《三维地质模型数据交换格式（Geo3DML）》

三维地质模型数据交换格式（Geo3DML）

1范围

本文件规定了基于XML的三维地质模型数据格式的语法。

本文件适用于三维地质模型建设成果在汇交、管理、发布、共享中的数据交换。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T9649地质矿产术语分类代码

GB/T17694-2009地理信息术语

GB/T17798-2007地理空间数据交换格式

GB/T23708-2009地理信息地理标记语言（GML）（ISO19136:2007）

GB/Z24357-2009地理信息元数据XML模式实现

OGC05-077r4OpenGIS符号编码实现规范（OpenGISSymbologyEncodingImplementationSpeci

fication,Version1.1.0）

OGC08-094r1OGCSWE通用数据模型编码标准（OGCSWECommonDataModelEncodingStandard,

Version2.0.0）

OGC09-146r2OGC覆盖实现模式（OGCCoverageImplementationSchema,Version1.0.1）

3术语、定义、符号及缩略语

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

三维地质模型three-dimensionalgeologicalmodel

反映地质特征空间分布及其内部结构和性质的定量化数字化三维模型。

3.1.2

地质要素geologicalfeature

三维地质模型构成要件，地质特征的抽象，描述地质特征的空间分布、内部结构和性质。

3.1.3

命名空间namespace

通过一个URI进行引用的若干名称的集合，这些名称用作XML文档中的元素和属性的名称。

[来源：GB/Z24357-2009，4.1]

3.1.4

Geo3DML文档Geo3DMLdocument

按照Geo3DML模式规定构建的用于存储和交换三维地质模型数据的XML文档。

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3.1.5

Geo3DML模式Geo3DMLschema

本文件规定的XML命名空间“/geo3dml/1.0”中的模式组件。

3.1.6

Geo3DML元素Geo3DMLelement

Geo3DML文档的基本信息项，其中包含的元素、文本和属性须遵循Geo3DML模式的规定。

3.1.7

Geo3DML组件Geo3DMLcomponent

Geo3DML模式的基本信息项，对Geo3DML文档结构和Geo3DML元素的语法做出规定。

3.1.8

结构元素structureelement

构成Geo3DML文档主体结构的Geo3DML元素。

3.1.9

结构组件structurecomponent

对结构元素语法做出规定的Geo3DML组件。

3.1.10

数据元素dataelement

管理三维地质模型空间几何数据、地质属性数据、三维可视化参数、元数据的Geo3DML元素。

3.1.11

数据组件datacomponent

对数据元素语法做出规定的Geo3DML组件。

3.1.12

包装元素wrapelement

用来实现Geo3DML文档分离的Geo3DML元素，提供跨文档引用和所有权声明机制。

3.1.13

包装组件wrapcomponent

对包装元素语法做出规定的Geo3DML组件。

3.1.14

地质要素类geologicalfeatureclass

具有相同地质要素特性的地质要素的集合，在本文件中定义三维地质模型构成元素的特征。

3.1.15

三维地质图threedimensionalgeologicalmap

为在三维空间中反映地质现象和地质现象的特征而做出的三维可视化样式的规定，本文件用来管理

三维地质模型的可视化样式。

3.1.16

4

三维地质图层threedimensionalgeologicalmaplayer

三维地质图的基本构成单元，管理构成地质要素的可视化样式。

3.1.17

地质属性geologicalproperty

地质模型对象的地质语义或地学性质。

注：地质属性具有名称、数据类型和值域。

3.1.18

网格数据griddata

与特定参照系相对应的空间的规则化的数据。

[来源：GB/T17798-2007，3.36]

3.1.19

拓扑topology

对相连或相邻的点、线、面、体之间关系的科学阐述。特指那种在连续映射变换下保持不变的对象

性质。

[来源：GB/T17798-2007，3.25]

3.1.20

覆盖coverage

在空间域、时间域或时空域中，作为任意直接位置的函数，从其值域中返回数值的要素。

[来源：GB/T17694-2009，B.97]

