以上提到的多種類型建（構）筑物，可拆 分成為不同類型的建（構）筑物再建模。建（構）筑物及附 屬設施的二、三、四級模型也應遵循此項要求。 9）模型的基底與所處地形位置應處于同一水平面上， — 137 —

與地形起伏相吻合。建（構）筑物及附屬設施的二、三、四 級模型也應遵循此項要求。 10）建筑底部與地面銜接處，可允許建筑立面有少許插 入地面，但不超過 0.5m。建（構）筑物及附屬設施的二、三、 四級模型也應遵循此項要求。 （2）建（構）筑物及附屬設施的二級模型 1）進退結構大于 0.5m 的均應進行建模表現(xiàn)。模型應反 映建（構）筑物體長、寬、高等任意維度變化大于 0.5m 的 細節(jié)，如建（構）筑物的外觀轉角變化，陽臺、門窗的框架 樣式，屋檐的造型。 2）其他要求見“（1）建（構）筑物及附屬設施的一級 模型”所述內容。 （3）建（構）筑物及附屬設施的三級模型 1）進退結構大于 0.8m 的均應進行建模表現(xiàn)。模型應反 映建（構）筑物體長、寬、高等任意維度變化大于 0.8m 的 細節(jié)，如建（構）筑物的外觀轉角變化，陽臺、門窗的框架 樣式，屋檐的造型。 2）其他要求見“（1）建（構）筑物及附屬設施的一級 模型”所述內容。 （4）建（構）筑物及附屬設施的四級模型 1）進退結構大于 1.2m 的均應進行建模表現(xiàn)。模型應反 映建（構）筑物體長、寬、高等任意維度變化大于 1.2m 的 — 138 —

細節(jié)，如建（構）筑物的外觀轉角變化，陽臺、門窗的框架 樣式，屋檐的造型。 2）其他要求見“（1）建（構）筑物及附屬設施的一級 模型”所述內容。 4.管線 （1）管線的一級模型 1）應反映出管線的主次關系和連接點。管線的二、三、 四級模型也應遵循此項要求。 2）應真實反映管線口徑形狀，管線斷面應做圓滑處理。 管線的二、三、四級模型也應遵循此項要求。 3）匝口、放水口、消防栓、電桿、塔架和各種窖井等 與地上其他精細模型結合緊密的附屬設施與實際地物的水 平、垂直誤差不宜超過 0.5m。 4）使用的紋理應真實反映實際物體的材料。 5）多種管線在水平垂直交叉時，宜依據其最近的管線 特征點高程差異，反映空間的交錯結構細節(jié)。 （2）管線的二級模型 1）附屬設施模型的外觀，應能直觀反映其功能及相同 管線實體段之間的分流調節(jié)特征。 2）其他要求見“（1）管線的一級模型”所述內容。 （3）管線的三級模型 1）斷面尺寸應真實反映管線口徑及類型。 — 139 —

2）應真實表達管線在平面的走向和在豎向的空間拓撲 關系。 3）管線節(jié)點及附屬設施可采用符號表現(xiàn)。 （4）管線的四級模型 1）應基于測量數據生成，中心線上管線特征點的坐標 值與實際管線實體中心線上特征點保持一致。 2）應反映出管線的主次關系。 3）應真實表達管線在平面的走向和在豎向的空間拓撲 關系。 4）管線節(jié)點及附屬設施可不予表現(xiàn)。 5.院落 院落采集應首先確定其邊界范圍，按照該范圍在 Mesh 三維模型上，依據其形態(tài)特征進行三維圖元幾何輪廓采集及 紋理映射。在此基礎上，自動生成空間身份編碼，采集基本 屬性信息數據，依照《基礎地理實體語義化基本規(guī)定》進行 必要的屬性擴展。 6.人工地貌 同院落實體采集要求。 B.3 紋理數據采集一般性要求 1.紋理貼圖應清晰真實，色彩飽和度、對比度適中。 2.紋理數據應拼接無縫，且過渡自然。 3.紋理數據應進行糾正處理，消除攝影視角和鏡頭畸變 — 140 —

引起的變形。 4.避免紋理圖像中存在未被模型引用的冗余紋理。 5.同類實體的紋理色調和亮度等要保持一致，確保整體 區(qū)域范圍視覺效果一致。 6.紋理格式應為 TIF、JPG、TGA、PNG，紋理命名需規(guī)范， 紋理尺寸應為 2n，行列數不宜超過 2048×2048。 — 141 —

