DB32T-普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南编制说明

江苏省地方标准《普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南》（征求意见稿）编制说明起草工作组2024年8月

目录5270一、目的意义 《普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南》（征求意见稿）编制说明一、目的意义2019年7月，交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》提出，我国数字交通发展要以数据为关键要素，赋能交通运输及关联产业，逐步完成交通基础设施的全要素、全周期的数字化；2019年9月中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》，《纲要》要求：大力发展智慧交通；同时，党的十九大报告明确提出建设“交通强国”的宏伟目标，为新时代公路管理的发展指明了奋进方向；2020年4月21日，江苏省交通运输厅印发《江苏省智能交通建设实施方案》，明确重点推进交通基础设施要素数字化、智慧交通基础设施建设，以智慧赋能交通，全面支撑现代综合交通运输体系建设和交通强省建设；2021年10月，交通运输部印发《数字交通“十四五”发展规划》，要求以数字化、网络化、智能化为主线，以先进信息技术赋能交通运输发展，强化交通数字治理。党的二十大提出“交通强国”“数字中国”等战略部署。2021年2月，中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》中指出，智慧交通建设要借助信息技术飞速发展为交通运输行业带来的契机，为实现交通运输信息化高质量发展发挥示范引领作用。2023年9月20日，交通运输部专门印发了《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》（以下简称《意见》），《意见》提出到2025年，全面实现公路数字化转型，建成安全、便捷、高效、绿色、经济的实体公路和数字孪生公路两个体系。到2027年，构建公路设计、施工、养护、运营等“一套模型、一套数据”，基本实现全生命期数字化，这为推动公路数字化转型工作指明了方向。同时，《江苏公路信息化“十四五”发展纲要》中提出建设形成“云网图库脑”新一代公路信息化建设框架，其中的“图”即融合二维空间数据、三维模型数据的地理信息服务平台。为推动全省公路数字化进一步发展，需加快公路基础设施全业务、全要素、全过程数字化转型，逐步形成三维数字化采集、智能化分析应用以及开放式供给体系，实现公路全生命期数字管理，满足“十四五”公路数字化量化目标。2022年10月，江苏省交通运输厅发布《江苏数字公路发展行动计划（2022-2025年）》，提出要以强化科技创新为驱动，以夯实数字底座为抓手，促进数字治理能力和融合创新能力显著提升，加快构建完善“数字科技创新活跃、基础设施底座扎实、治理能力协同高效，智慧应用融合突破、支撑体系健全有力”的江苏数字公路发展体系，在安全提升、保通保畅、优质出行、产业发展等方面取得一系列成效。到2025年底，普通国省道、长大桥隧三维数字化率达到100%。为深入贯彻落实习近平总书记关于建设网络强国、数字中国、智慧社会的战略部署，同时结合我省实际情况，按照江苏省第十四次党代会部署要求，全面推进江苏经济社会数字化转型，着力打造数字经济新引擎，激发数字时代新动能，培育数字经济新优势，以普通国省干线公路为目标，进行数字模型采集方法及其适用性的分析应用，制定普通国省干线公路三维数据采集指南。三维数据是指包含了现实三维场景中完整的几何信息的数据，该数据带有深度信息，因此它也成为了实现高精度识别、定位、重建、场景理解等机器视觉的关键。对应的，普通国省干线公路三维数据采集是指利用一系列传感器或者测量设备对普通国省干线公路基础设施进行数据采集，具体获取信息量大、现场工作量小、可以离现场策略以及获取精度高等优点。对普通国省干线公路进行三维数字化采集，包括对国省道各类基础设施进行数字化信息的采集和建模工作，之前采取的方法主要是使用BIM建模的方法对既有国省道基础设施进行数字化处理，虽然BIM模型具有精度高以及属性信息完整等优点，但是考虑到BIM模型建立成本较高和效率较低的问题，研究其他国省道基础设施三维数字信息采集方法也是非常必要的。通过对倾斜摄影、激光LiDAR、遥感影像等采集技术进行实施流程研究和适用性分析，最终形成针对不同国省道路类型、不同国省道基础设施要素的最佳数字模型采集流程，进而高效实现国省道多层级数字模型的建立。二、任务来源根据《江苏省标准监督管理办法》要求，本标准经江苏省交通运输厅推荐、江苏省市场监督管理局批复同意后立项，项目批复文件为《省市场监管局关于下达2023年度江苏省地方标准项目计划的通知》（苏市监标函〔2023〕173号）中2023年度江苏省地方标准制定项目计划第71项，项目名称为《普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南》。三、编制过程本标准研究与编制自2023年3月以来，编制过程如下：2023年3月，按照《江苏省标准监督管理办法》要求开展《规范》的立项工作，研究提出本标准制定的必要性、可行性、适用范围和主要内容等，并编写《江苏省地方标准项目申报书》。