国家行业标准城市三维建模技术规范

1、国家行业标准城市三维建模技术规范全国教授研讨会国家行业标准城市三维建模技术规范第1页城市三维建模技术规范编制情况汇报武汉市规划局二九年七月国家行业标准城市三维建模技术规范第2页一、规范立项背景、目标与意义二、规范编制组织与实施三、规范编制基本思绪和主要内容四、相关问题及下阶段主要工作构想内容提要国家行业标准城市三维建模技术规范第3页一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第4页 自“数字城市”概念提出以来，我国城市地理信息系统建设与应用取得了显著成就。近年来，许多城市以二维地理信息系统为基础，纷纷开展了三维城市建模和应用工作，这些结果不一样程度地促进了城市建设和管理水平提升

2、。 一、规范立项背景、目标与意义（一）背景国家行业标准城市三维建模技术规范第5页一、规范立项背景、目标与意义北 京广 州重 庆成都、青岛、济南、南宁等武 汉深 圳国家行业标准城市三维建模技术规范第6页 当前，城市三维模型建设正从起步探索阶段向深度和广度发展，大区域三维模型数据生产与整合、跨行业和部门数据共享与服务，对城市三维模型建设提出了新要求。然而，我国并没有统一城市三维模型数据标准和技术规范来满足城市三维模型建设和应用新需要。所以，制订城市三维建模技术规范非常必要，也十分迫切。 一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第7页 武汉市规划局从开始就开展了城市三维模型研究与

3、应用试点工作，先后建立了城市多个重点区域三维模型。 数字汉江两江四岸新华路-新华西路积玉桥地域辅助规划审批系统一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第8页 正式开启了武汉市三维数字地图建设与应用示范项目，该项目于20被建设部列为城市数字化工程示范项目（建科2007示06号）。 一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第9页 在上述工作和实践基础上，武汉市规划局于2月申请编写城市三维建模技术规范项目立项，同年5月该项目由建设部标准司正式批复立项（建标102号）。 一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第10页 本规范编制目标就是：统

4、一城市三维建模技术要求，及时、准确地为城市规划、建设、管理、服务以及数字城市建设提供三维技术服务，推进城市三维模型数据共享、共用。所以，规范编制含有主要意义。 （二）目与意义一、规范立项背景、目标与意义国家行业标准城市三维建模技术规范第11页 1.经过规范来统一数字城市建设中三维模型数据采集、处理、制作、集成管理和更新维护等工作，促进数据生产协作； （二）目与意义一、规范立项背景、目标与意义 2.经过规范可提升城市三维模型建设相关行业技术水平，进而推进数字城市建设； 3.经过规范可促进城市三维模型在城市规划、建设和管理等领域中应用，进而提升城市规划、建设、管理决议效率和服务水平； 国家行业标准

5、城市三维建模技术规范第12页 4.经过规范能促进城市信息资源共享，使不一样行业、不一样部门制作三维模型数据实现真正意义上共建、共享与共用； （二）目与意义一、规范立项背景、目标与意义 5.经过规范统一三维模型数据标准，可规范信息系统数据基础，促进信息系统开发与应用。国家行业标准城市三维建模技术规范第13页二、规范编制组织与实施国家行业标准城市三维建模技术规范第14页 5月，建设部标准司正式批复了制订城市三维建模技术规范项目立项后，本局作为主编单位，按照标准制订工作程序，主动抓紧组织落实。 在已经有工作基础和搜集资料基础上，依据该规范适用范围和主要技术内容，经屡次研讨协商，初步确定了规范纲领草案

6、、工作进度计划、编制组组员及详细分工等。 成立了由张文彤局长为主任，武汉市规划局、武汉市城市规划信息中心、建设综合勘察设计研究院、武汉大学、武汉市城市规划研究院、武汉市勘测设计研究院等相关领导和技术人员参加规范编委会。（一）成立编委会与起草专班 二、规范编制组织与实施国家行业标准城市三维建模技术规范第15页二、规范编制组织与实施（一）成立编委会与起草专班 在规范编委会组织下，为有效推进规范起草工作，编委会组织召开了规范起草工作会议，成立了由本局盛洪涛副局长为组长，各参编单位骨干技术人员组成规范起草工作专班。 国家行业标准城市三维建模技术规范第16页二、规范编制组织与实施 8月18日，在武汉召开