3.2符号和缩略语

本文件使用如下的符号和缩略语：

3D三维（Three-Dimensional）

Geo3DML三维地质模型标记语言（Three-DimensionalGeologicalModelMarkupLanguage）

GMD地理信息元数据（GeographicInformation——Metadata）

GML地理标记语言（GeographyMarkupLanguage）

OGC开放地理信息联盟（OpenGeospatialConsortium）

SEOGC符号编码规范（OpenGISSymbologyEncoding）

SWEOGC传感器万维网增强协议（OGC:SensorWebEnablement）

TIN不规则三角网（TriangulatedIrregularNetwork）

UML统一建模语言（UnifiedModelingLanguage）

XML可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）

XSDXML模式定义语言（XMLSchemaDefinitionLanguage）

4约定

4.1XML命名空间

Geo3DML模式的所有组件在/geo3dml/1.0命名空间中描述，使用前缀ge

o3dml，或使用本文件中的缺省命名空间。

Geo3DML模式使用了来自其他标准的外部组件，命名空间如下：

ogcOGC过滤器编码(OGCFilterEncoding)

(/fes/2.0)

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gmdISOTC地理信息元数据可扩展标(GeographicMetaDataextensiblemarkuplanguage)

记语言(/2005/gco)

gmlOGC地理标记语言(OGCGeographyMarkupLanguage)

(/gml/3.2)

gmlcovOGC覆盖实现模式(OGCCoverageImplementationSchema)

(/gmlcov/1.0)

sweOGC传感网络支持(OGCSensorWebEnablement)

(/swe/2.0)

seOGC符号编码(SymbologyEncoding)

(/se)

4.2版本

根据XML模式推荐，每一个Geo3DML模式文档都应该有一个版本属性。版本属性字符串的格式是x.

y.z，其中x表示文档的主版本号，y表示文档的次版本号，z表示文档缺陷固定的发行版本号。本文件

描述的版本是1.0.0。

4.3XML模式

本文件的正文部分使用W3CXML模式语言来描述一致的Geo3DML文档的语法。XML模式是具有很强

描述能力的语言，读者需要具有必要的关于XML模式的知识。

4.4UML标记

本文件使用的UML标记如图1所示。

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图1UML类关系图

5Geo3DML文档结构

5.1文档结构

本文件规定用Geo3DML文档存储被交换的三维地质模型数据，并将三维地质模型数据分为三维地质

模型数据和三维可视化样式参数两部分。

三维地质模型数据包括：空间几何数据、地质属性数据、地质关系数据、元数据及空间参照系参数，

在Geo3DML文档中通过三维地质模型（geo3dml:Geo3DModel）、地质要素类（geo3dml:GeoFeatureCla

ss）及地质要素（geo3dml:GeoFeature）进行分层管理。

三维可视化样式参数包括：材质参数、场景参数和符号化参数，在Geo3DML文档中通过三维地质图

（geo3dml:Geo3DMap）、三维地质图层（geo3dml:Geo3DLayer）及三维地质样式（geo3dml:Geo3DStyl

e）进行分层管理。

三维地质数据包（geo3dml:Geo3DProject）是Geo3DML文档的根元素，对三维地质模型元素（geo

3dml:Geo3DModel）和三维地质图元素（geo3dml:Geo3DMap）进行整合，构成Geo3DML文档的主体结构

（见图2）。

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图2Geo3DML文档逻辑结构

Geo3DML文档示例见附录A。

5.2元素分类

Geo3DML元素分为三类：包装元素、结构元素和数据元素。

5.3包装元素

Geo3DML文档通过包装元素对结构元素和数据元素进行封装，实现以下机制：

文档分离与元素的跨文档引用。在构建Geo3DML文档时，结构元素和数据元素可分别存储在独

立的XML文档中，包装元素通过xlinks提供了对Geo3DML元素的跨文件引用机制；

元素所有权。声明对被包装元素的所有权。

5.4结构元素

结构元素包括：

geo3dml:Geo3DProject：三维地质数据包

geo3dml:Geo3DModel：三维地质模型

geo3dml:Geo3DMap：三维地质图

geo3dml:GeoFeatureClass：地质要素类

geo3dml:GeoFeature：地质要素

geo3dml:Geo3DLayer：三维地质图层

geo3dml:Geo3DStyle：三维地质样式

5.5数据元素

在Geo3DML文档中，数据元素用以实际存储被交换的三维地质模型数据，分为5类：

空间几何元素，存储三维地质模型的空间几何数据，支持点、线、面、体等不同类型几何结构；

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地质属性元素，存储三维地质模型的地质属性数据及地质属性场；