2023年10月，调研现有公路数字化采集技术标准，深化对标准编制的学习，加强对起草小组人员的培训和管理。项目调研以及资料收集，收集现有相关资料以及国内外在道路基础设施三维数据采集的最新研究成果，将《普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南》的相关要求贯彻落实到相关工程实体实施环节当中。2024年6月，先后赴江苏省基础地理信息中心、江苏省测绘研究所、中国电子系统技术有限公司、徐州市公路事业发展中心、泰州市公路事业发展中心、高德地图、百度地图，开展普通国省干线公路三维化数字化采集技术调研，调研了省内外普通国省干线公路三维数字化建设情况。2024年7月，组织起草小组及时完成《普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术指南》初稿及《编制说明》的编制，并提交起草小组内部复核。根据小组复核意见修改、完善、优化其内容，采取有效措施逐一解决，进一步加强相关技术人员对标准的理解与应用。主要内容4.1编制原则与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系,本标准制定的原则如下:(1)体现科学、先进、实用的原则。既要反映我国近年来在公路数字化采集技术方面的研究成果和经验，又要借鉴吸取国外在公路数字化采集技术方面的先进经验和新理论、新技术，更要适合江苏省在运营、养护、管理的实际需要，还要确保规程可操作，可解决实际的工程难题。(2)符合性与协调性原则。编制既符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》要求，又要与现行的国家标准、行业标准保持相互协调、一致。(3)关注质量、安全原则。按照编写规定要求，结合实际，必要时编写强制性条文。(4)注重经济性和社会效益原则。编制标准时以满足江苏省实际需要出发，避免一味地追求高性能、高指标，造成不必要的经济浪费。本标准遵守了我国有关的政策法规。本标准与其他相关标准保持了标准之间的协调统一。4.2编制内容为推进江苏省普通国省干线公路数字化建设，积极贯彻落实《江苏数字公路发展行动计划（2022-2025年）》等相关文件要求，加快推进江苏省交通运输行业数字化改革，切实加强对普通国省干线公路三维数字化采集技术的指导，特制定本标准。本文件规定了公路基础设施三维数字化的基本要求、采集技术、采集对象要素、三维模型生产、成果检验等内容。新建、改扩建普通国省干线基础设施采集、处理、建模与平台接入可参照本文件。（1）范围本文件适用于在役普通国省干线基础设施的三维模型采集以及能从三维模型中计算得到的对象属性数据采集，规定了公路基础设施三维数字化的基本要求、采集技术、采集对象要素、三维模型生产、成果检验等内容。（2）规范性引用文件在标准编制过程中，引用了《GB/T20134道路交通信息采集事件信息集》、《GB/T37378交通运输信息安全规范》、《CH/T1004-2005测绘技术设计规定》、《GB/T17941-2008数字测绘成果质量要求》、《GB/T14950-2009摄影测量与遥感术语》、《GB/T36100-2018机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法》、《CH/T3020-2018实景三维地理信息数据激光雷达测量技术规程》、《DB32/T3503-2019公路工程信息模型分类与编码规则》等相关技术标准。（3）术语和定义对标准中出现的基础设施三维数字化、车载激光雷达系统、点云、倾斜摄影、模型精细度等术语进行了解释说明。对标准中出现的GNSS全球导航卫星系统、BIM建筑信息模型、CGCS20002000国家大地坐标系统、WGS-841984世界大地坐标系、DEM数字高程模型等缩略语进行了解释说明。（4）基本规定对普通国省干线公路三维数字化采集的时间基准、空间基准、数据格式与平台挂接、数据安全、总体框架等内容进行了规定。（5）采集对象规定了采集对象应按照公路要素进行分类，包括路基、路面、桥梁、隧道、涵洞、道路安全设施、服务设施、管理设施、机电设施。（6）采集技术要求对普通国省干线基础设施全要素三维数据进行采集，根据采集内容（如路面、沿线设施、路基边坡与边沟、结构物等）的结构和所处的地理环境，采用不同的三维数字化采集方式。根据各类公路基础设施的实际情况和采集条件，可采用移动车采集、无人机采集等技术，其中，移动车、无人机均应搭载相机和激光雷达检测设备，同步或分开采集点云和影像数据。应按照采集对象选择适配性的采集技术。（7）三维模型生产规定了通过采集技术获取的数据应经过生产加工得到所需的三维模型，并经过成果检验后方可使用。应基于采集到的点云和影像数据进行三维建模，无法进行采集的设施应基于图纸进行BIM建模，三维模型应基于路网与养护管理需求进行拆分和编码，三维模型应包含：三维连续表面模型和三维单体模型。（8）成果检验规定了普通国省干线三维数字化采集需要检验的成果文件，以及检验得到方式和内容。