《数字孪生流域数据底板地理空间数据规范》制定说明

《数字孪生水利数据底板地理空间数据

规范》

（征求意见稿□送审稿□报批稿）

制定说明

主编单位（签章）：水利部信息中心

北京金水信息技术发展有限公司

2023年11月15日

制定说明

一、工作简况

1.包括任务来源

2023年9月，水利部国科司通过竞争性磋商方式确定北京金水信息技术发

展有限公司承担水利标准管理—水利信息化相关标准制定工作。服务内容中安排

了《数字孪生水利数据底板地理空间数据规范》（以下简称《地理空间数据规范》）

的编制任务。合同签订后，水利部信息中心（第一主编）、北京金水信息技术发

展有限公司（第二主编）认真组织、协调相关单位开展《地理空间数据规范》编

制工作。

2.主要工作过程

2023年2月，启动《地理空间数据规范》编制工作，进行资料收集、条文编

写。

2023年6月，编制了项目建议书。

2023年9月，编制任务成交后，组织编制了工作大纲和条文初稿。

2023年10月20日，组织召开《地理空间数据规范》编制工作大纲审查会，

工作大纲通过审查。

2023年10—11月，按照审定后工作大纲，对《地理空间数据规范》进行修

改完善，形成《地理空间数据规范》征求意见稿。

3.主要起草人及承担的工作

根据编制工作计划安排，本规范由水利部信息中心、北京金水信息技术发展

有限公司负责组织实施和主编，中水北方勘测设计研究有限责任公司参编。

二、主要内容及来源依据

1.主要内容

主要包括范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、基本规定、技术指

标与规格等章节。其中：

第1章范围

主要包括标准主要内容和适用范围。

第2章规范性引用文件

主要包括本标准引用的国家标准和行业标准。

第3章术语与定义

主要定义了数字孪生水利、数据底板、地理空间数据等术语。

第4章缩略语

对本标准所用专业名词缩略语进行规定。

第5章基本规定

对数据分级分类、时空基准、数据安全和元数据等进行了要求。

第6章技术指标与规格

规定了不同类型的地理空间数据（DOM、DEM/DSM、倾斜摄影模型、激光点云

模型、水下地形和BIM）的技术指标与规格，主要包括空间分辨率、格网尺寸、

色彩模式及像素位、数据精度、水陆数据接边要求、成果质量要求、分幅/瓦片

编号与裁切范围、数据格式与命名等。

2.依据来源

本标准主要参考《GB/T13989国家基本比例尺地形图分幅和编号》、《SL

197水利水电工程测量规范》等国标和行标，以及《数字孪生流域建设技术大纲

（试行）》（水信息﹝2022﹞147号）、《数字孪生水网建设技术导则（试行）》

（水信息﹝2022﹞397号）、《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》（水

信息﹝2022﹞148号）等水利部技术文件。

三、国内外相关标准对比分析

1.拟纳入标准的技术先进性、成熟程度

标准技术先进。近年来，数字孪生技术、信息技术发展和新技术应用带来很

多新变革。基于卫星遥感、航空遥感、倾斜摄影、激光雷达、水下单/多波束测

深仪等现代遥感和监测技术，为流域、河湖水系、水利工程等提供了先进感知手

段，为快速构建不同级别（L1、L2、L3级）、不同类型（DOM、DEM/DSM、倾斜摄

影/激光点云模型、水下地形、BIM等）的地理空间数据提供了可能性，本规范充

分考虑目前先进的数据感知技术、数据处理技术、信息交换与共享等技术的发展，

结合《数字孪生流域建设技术大纲（试行）》（水信息﹝2022﹞147号）、《数

字孪生水网建设技术导则（试行）》（水信息﹝2022﹞397号）、《数字孪生水

利工程建设技术导则（试行）》（水信息﹝2022﹞148号）中对地理空间数据的

要求编制本标准。为满足流域防洪水动力分析计算的需求，增加了水利数字高程

模型，将陆地与水下地形融合，同时考虑水闸、涵洞等水工建筑的水系自然连通

性。为满足数字孪生场景建设需求并结合目前倾斜摄影、激光点云等新技术的发

展，规定了倾斜摄影/激光点云模型成果建设要求。

标准基础成熟。2022年2月，水利部启动了全国56家单位94项数字孪生

流域（水利工程）建设先行先试，目前已形成32项典型案例，取得了阶段性成

果，探索和验证了地理空间数据建设的技术路线、积累了建设经验。本标准基于

《数字孪生流域数据底板地理空间数据规范（试行）》（办信息﹝2022﹞325号），

已经在多个数字孪生项目的地理空间数据建设中成功应用，并且得到了良好的反

馈。

2.本标准与其他标准的协调性

本标准适用于数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程数据底板地

理空间数据建设工作，涉及的地理空间数据主要包括DOM、DEM/DSM、倾斜摄影、

激光点云模型、水下地形、BIM等，综合考虑不同的三维场景展示以及模型和知

识平台业务调用计算对地理空间数据的需求，结合不同比例尺测绘产品的要求，

制定了数据的分级分类、时空基准、技术指标与规格、数据目录服务等方面内容。

技术指标与规格章节，对各项地理空间数据做出了空间分辨率、格网尺寸、色彩

模式及像素位、数据精度、水陆数据接边要求、成果质量要求、分幅/瓦片编号