參考文獻 [1] 自然資辦發(fā)〔2022〕7 號 自然資源部辦公廳關于全面推進實 景三維中國建設的通知 [2] 自然資辦發(fā)〔2021〕56 號 實景三維中國建設技術大綱（2021 版） [3] 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維中國 建設技術文件-1 名詞解釋 附件 3 新型基礎測繪與實景三維中國建設技術文件-7 基礎地理實體語義化基本規(guī)定 142

2022 年 4 月 143

目錄 引 言............................................................................................... 146 一、范圍............................................................................................... 147 二、引用文件....................................................................................... 147 三、術語和定義................................................................................... 147 四、基本要求....................................................................................... 147 （一）時空基準............................................................................. 147 （二）基本原則............................................................................. 148 五、總體流程....................................................................................... 148 （一）流程圖................................................................................. 148 （二）流程說明............................................................................. 149 六、語義化內容................................................................................... 150 （一）基礎地理實體屬性............................................................. 150 （二）基礎地理實體關系............................................................. 150 七、語義化內容獲取........................................................................... 150 （一）實體屬性的獲取................................................................. 150 （二）實體關系的獲取................................................................. 152 八、語義化內容表達........................................................................... 157 （一）定義概念層......................................................................... 157 （二）建立語義描述規(guī)則并描述................................................. 158 144

（三）構建資源描述框架............................................................. 160 九、質量檢查....................................................................................... 162 （一）完整性檢查......................................................................... 162 （二）正確性檢查......................................................................... 162 （三）一致性檢查......................................................................... 162 附錄 A 實體關系內容......................................................................... 164 附錄 B 基礎地理實體空間關系及類屬關系建立.............................173 附錄 C 資源描述框架描述示例.........................................................185 參考文獻............................................................................................... 189 145

引言 語義化是基礎地理實體數據的重要特征之一，對于實現(xiàn)“人 機兼容理解”、推動數據服務向知識服務發(fā)展具有重要意義。語 義化內容與應用需求密切相關，需在實際工作中逐步探索完善。 為積極引導、規(guī)范開展相關工作，編制《基礎地理實體語義化 基本規(guī)定》文件。 本文件歸屬于新型基礎測繪與實景三維中國建設技術文件 系列，為“采集處理類”技術文件。 —146 —

一、范圍 本文件規(guī)定了基礎地理實體語義化內容、語義化內容獲取、 語義化內容表達及語義化成果質量檢查等。 本文件適用于基礎地理實體語義化相關工作。 二、引用文件 本文件編制過程中，引用了如下文件，下列文件對于閱讀 和使用本文件，是必不可少的。 GB22021-2008 國家大地測量基本技術規(guī)定 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維中國 建設技術文件-2 基礎地理實體分類、粒度及精度基本要求 自然資測繪函〔2021〕68 號 新型基礎測繪與實景三維中國 建設技術文件-3 基礎地理實體空間身份編碼規(guī)則 三、術語和定義 （一）資源描述框架（Resource Description Framework） 基 于 統(tǒng) 一 規(guī) 則 描 述 對 象 的 數 據 模 型 ， 通 常 采 用 XML （Extensible Markup Language）語法表達。 四、基本要求 （一）時空基準 坐標系統(tǒng)采用 2000 國家大地坐標系（GB 22021-2008，英 文 名 稱 China Geodetic Coordinate System 2000 ， 簡 稱 CGCS2000），如地方確有需要，可采用依法建設的地方獨立坐 —147 —

標系。當采用其他坐標系統(tǒng)時，應與 2000 國家大地坐標系建立 聯(lián)系。 高程基準采用 1985 國家高程基準。 深度基準采用理論最低潮面。 時間基準采用公元紀年和北京時間。 （二）基本原則 基礎地理實體語義化應遵循以下基本原則： 規(guī)范性：基礎地理實體語義化應按照統(tǒng)一規(guī)則，以實現(xiàn)對 基礎地理實體屬性及實體關系的標準化描述。 計算性：基礎地理實體語義化成果應便于計算機進行表達 和理解。 按需性：基礎地理實體語義化程度應結合實際需求進行確 定。 五、總體流程 基礎地理實體語義化總體流程包含語義化內容確定、語義 化內容獲取、語義化內容表達及質量檢查等環(huán)節(jié)，具體流程見 圖 1。 （一）流程圖 —148 —