7、了城市三维建模技术规范编委会第一次全体会议，标志着规范起草工作正式开启。会议研究确定了编制标准、编制纲领、编写分工以及进度安排。住房和城镇建设部标准定额研究所雷丽英处长到会提了要求。（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿 国家行业标准城市三维建模技术规范第17页二、规范编制组织与实施 9月、10月，起草专班人员集中两次封闭进行规范起草，完成规范初稿编写。 （二）召开了两次编委会，形成征求意见稿 国家行业标准城市三维建模技术规范第18页二、规范编制组织与实施 12月25日，规范编委会组织召开编委会第二次全体会议。认真传达和学习了住房和城镇建设部关于印发工程建设标准编写要求通知（建标182号）精神

8、。 就规范初稿内容提出了修改意见。 （二）召开了两次编委会，形成征求意见稿 国家行业标准城市三维建模技术规范第19页二、规范编制组织与实施 1月5月，起草专班人员四次集中封闭进行规范起草和修改完善，最终形成了规范征求意见稿。（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿 国家行业标准城市三维建模技术规范第20页三、规范编制基本思绪和主要内容国家行业标准城市三维建模技术规范第21页三、规范编制基本思绪和主要内容（一）基本思绪 1.实用性与通用性相结合。规范以武汉市三维数字地图系统建设标准结果为基础，含有实用性，并要考虑到不一样城市建模软件、精细程度等不一样，着重于普通性和通用性要求。2.与详细应用相结合

9、。规范结果要与城市规划管理、城市网格化管理等重点应用，经过应用检验和完善标准。3.地上地下相结合。规范要考虑将城市地上和地下空间作为一个整体纳入建模标准制订范围。国家行业标准城市三维建模技术规范第22页三、规范编制基本思绪和主要内容（一）基本思绪 4.完整性与可操作性相结合。规范要完整描述三维模型制作、交换、应用与更新，又要注意含有可操作性和指导性。5.不依赖于某一详细制作工具与软件系统。规范所要求内容，不能依赖于某一详细制作工具与软件系统，要有独立性和普遍性。 国家行业标准城市三维建模技术规范第23页三、规范编制基本思绪和主要内容（二）主要内容1 总则2 术语和代号3 基本要求4 模型数据组

10、织与命名规则5 数据采集与处理6 三维模型制作7 数据集成与管理8 数据更新与维护国家行业标准城市三维建模技术规范第24页三、规范编制基本思绪和主要内容1 总则 主要说明本规范定位：是为统一数字城市建设中城市三维模型数据制作和管理维护等技术要求。国家行业标准城市三维建模技术规范第25页三、规范编制基本思绪和主要内容城市三维模型 3D City Model地形模型 Terrain Model建筑模型 Building Model 交通设施模型 Transportation Model 管线模型 Pipeline Mode细节层次 Level of Detail 2 术语和代号纹理 Texture

11、 纹理分辨率 Texture ResolutionAlpha通道 Alpha Channel建模单元 Modeling Unit 框架数据 Frame Data原始模型数据 Original Model Data系统集成模型数据 System Integrated Model Data国家行业标准城市三维建模技术规范第26页三、规范编制基本思绪和主要内容3.1 模型分类与规格3.2 技术要求3.3 质量要求3.4 元数据3 基本要求模型类型LOD1LOD2LOD3LOD4地形模型DEMDEM+DOMDSM+DOM精细模型建筑模型体块模型基础模型标准模型精细模型交通设施模型三维道路中心线三维道路

12、面道路面+隶属设施精细模型管线模型三维管线中心线三维管线体管线体+隶属设施精细模型其它模型三维符号图像体模型模型分类与规格表 国家行业标准城市三维建模技术规范第27页三、规范编制基本思绪和主要内容4.1 建模区域划分与模型命名4 数据组织与命名规则4.2 模型数据组织地形模型：宜采取分层和分块相结合数据组织方式。 三维模型：宜采取分层、分区、分类相结合方法。 属性数据：宜采取关系数据库管理系统进行存放。 元数据：应采取XML描述，并遵照相关标准。 国家行业标准城市三维建模技术规范第28页三、规范编制基本思绪和主要内容5.1 框架数据采集与处理框架数据应采集城市三维建模所需空间定位信息和几何形态