五、技术指标确定的依据5.1已有科研研究基础（1）《基于BIM的公路桥梁建养一体化关键技术研究》以BIM技术为依托，在研究编制普通干线公路桥梁BIM编码标准的基础上，突破公路桥梁建养一体化关键技术，建立跨越全寿命周期的公路桥梁一体化建管模式，获得了公路学会科技奖“一等奖”，研究成果获得国际领先评价。（2）《典型公路混凝土桥梁BIM模型传递及力学分析融合研究》首次研发了基于BIM的桥梁力学实时分析平台，研究成果达到国际先进水平，获得2020年度中国公路学会科学技术奖二等奖。（3）《苏锡常南部高速公路BIM技术综合应用研究》开展BIM技术在公路工程中的应用研究，重点突破长大水下隧道设计阶段BIM技术应用难点，规范公路工程主要专业数据的分类和编码标准，规范BIM模型精度和信息深度以及不同阶段模型数据的传递。（4）《基于BIM的公路工程数字化模型全过程传递关键技术研究》以三维技术为基础，集成公路工程相关工程数据，将公路工程中的工程信息标准化、数字化，为后期的数字化公路建设打下一定的技术基础，对我省国省干线道路的数字化运营具有可推广意义。（5）《高速公路数字化关键技术研究》以高速公路为对象，打通数字化过程中各阶段信息不能顺畅传递的关键技术，实现高速公路的数字化和信息共享的目的，对国内的数字化设计、施工、养护具有引领作用。（6）《公路工程全专业BIM协同设计研究》以公路工程路桥等主要专业为对象，集成与整合公路设计数字化信息，探索出一套适合于公路工程各主要专业的BIM正向设计的设计方法和流程，实现各专业间的BIM协同设计，最终实现公路工程设计成果的数字化。（7）《桥梁建设养护标准化和智能化关键技术研究》通过开展标准化、智能化的桥梁建设和养护关键技术的研究，加强桥梁建设、养护和管理中的标准化体系建设、养护科学理论研究、新技术推广应用以及科学决策能力，对促进桥梁行业科技发展、推进我省公路发展具有重大的意义。5.2已有标准编制基础华设集团专业众多、工程类型多样，为规范集团数字化技术推广应用，数字交通设计研究技术中心基于“数字化应用，标准先行”的理念，积极开展数字化标准指南建设工作。集团已发布《企业BIM实施行为标准》、《信息模型统一标准》、《信息模型构件标准——Revit族》这3项企业级标准；组织完成《公路工程设计阶段BIM模型应用标准》、《钢结构桥梁设计阶段BIM模型应用标准》等7项BIM标准，《公路工程设计阶段BIM技术实施指南》、《钢结构桥梁设计阶段BIM技术实施指南》等6项BIM指南的研究、编制、修订工作。集团完成“江苏省交通基础设施BIM标准框架体系”，为省厅规划编制BIM标准提供参考，并主编全国首个公路行业BIM领域江苏省地方标准《公路工程信息模型分类和编码规则》（DB32/T3503-2019）；集团主编4项、参编3项团体BIM标准。集团全程参与交通运输部《公路工程信息模型应用统一标准》、《公路工程设计信息模型应用标准》、《公路工程施工信息模型应用标准》、《公路工程养护信息模型应用标准》4项行业BIM标准审查工作，参与南京、深圳、安徽等地方多项BIM地方标准审查工作。5.3规范性引用文件GB/T20134道路交通信息采集事件信息集GB/T37378交通运输信息安全规范CH/T1004-2005测绘技术设计规定GB/T17941-2008数字测绘成果质量要求GB/T14950-2009摄影测量与遥感术语GB∕T36100-2018机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法CH/T3020-2018实景三维地理信息数据激光雷达测量技术规程CH/T8023-2011机载激光雷达数据处理技术规范CH/T8024-2011机载激光雷达数据获取技术规范CH/T6004-2016车载移动测量技术规程CH/T6003-2016车载移动测量数据规范CH/Z3001-2010无人机航摄安全作业基本要求CH/Z3002-2010无人机航摄系统技术要求CH/T1050-2021倾斜数字航空摄影成果质量检验技术规程CH/T3003-2021低空数字航空摄影测量内业规范CH/T3004-2021低空数字航空摄影测量外业规范CH/T3005-2021低空数字航空摄影规范GH/T1027-2012数字正射影像图质量检验技术规程DB32T3503-2019公路工程信息模型分类与编码规则CJJ/T157-2010城市三维建模技术规范JTG/T2420-2021公路工程信息模型应用统一标准JTG/T2421-2021公路工程设计信息模型应用标准JTG/T2422-2021公路工程施工信息模型应用标准六、重大分歧意见的处理过程和依据无七、与相关法律法规和国家标准的关系本标准不违反我国相关法律法规及强制性标准。目前关于普通国省干线公路基础设施三维数字化采集技术尚无相关标准，主要参考《道路交通信息采集事件信息集》、《测绘技术设计规定》、《数字测绘成果质量要求》、《公路工程信息模型应用统一标准》、《公路工程信息模型设计应用标准》、《城市三维建模技术规范》、《公路工程信息模型施工应用标准》等标准进行编制。本标准主要从指导和规范普通国省干线公路基础设施数字化建设的基本要求、采集技术、采集对象要素、三维模型生产、成果检验等内容角度出发，开展适合我省普通国省干线公路基础设施数字化建设的研究编制工作。八、推广实施建议为提高江苏省普通国省干线公路数字化技术应用的规范化、标准化程度，用于指导江苏省普通国省干线公路数字化建设，同时，依托本任务研究成果，可以作为全省同类