地质要素关系元素，基于对不同地质要素之间关系的描述，管理三维地质模型中不同模型单元

之间的地质关系，如：侵入关系、接触关系等；

地质模型元数据元素，存储三维地质模型元数据和空间参照系参数；

三维可视化样式参数元素，存储三维地质模型的三维可视化样式参数化。

6Geo3DML模式

6.1基本规定

6.1.1Geo3DML模式结构

Geo3DML组件分类

本文件将Geo3DML组件按功能分为4类（详见表1）：

结构组件，对Geo3DML文档中的结构元素做出语法规定；

数据组件，对Geo3DML文档中的数据元素做出语法规定；

包装组件，对Geo3DML文档中的包装元素做出语法规定；

基础数据结构组件，对Geo3DML文档使用的基础数据结构做出规定。

表1Geo3DML组件分类与分布

一级组件名

二级分类组件XSD源文件

分类命名空间：geo3dml

/三维地质数据包Geo3DProjectGeo3DML.xsd

/三维地质模型Geo3DModelGeoModel.xsd

/三维地质图Geo3DMap

结构Geo3DMap.xsd

/三维地质图层Geo3DLayer

组件

/地质要素类GeoFeatureClassGeoFeatureClass.xsd

/地质要素GeoFeatureGeoFeature.xsd

/三维地质样式Geo3DStyleGeo3DStyle.xsd

不规则三角网GeoTin

体GeoVolume

四面体体元构成的体GeoTetrahedronVolume

空间几何组件长方体体元构成的体GeoCuboidVolumeGeoGeometry.xsd

广义三棱柱体元构成的体GeoTriangularPrismVolume

角点网格GeoCornerPointGrid

截断规则网格GeoTruncatedRegularGrid

数据地质属性组件离散覆盖（属性场）GeoDiscreteCoverageGeoProperty.xsd

组件地质关系组件地质要素关系GeoFeatureRelationGeoFeature.xsd

地质模型元数地质模型元数据GeoModelMetadata

GeoMetadata.xsd

据组件空间参照系参数SpatialReferenceSystem

点符号化参数GeoPointSymbolizer

线符号化参数GeoLineSymbolizer

三维可视化样

面符号化参数GeoSurfaceSymbolizerGeo3DStyle.xsd

式参数组件

离散覆盖符号化参数GeoDiscreteCoverageSymbolizer

材质参数Material

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表1（续）Geo3DML组件分类与分布

一级组件名

二级分类组件XSD源文件

分类命名空间：geo3dml

基本纹理参数AbstractTexture

地理参照系纹理参数GeoReferencedTexture

数据三维可视化样Geo3DStyle.xsd

坐标纹理参数ParameterizedTexture

组件式参数组件

场景样式GeoSceneStyle

三维样式库Geo3DStyleLibGeo3DStyleLib.xsd

三维地质模型成员包装ModelMemberType

Geo3DML.xsd

三维地质图成员包装MapMemberType

地质要素类特性包装GeoFeatureClassPropertyTypeGeoFeatureClass.xsd

结构包装组件

地质要素特性包装GeoFeaturePropertyTypeGeoFeature.xsd

包装三维地质图层特性包装Geo3DLayerPropertyTypeGeo3DMap.xsd

组件三维地质样式特性包装Geo3DStylePropertyTypeGeo3DStyle.xsd

地质要素关系特性包装GeoFeatureRelationPropertyTypeGeoFeature.xsd

离散覆盖特性包装GeoDiscreteCoveragePropertyTypeGeoProperty.xsd

数据包装组件

场景样式特性包装GeoSceneStylePropertyTypeGeo3DStyle.xsd

地质模型元数据特性包装GeoModelMetadataPropertyTypeGeoMetadata.xsd

/取值范围0-1的浮点数DoubleBetween0And1

/取值范围0-1浮点数列表DoubleBetween0And1List

基础

/颜色RGB元组Color

数据

/带透明度的颜色RGBA元组ColorPlusAlphaGeoBasicType.xsd

结构

/2x2浮点矩阵TransformationMatrix2x2Type

组件

/3x4浮点矩阵TransformationMatrix3x4Type

/4x4浮点矩阵TransformationMatrix4x4Type

Geo3DML模式源文件构成

本文件利用XSD语言定义Geo3DML模式，Geo3DML组件分布在11个XSD源文件中，各XSD源文件