13、信息。5.2 纹理数据采集与处理纹理数据应采集城市三维建模所需地表和地物表面影像信息。5.3 属性数据采集与处理属性数据应依据城市三维模型应用需要进行采集。5 数据采集与处理国家行业标准城市三维建模技术规范第29页三、规范编制基本思绪和主要内容6.1 地形模型内容包含山体、水系和植被等地形地貌。 6.2 建筑模型内容包含各类地上建筑物、各类地下建筑物和其它建（构）筑物。6.3 交通设施模型内容包含道路、铁路及桥梁和道路从属设施。6 三维模型制作6.4 管线模型内容包含地上管线模型和地下管线模型。 6.5 其它模型主要包含除地形、建（构）筑物、交通和管线模型以外城市要素，可分为辅助系统和美化系统

14、等两个大类。 6.6 模型评价与模型验收国家行业标准城市三维建模技术规范第30页三、规范编制基本思绪和主要内容7.1 数据交换格式7.2 数据一致性处理7.3 数据集成7.4 数据管理7 数据集成与管理三维模型数据交换格式数据类型数据类型文件类型三维模型数据.3DS/FLT/OBJ/X/WRL/KML/DAE等纹理数据不带Alpha通道.JPG/TIFF等带Alpha通道.TGA/TIFF等动画纹理.AVI/MPG等国家行业标准城市三维建模技术规范第31页三、规范编制基本思绪和主要内容8.1 数据更新普通要求 为确保数据正确性和现势性，应及时搜集改变数据，对数据进行连续更新和维护。其内容应包含

15、模型数据、属性和元数据等信息更新维护，以及更新和修改前历史数据管理。 8.2 数据更新技术方法8.3 数据备份 数据备份对象应包含交换格式结果和系统模型结果，详细内容应包含城市三维模型数据、元数据、属性信息等。 8 数据更新与维护国家行业标准城市三维建模技术规范第32页三、规范编制基本思绪和主要内容附录A 建筑属性表附录B 建设项目地块属性表附录C 道路属性表附录D 道路设施属性表附录E 管点属性表附录F 管线属性表附录G 管线类型-从属设施分类说明附录H 城市三维模型数据质量控制指标评价级别本规范用词说明引用标准名目条文说明国家行业标准城市三维建模技术规范第33页四、相关问题及下阶段主要工作

16、构想国家行业标准城市三维建模技术规范第34页四、相关问题及下阶段主要工作构想规范是否适合用于各类大、中、小城市？ 规范编制建立在武汉市三维数字地图建设实践经验基础上，并结合了广州、深圳、南宁和重庆等有代表性城市建设经验。同时，武汉是一座有山、有水、有当代建筑、有古建筑等丰富城市要素特大城市，它基本涵盖了我国各城市特征。所以，由上述建设经验总结提炼出规范含有普遍性和通用性，能适合用于各类城市城市三维模型制作。（一）相关问题国家行业标准城市三维建模技术规范第35页四、相关问题及下阶段主要工作构想（一）相关问题城市三维模型按照地形模型、建筑模型、交通设施模型、管线模型以及其它模型分类是否能满足各领域

17、需要？ 城市三维模型分为地形模型、建筑模型、交通设施模型、管线模型以及其它模型五大类，是源于城市规划、管理需要。对于其它专题应用，能够在这五大类基础上，进行更细致划分，以满足其应用需要。国家行业标准城市三维建模技术规范第36页四、相关问题及下阶段主要工作构想（一）相关问题城市三维模型细节层次划分是否合理，能否满足不一样应用需要？ 规范将城市三维模型细节层次划分为四个级别，基本能满足城市宏观至微观各种应用需要。比如，LOD1可用于城市建设演变宏观分析；LOD2可用于城市区域发展研究；LOD3可满足大部分专题应用需要；LOD4可满足城市精细化管理、考古等微观研究需要。国家行业标准城市三维建模技术规范第37页四、相关问题及下阶段主要工作构想（一）相关问题当前是否有公认统一三维模型数据交换格式？ 当前，三维模型数据交换标准主要包含ISO/IEC标准VRML/X3D、开放地理信息系统协会（OGC）推出开放式标准KML和CityGML，但都有其不足，比如VRML因技术局限发展迟缓，支持CityGML 标准工具稀少。而城市三维模型很重视城市建（构）筑物几何表现，各地广泛使用3DS Max、Maya、 SketchUp 、 MultiGen Creator、MircoStation等三维建模软件进行模型制作，3ds