圖 1 語義化總體流程圖 （二）流程說明 1.語義化內容確定。確定基礎地理實體語義化內容。 2.語義化內容獲取。針對每類實體，獲取實體屬性和實體關 —149 —

系數據。 3.語義化內容表達。定義概念層，建立語義描述規(guī)則，構建 資源描述框架，對基礎地理實體語義化內容進行表達。 4.質量檢查。對基礎地理實體語義化內容進行質量檢查，確 保成果質量。 六、語義化內容 語義化內容包括實體屬性及實體關系兩部分。 （一）基礎地理實體屬性 基礎地理實體屬性包括基本屬性和擴展屬性?；緦傩园? 括實體類別、實體名稱、空間身份編碼（依據《基礎地理實體 空間身份編碼規(guī)則》進行確定）等?；緦傩詢热輵c《基于 1∶ 5001∶10001∶2000 基礎地理信息要素數據轉換生產基礎地理實 體數據技術規(guī)程》中相關規(guī)定保持一致。擴展屬性主要指與基 礎地理實體相關的結構化、半結構化及非結構化信息。擴展屬 性內容按需定義。 （二）基礎地理實體關系 基礎地理實體關系包括：空間關系、類屬關系、時間關聯(lián) 關系以及幾何構成關系。實體關系詳細內容見附錄 A。 七、語義化內容獲取 （一）實體屬性的獲取 1.基本屬性獲取 —150 —

通過數據采集、現(xiàn)有數據屬性轉換等方式獲取實體基本屬 性，詳細內容見技術文件《基于 1∶5001∶10001∶2000 基礎地 理信息要素數據轉換生產基礎地理實體數據技術規(guī)程》及《基 礎地理實體數據采集生產技術規(guī)程》。 2.擴展屬性獲取 （1）基于標識信息關聯(lián)獲取 1）獲取標識信息。獲取實體名稱、實體空間身份編碼等唯 一標識信息。 2）標識信息匹配。依據唯一標識信息，建立基礎地理實體 與多源異構時空數據（如 CIM 數據、BIM 數據、工業(yè)互聯(lián)網數 據等）之間的映射關系。 3）獲取擴展屬性。依據數據間的映射關系，將多源異構時 空數據中蘊含的屬性，作為基礎地理實體的擴展屬性。 （2）基于空間位置關聯(lián)獲取 1）坐標轉換。將多源異構時空數據的空間坐標系與基礎地 理實體數據的空間坐標系進行統(tǒng)一。 2）空間匹配。根據空間位置信息，建立基礎地理實體與多 源異構時空數據之間的映射關系。 3）獲取擴展屬性。依據數據間的映射關系，將多源異構時 空數據中蘊含的屬性，作為基礎地理實體的擴展屬性。 （3）基于知識圖譜關聯(lián)獲取 —151 —

1）圖譜建立。建立基礎地理實體知識圖譜。 2）語義融合。通過基礎地理實體知識圖譜，對基礎地理實 體數據中與多源異構時空數據中的同類數據進行語義融合。如 水系實體“河流”與土地利用現(xiàn)狀分類“河流水面”指代同一 類地理對象，若兩類數據中某個河流對象具有相同的空間位置 信息，則此兩類數據表達的地理對象為同一條河流，可進行語 義融合。 3）擴展屬性獲取。將經過語義融合的多源異構時空數據的 屬性，作為基礎地理實體數據的擴展屬性。由知識圖譜推理獲 得的實體其他深層數據，可作為基礎地理實體數據的擴展屬性。 （4）基于互聯(lián)網數據關聯(lián)獲取 1）數據抽取。在互聯(lián)網上抓取以網頁等形式公開存在的非 結構化數據，抽取實體相關的屬性數據，如某建筑實體的簡稱、 別名。 2）質量評價。構建質量評價模型，對抽取得到的實體相關 屬性數據進行質量評價。從信息的時效性、一致性、準確性等 評估維度定義信息質量檢驗規(guī)則，根據規(guī)則執(zhí)行信息質量檢核； 基于評價結果，去除不符合要求的、保留準確有效的數據。 3）擴展屬性獲取。對于通過質量評價的實體屬性數據，作 為基礎地理實體的擴展屬性。 （二）實體關系的獲取 —152 —