引用关系见图3。XSD源文件网络下载地址见附录B。

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图3Geo3DMLXSD文件结构

6.1.2Geo3DML元素的基本规定

全局唯一标识

本文件规定的一些Geo3DML组件直接或间接由gml:AbstractGMLType扩展定义，引入了必选属性g

ml:id，用来设置Geo3DML组件实例的全局唯一标识，Geo3DML元素之间可通过全局唯一标示实现相互

引用。

以下Geo3DML组件直接从gml:AbstractGMLType扩展定义：

——geo3dml:GeoFeatureClass

——geo3dml:GeoFeatureRelation

——geo3dml:Geo3DLayer

——geo3dml:Geo3DStyle

以下Geo3DML组件间接从gml:AbstractGMLType扩展定义：

——geo3dml:GeoFeature，由gml:AbstractFeatureType扩展定义；

——geo3dml:GeoTinType，由gml:AbstractSurfaceType扩展定义；

——geo3dml:GeoVolume，由gml:AbstractSolidType扩展定义；

——Geo3DML模式基于geo3dml:GeoVolume扩展定义的空间几何数据组件。

gml:AbstractGMLType的规定详见GB/T23708-2009；

gml:AbstractFeatureType的规定详见GB/T23708-20099.3.1；

gml:AbstractSurfaceType的规定详见GB/T23708-200910.5.1；

gml:AbstractSolidType的规定详见GB/T23708-200910.6.1。

Geo3DML元素的相对路径引用

一些Geo3DML组件定义引入了属性xml:base，允许重新定义子元素的基础URI，从而允许在通过x

link引用外部元素时使用相对URI，避免引用路径冲突。

以下Geo3DML组件引入了xml:base：

——geo3dml:Geo3DProject

——geo3dml:Geo3DModel

——geo3dml:GeoFeatureClass

——geo3dml:Geo3DMap

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6.1.3包装组件

基本规定

本文件参照OGCGML规范关于成员和特性的规定定义了包装组件，对Geo3DML文档中包装元素的语

法做出规定。OGCGML规范对成员和特性的规定详见GB/T23708-2009和7.2.3。

元素的跨文件引用

在定义包装组件时引入关联属性组gml:AssociationAttributeGroup，使包装元素支持以统一的方

式使用xlinks提供的引用机制引用外部元素。基于该元素引用机制，Geo3DML文档可通过全局唯一标

识或元素URI实现跨文件引用Geo3DML元素，可通过引用构建Geo3DML元素的子元素，而不必以内联方

式管理子元素的实例。

关联属性组gml:AssociationAttributeGroup的规定详见GB/T23708-2009。

管理被包装元素所有权

在定义包装组件时引入OGCGML规范定义的所有者属性组gml:OwnershipAttributeGroup，用以标

识包装元素对被包装元素的所有权：

“拥有”，包装元素包含属性gml:owns且gml:owns=true；

“引用”，默认情况下，包装元素不包含属性gml:owns或gml:owns=false，此时包装元素与

被包装元素之间为引用关系。

实现者可根据包装元素的所有权标识对被包装元素进行声明周期管理，。

所有者属性组gml:OwnershipAttributeGroup的规定见GB/T23708-2009。

Geo3DML包装组件

Geo3DML模式分别定义了两类包装组件，集合包装组件和特性包装组件，二者具有相同的特性机制，

定义方式略有不同：

——集合包装组件，由gml:AbstractMemberType扩展定义，并引入关联属性组gml:AssociationA

ttributeGroup；

——特性包装组件，定义时直接引入关联属性组gml:AssociationAttributeGroup和所有者属性组

gml:OwnershipAttributeGroup。

gml:AbstractMemberType的规定见GB/T23708-2009

gml:AssociationAttributeGroup的规定见GB/T23708-2009；

Geo3DML模式定义的包装组件见表2。

表2Geo3DML包装组件（省略命名空间）

类型包装组件被包装元素描述

集合包装ModelMemberTypeGeo3DModel三维地质模型元素的包装组件

组件MapMemberTypeGeo3DMap三维地质图元素的包装组件