与裁切范围、数据格式与命名等要求，与现有行业标准有交叉重叠引用内容，但

与国内外其它标准规范精度要求协调一致，不存在矛盾。并在现有规范基础上结

合数字孪生水利建设需求进行了补充完善，具体情况如下：

（1）数字正射影像图（DOM）依据《数字孪生流域建设技术大纲》（水信息

﹝2022﹞147号）要求确定了影像的空间分辨率，结合CH/T9008.3《基础地理

信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字正射影像图》、CH/T9009.3《基础

地理信息数字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000数字正射影

像图》确定了不同空间分辨率对应的测绘成图比例尺，进而确定了DOM平面位置

精度要求。

（2）数字高程模型（DEM）/数字表面模型（DSM）依据《数字孪生流域建设

技术大纲》（水信息﹝2022﹞147号）要求确定了模型的格网尺寸，结合CH/T

9008.2《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字高程模型》、CH/T

9009.2《基础地理信息数字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000

数字高程模型》确定了不同格网尺寸对应的测绘成图比例尺，进而确定了DEM/DSM

高程精度满足相应比例尺的二级精度要求。

（3）倾斜摄影模型依据《数字孪生流域建设技术大纲》（水信息﹝2022﹞

147号）要求确定了倾斜模型的空间分辨率，根据空间分辨率优于0.03米对应

1:500比例尺、优于0.08米对应1:1000比例尺，模型平面精度要求结合CH/T

9008.3《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字正射影像图》确定，

模型高程精度结合CH/T9008.2《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000

数字高程模型》二级确定。目前现有GB/T39610-2020与CH/T3021-2018《倾

斜数字航空摄影技术规程》中未对倾斜摄影模型产品的比例尺、空间分辨率、平

面/高程精度、模型质量等进行要求。

（4）激光点云模型：现行激光点云相关的行业标准主要有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/T3014-2014《数字表面模型机载激光雷达测量技术规程》、

CH/T3020-2018《实景三维地理信息数据激光雷达测量技术规程》，其中前三个

行业标准是关于机载LiDAR生产DEM/DSM数据的相关规范，最后一个规范是利用

机载、车（船）载、便携式、地面固定站式等多种激光雷达测量方式获取实景三

维地理信息数据的主要技术流程，未对成果精度、点云密度等做要求，与本规范

内容无重复与矛盾。

（5）水下地形：数字孪生地理空间数据水下地形包含面域水下地形与河道

大断面两类数据，国内《水利水电工程测量规范》SL197-2013对水下地形测量和

河道大断面的精度未进行专门规定，仅参照陆地地形测量精度指标，对水下地形

进行一定比例的放宽要求。对河道大断面测量，仅规定了偏离断面线的距离，为

进行测量精度上的明确规定。《水电工程测量规范》NB/T35029-2014中对水下

地形和河道大断面的规定中，对断面精度进行了规定，其他要求与《水利水电工

程测量规范》SL197-2013一致。水利部关于印发的《数字孪生流域建设技术大纲

（试行）》对数据底板进行了分级，而传统的测量规范中，地形图和断面测量主

要按比例尺进行规定，现有标准无法满足数字孪生流域数据底板地理空间数据的

需要。

（6）建筑信息模型（BIM）：经过对比分析，本标准与《水利水电工程设计

信息模型交付标准》（T/CWHIDA0006-2019）及《水利水电工程信息模型分类和

编码标准》（T/CWHIDA0007-2020）存在重复内容，无矛盾内容，其它相关标准

均在T/CWHIDA0006-2019与T/CWHIDA0007-2020中进行了引用，具体解决方法

为：1）完全引用的条款：在本标准中引用上述标准中的条款；2）需要补充的条

款：除在本标准中引用外相应条款外，额外补充适用于数字孪生流域数据底板的

相关内容。

（7）结合数字孪生建设需求，规定了元数据应同时包含空间信息与属性信

息，其中属性信息部分参考了GB/T39608《基础地理信息数字成果元数据》的规

定。

（8）与相关国外标准时空基准不同，对DOM、DEM/DSM、倾斜摄影、激光点

云模型、水下地形、BIM等产品精度、数据格式等要求基本一致，不存在矛盾。

如美国的《ENGINEERINGANDDESIGN》系列规范中的《HydrographicSurveying》

EM1110-2-1003即水文测量规范应用范围较广，对海岸深吃水工程、疏浚测量和

河道清淤的水下地形测量精度进行了较笼统规定，未根据不同工程阶段或精度等

级进行分级，对于数字孪生流域水下地形，规范中也未涉及。在BIM方面，国外

广泛使用的BIM标准主要有ISO19650，美国国家BIM标准NBIMS-US，这些标准

为BIM通用标准，主要关注BIM的核心概念、原则和实施