1.空間關系 包括空間拓撲關系、空間距離關系和方位關系的獲取?；?礎地理實體空間關系詳細建設情況見附錄 B。 （1）空間拓撲關系 采用圖形學算法進行計算，獲取基于九交模型等描述的空 間拓撲關系。 （2）空間距離關系 計算統(tǒng)一時空基準下實體間的歐式距離，獲取實體間空間 距離關系。 如圖 2 所示，在三維場景下，取基礎地理實體最小外包立 方體的幾何中心作為實體中心點，將該中心點垂直投影至模型 的最小高程點所在面，計算投影面上兩實體間的點距離。在二 維場景下，以面狀實體為例，計算面狀實體的幾何中心點間的 距離。 圖 2 三維場景與二維場景下空間距離計算示意圖 —153 —

線狀實體進行空間距離計算時，可計算其他實體與線狀實 體間的最鄰近距離，或可將線狀實體拆分成不同實體段（路段、 河流段等），計算其他實體與線狀實體各個實體段的平均距離。 （3）方位關系 計算實體在統(tǒng)一時空基準下的方位角，對照附錄 A 中的圖 A.1.1，獲取實體間的方位關系。 方位關系獲取時，線狀實體（如道路、狹長河流等）與其 他非線狀實體的方位關系計算見圖 3。實體 1 為非線狀實體，實 體 2 和實體 3 為線狀實體，以實體 1 的實體中心點 a1 為圓心、 由 0 開始逐漸增大半徑，繪制同心圓。 情況 1：當圓與線狀實體 2 中心線線段相切時，中心線線段 與圓有唯一公共交點 b1，且該點位于中心線線段上。以點 a1 為 原點構建八方位（四/十六方位）定位模型，判斷點 b1 所在定位 模型范圍，定性描述線狀實體 2 與實體 1 方位關系；計算點 b1 與 a1 的方位角度值，定量描述線狀實體 2 與實體 1 方位關系。 情況 2：當圓與線狀實體 3 中心線線段不存在相切關系時， 延長圓半徑 Rmin2，直至與線段產生交點 b2。以點 a1 為原點構建 八方位（四/十六方位）定位模型，判斷點 b2 所在定位模型范圍， 定性描述線狀實體 3 與實體 1 方位關系；計算點 b2 與 a1 的方位 角度值，定量描述線狀實體 3 與實體 1 方位關系。 當需要判斷由實體 2 和實體 3 形成的線狀聚合基礎地理實 —154 —

體與實體 1 的方位關系時，需要計算各圓半徑，并取半徑最小 值對應的交點。如圖 3，計算半徑 R1 和 Rmin2 的值，可知 R1<Rmin2， 提取交點 b1。以點 a1 為原點構建八方位（四/十六方位）定位模 型，判斷點 b1 所在定位模型范圍，定性描述線狀實體與實體 1 方位關系；計算點 b1 與 a1 的方位角度值，定量描述線狀實體與 實體 1 方位關系。 圖 3 線狀實體方位關系計算示意圖 2.類屬關系 類屬關系應在數據采集生產階段以標準規(guī)范、專家定義、 經驗總結等方式獲取。如基礎地理實體等級關系應依據《基礎 地理實體分類、粒度及精度基本要求》中規(guī)定的實體分類等級 獲取。基礎地理實體類屬關系詳細建設情況詳見附錄 B。 3.時間關聯(lián)關系 —155 —

在數據采集生產階段，獲取基礎地理實體產生、消亡時間、 當前實體數據版本等時間信息，依據時序特征，獲取實體間的 時間關聯(lián)關系。每類基礎地理實體均應建立時間關聯(lián)關系。 4.幾何構成關系 基于標識信息進行計算獲取，通過空間身份編碼，獲取同 一實體與其對應圖元之間的幾何構成關系，同樣依據空間身份 編碼，獲取同一實體多類表現(xiàn)形式之間的幾何構成關系。每類 基礎地理實體均應建立幾何構成關系。 如圖 4 所示，某建筑物實體具備兩種空間表達形式，其中 三維表達形式包含一個體圖元；二維表達形式由面圖元 1 與圖 元 2 組合表示。通過基礎地理實體空間身份編碼，獲取面圖元 1 與圖元 2 屬于同一基礎地理實體，同時獲取體圖元與面圖元屬 于同一基礎地理實體。 —156 —