GeoFeatureClassPropertyTypeGeoFeatureClass地质要素类元素的包装组件

GeoFeaturePropertyTypeGeoFeature地质要素元素的包装组件

Geo3DLayerPropertyTypeGeo3DLayer三维地质图层元素的包装组件

特性包装Geo3DStylePropertyTypeGeo3DStyle三维地质样式元素的包装组件

组件GeoFeatureRelationPropertyTypeGeoFeatureRelation地质要素关系元素的包装组件

GeoDiscreteCoveragePropertyTypeGeoDiscreteCoverage离散覆盖数据元素的包装组件

GeoSceneStylePropertyTypeGeoSceneStyle场景样式元素的包装组件

GeoModelMetadataPropertyTypeGeoModelMetadata地质模型元数据的包装组件

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GML几何特性组件

Geo3DML文档利用OGCGML规范定义的几何特性类型gml:GeometryPropertyType的实例元素管理G

eo3DML的空间几何数据元素。根据OGCGML规范的规定，gml:GeometryPropertyType封装了OGCGML

的抽象几何类型gml:AbstractGeometryType实例gml:AbstractGeometry元素。Geo3DML在gml:Abstr

actGeometryType的基础上扩展定义Geo3DML的空间几何数据组件。

gml:GeometryPropertyType的规定见GB/T23708-2009。

gml:AbstractGeometry的规定见GB/T23708-200910.1.3。

6.1.4基础数据结构组件

Geo3DML定义的基础数据结构组件

Geo3DML基于浮点型等基础数据类型定义了一些通用基础数据结构组件（组件源码见附录C.1），

用于定义Geo3DML组件，包括：

——geo3dml:DoubleBetween0And1：取值范围[0，1]的浮点数，模式如下：

——geo3dml:DoubleBetween0And1List：取值范围[0，1]的浮点数的构成的数列，模式如下：

——geo3dml:Color：颜色空间RGB三元组，每个分量均为取值范围[0，1]的浮点数，依次表达红、

绿、蓝三个颜色的值，模式如下：

——geo3dml:ColorPlusAlpha：颜色空间RGBA四元组，在RGB三元组基础上增加了表达不透明度

的alpha参数分量，每个分量均为取值范围[0，1]的浮点数，alpha分量值等于0时表示完全

透明，等于1时表示完全不透明，取中间值时表示半透明；

——geo3dml:TransformationMatrix2x2Type：用4个实数组成的列表管理2行2列的坐标变换矩

阵。列表中的元素按行优先的顺序存储，即前2个元素表示矩阵的第1行，后两个元素表示矩

阵的第2行。

——geo3dml:TransformationMatrix3x4Type：用12个实数组成的列表管理3行4列的坐标变换矩

阵。列表中的元素按行优先的顺序存储，即前3个元素表示矩阵的第一行，第4至第6个元素

表示矩阵的第二行，依此类推。

——geo3dml:TransformationMatrix4x4Type：用16个实数组成的列表管理4行4列的坐标变换矩

阵。列表中的元素按行优先的顺序存储，即前4个元素表示矩阵的第一行，第5至第8个元素

表示矩阵的第二行，依此类推。

使用GML规范定义的基础数据结构组件

Geo3DML模式定义使用了OGCGML规范定义的一些基础数据结构组件，包括：

——gml:integerList：整数列表，组件定义见GB/T23708-2009；

——gml:doubleList：浮点数列表，组件定义见GB/T23708-2009；

——gml:DirectPositionType：空间位置，组件定义见GB/T23708-2009；

——gml:DirectPositionListType：空间位置列表类型，组件定义见GB/T23708-2009。

6.2结构组件

6.2.1三维地质数据包

geo3dml:Geo3DProject定义三维地质数据包元素的结构：

——Name，三维地质数据包名称；

——Description，三维地质数据包的描述性信息文本；

——Style，场景参数，包括场景背景颜色、全局光照参数等，是包装组件geo3dml:GeoSceneStyl

ePropertyType的实例；

——Models，通过包装组件geo3dml:ModelMemberType的一系列实例对象以管理三维地质模型元素

集合；

——Maps，通过包装组件geo3dml:MapMemberType的一系列实例对象以管理三维地质图元素集合；

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geo3dml:Geo3DProject组件源码见附录C.2；

geo3dml:ModelMemberType组件源码见附录C.3；

geo3dml:MapMemberType组件源码见附录C.4。

6.2.2三维地质模型

geo3dml:Geo3DModel定义了三维地质模型元素的结构：

——Name，三维地质模型名称；

——Type，三维地质模型类型，提供一组枚举选项：

“Drill”：钻孔

“Section”：剖面

“3DModel”：地质模型

“Isogram”：等值线

“Other”：其他

——Metadata，三维地质模型元数据，是包装组件geo3dml:GeoModelMetadataPropertyType的实

例；

——FeatureClasses，通过包装组件geo3dml:GeoFeatureClassPropertyType的一系列实例元素F

eatureClass管理地质要素类的集合；

——FeatureRelationShip，通过包装组件geo3dml:GeoFeatureRelationPropertyType的一系列实

例元素Relation管理地质要素关系的集合。

geo3dml:Geo3DModel组件源码见附录C.3；

geo3dml:GeoFeatureClassPropertyType组件源码见附录C.5；

geo3dml:GeoFeatureRelationPropertyType组件源码见附录C.6。

6.2.3三维地质图

geo3dml:Geo3DMap定义了三维地质图元素的结构：

——Name，三维地质图名称；

——Description，三维地质图的描述性信息文本；

——Layers，通过包装组件geo3dml:Geo3DLayerPropertyType的一系列实例元素Layer以管理三

维地质图层元素集合。

geo3dml:Geo3DMap组件源码见附录C.4；

geo3dml:Geo3DLayerPropertyType组件源码见附录C.7。

6.2.4地质要素类

geo3dml:GeoFeatureClass定义了地质要素类的结构：

——Schema，管理地质要素类属性数据结构。是swe:DataRecordType的实例，Geo3DML对swe:Da

taRecordType的使用遵照OGCSWE规范；。

——Features，通过包装组件geo3dml:GeoFeaturePropertyType的一系列实例元素管理地质要素

集合。

swe:DataRecordType类型定义详见OGC08-094r18.2.1；

geo3dml:GeoFeatureClass组件源码见附录C.5；

geo3dml:GeoFeaturePropertyType组件源码见附录C.8。

6.2.5地质要素

geo3dml:GeoFeature定义了地质要素的结构：

——Fields，管理地质要素的属性数据，通过子元素Field存放不同属性字段的数据，其为地质属

性数据组件geo3dml:FieldType的实例；

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——Geometry，管理三维地质模型的空间几何数据或属性场：

Shape，是GML几何特性组件gml:GeometryPropertyType的实例，Geo3DML模式遵照OGC

GML规范利用该组件实例元素管理各类空间几何组件的实例元素；

ShapeProperty，通过包装组件geo3dml:GeoDiscreteCoveragePropertyType的实例管理

地质属性场，可管理多个属性场。

geo3dml:GeoFeature组件源码见附录C.8；

geo3dml:GeoDiscreteCoveragePropertyType组件源码见附录C.9；

swe:AbstractDataComponentPropertyType的规定见OGC08-094r18.2.1；

gml:GeometryPropertyType的规定见GB/T23708-2009。

6.2.6三维地质图层

geo3dml:Geo3DLayer定义了三维地质图层的结构：

——FeatureClass，为包装组件geo3dml:GeoFeatureClassProperty的实例元素，用以指定三维地

质图层关联的地质要素类，即为该地质要素类管理三维可视化参数；

——Styles，通过包装组件geo3dml:Geo3DStylePropertyType的实例元素Style管理三维地质图

层相关的地质要素的三维地质样式的集合。

geo3dml:Geo3DLayer组件源码见附录C.7；

geo3dml:GeoFeatureClassPropertyType组件源码见附录C.5；

geo3dml:Geo3DStylePropertyType组件源码见附录C.10。

6.2.7三维地质样式

geo3dml:Geo3DStyle组件基于gml:AbstractGMLType扩展定义了三维地质模型的三维可视化参数

的存储结构，从OGCSE规范引入2个样式元素：

——se:FeatureTypeStyle，管理地质要素的三维可视化参数；

——se:CoverageStyle，管理空间覆盖数据的三维可视化参数。

在Geo3DML文档中，geo3dml:Geo3DStyle的实例元素须根据模型类型在以上2个样式选项中选择

一个进行实例化，并配置具体参数。geo3dml:Geo3DStyle组件源码见附录C.10。

se:FeatureTypeStyle的规定见OGC05-077r4第8章；

se:CoverageStyle的规定见OGC05-077r4第9章；

根据OGCSE规范，se:FeatureTypeStyle或se:CoverageStyle均至少包含一个规则描述元素，可

通过se:Rule元素设置模型对象的筛选条件，并指定与筛选结果匹配的符号化参数。

se:Rule元素通过子元素se:Symbolizer管理符号化参数，具体规定见OGC05-077r4第11章。

6.3数据组件

6.3.1地质要素关系组件

地质要素关系管理三维地质模型地质要素之间的地质关系，如：侵入关系、地质年代关系等，本文

件规定地质关系具有方向性，须明确源要素和目标要素。例如：在地层的侵入关系中，源要素为侵入岩

体——侵入体，目标要素为被侵入的地层——围岩。

geo3dml:GeoFeatureRelation定义了地质要素关系的结构：

——RelationShip，地质关系描述；

——Source，管理地质要素关系的源要素；

——Target，管理地质关系的目标要素。

geo3dml:GeoFeatureRelation的源要素（Source）和目标要素（Target）元素具有相同的结构：

——Role，描述地质要素（源要素或目标要素）在地质关系中的角色；

——Feature，通过包装元素geo3dml:GeoFeaturePropertyType的实例管理地质关系的源地质要素

或目标地质要素。

geo3dml:GeoFeatureRelation组件源码见附录C.6；

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geo3dml:GeoFeaturePropertyType组件源码见附录C.8。

6.3.2空间几何组件

一般规定

.1Geo3DML文档利用OGCGML规范定义的gml:GeometryPropertyType组件的实例元素管理各

类空间几何数据元素（见6.2.5），包括OGCGML规范定义的基本空间几何数据元素，也包括Geo3DML

模式自定义的空间几何数据元素。

.1Geo3DML支持OGCGML规范定义的空间几何数据元素：

——点（gml:Point）

——线（gml:LineString）

——面（gml:Surface）

——体（gml:Solid）

——网格（gml:Grid）

OGCGML空间几何数据元素的规定见GB/T23708-2009第10章。

.2Geo3DML模式基于OGCGML规范扩展定义以下空间几何组件：

——geo3dml:GeoTin，基于gml:AbstractSurfaceType扩展定义了不规则三角网数据结构，gml:A

bstractSurfaceType的规定见GB/T23708-200910.5.1；

——geo3dml:GeoVolume，基于gml:AbstractSolidType扩展定义了体数据结构，gml:AbstractSo

lidType的规定见GB/T23708-200910.6.1。

.3Geo3DML模式基于geo3dml:GeoVolume扩展定义不同体元类型构成的体的数据结构：

——geo3dml:GeoTetrahedronVolume，定义了四面体体元构成的体的数据结构；

——geo3dml:GeoCuboidVolume，定义了长方体体元构成的体的数据结构；

——geo3dml:GeoTriangularPrismVolume，定义了广义三棱柱构成的体的数据结构；

——geo3dml:GeoCornerPointGrid，定义了角点网格的数据结构；

——geo3dml:GeoTruncatedRegularGrid，定义了截断规则网格的数据结构。

.4顶点是Geo3DML各类空间几何数据结构组件的基础数据结构，geo3dml:VerticesType定义

了顶点集合组件的结构（组件源码见附录C.11）：

——Vertex，存储顶点集中每个顶点的坐标。基于gml:DirectPositionType扩展定义，实例须设

置维度为3，即属性gml:srsDimension=3。同时，Vertex结构定义增加了一个必选属性Inde

xNo，存储顶点索引号。

.5本文件为了便于对各类空间几何组件做出规定，做如下约定：

——用大写字母V表示顶点；

——用大写字母E表示2个顶点构成的边；

——用大写字母F表示多边形面片，指边数大于3的多边形；

——用大写字母T表示三角面片；

——用字母的整数下标表示索引号IndexNo，如：将索引号为1的顶点记为：V1，类似的，E1表示

索引号为1的边，T1表示索引号为1的三角面片。

不规则三角网组件

.1组件定义

不规则三角网通常用来表达地表、地层面、地质构造面、水位面等面状地质要素。

geo3dml:GeoTinType基于gml:AbstractSurface扩展定义了不规则三角网的数据结构：

——Vertices，管理顶点集合，是geo3dml:VerticesType的实例；

——Triangles，管理三角面片Triangle的集合。

Triangle定义了三角面片的数据结构：

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——IndexNo，必选属性，管理三角面片的索引号。

——VertexList，三角面片顶点索引号列表，是gml:integerList的实例，属性ItemCount值必须

为3；

——NeighborList，邻接三角面片列表，按顶点顺序记录邻接三角面片的索引号，是gml:integer

List的实例，属性ItemCount值必须为3。

geo3dml:GeoTin组件源码见附录C.12。

.2三角面片顶点索引的存储顺序

不规则三角网所有三角面片具有相同的正方向，从三角面片正面观察，由任一顶点开始按逆时针方

向依次列出三角面片顶点索引号。见图4，三角面片T1合法的顶点顺序为V1、V2、V3，V2、V3、V1及V3、

V1、V2同样也是合法点序。

.3邻接三角面片索引的存储顺序

邻接三角面片列表NeighborList中邻接三角面片索引号的次序应按照逆时针方向依次给出。第1

个三角面片应为顶点列表VertexList中第一个顶点相对的边的共边邻接三角面片，同时若某个顶点的

相对边没有邻接三角面片，则该位置的索引号设为-1。见图4，若T1的顶点次序为V1、V2、V3，则T1的

邻接三角面片的合法次序为T2、T-1、T3。

图4三角网拓扑关系图

示例：

<TriangleIndexNo="1">

<VertexList>123</VertexList>

<NeighborList>2-11</NeighborList>

</Triangle>

体模型组件的虚类型

体是由相同类型体元填充而成三维实体地质模型的数据结构，Geo3DML在gml:AbstractSolid的基

础上扩展定义了虚类型geo3dml:GeoVolumeType（源码见附录C.13），用以扩展定义不同类型体元构成

的体数据结构的组件。gml:AbstractSolid的规定见GB/T23708-200910.6.1。

四面体体元构成的体模型组件

.1组件定义

geo3dml:GeoTetrahedronVolume组件基于geo3dml:GeoVolumeType扩展定义了四面体体元构成的

体模型的数据结构：

——Vertices，管理顶点集合，是geo3dml:VerticesType的实例；

——Tetrahedrons，管理四面体体元Tetrahedron的集合。

17

DZ/TXXXX—20XX

Tetrahedron定义了四面体体元的数据结构：

——IndexNo，必选属性，管理四面体体元索引号；

——VertexList，四面体顶点索引号列表，是gml:integerList的实例，属性ItemCount的值必须

为4；

——NeighborList，管理邻接四面体列表，按顶点顺序记录邻接4个邻接四面体的索引号，gml:i

ntegerList的实例，属性ItemCount的值必须为4。

geo3dml:GeoTetrahedronVolume组件源码见附录C.14。

.2四面体体元顶点索引的存储顺序

四面体体元Tetrahedron顶点列表VertexList是包含4个正整数的列表，列表中保存四面体体元

顶点索引号，次序遵循以下规则：

选取四面体体元任一侧面（三角面），从四面体外部观察该面，按逆时针顺序列出该三角面3个顶

点的索引号，最后列出四面体体元中不属于该三角面的顶点索引号。一个典型四面体体元示例见图5，

四面体体元TE1顶点的合法顺序为V1、V2、V3、V4，即VertexList中顶点索引号的排列应为：1234。

同时，V2、V3、V1、V4及V3、V1、V2、V4也是TE1顶点的合法顺序。

.3邻接四面体的存储顺序

NeighborList保存邻接四面体体元的索引号，应按照四面体体元顶点索引号的顺序依次列出。即N

eighborList存储的第1个索引号应为顶点列表VertexList中第1个顶点相对面的共面邻接四面体体

元的索引号，以此类推。若某个顶点的相对面没有邻接四面体体元，则该位置的索引号设为-1。

为了便于