（a）院落相关要 （b）转换生产获取的院落基础地理 —

要素数据示意图 理实体数据示意图（淡黄色部分） —109—

图 E 转换生产前 —

前后对比示意图 —110—

参考文献 [1] 自然资办发〔2022〕7 号 自然资源部办公厅关于全面推进实 景三维中国建设的通知 [2] 自然资办发〔2021〕56 号 实景三维中国建设技术大纲（2021 版） [3] 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维中国 建设技术文件-1 名词解释 附件 2 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-6 基础地理实体数据采集生产技术规程 —111—

2022 年 4 月 —112—

目录 引  言.........................................................................................................................................114 一、范围.........................................................................................................................................115 二、引用文件.................................................................................................................................115 三、术语和定义.............................................................................................................................115 四、基本要求.................................................................................................................................116 （一）时空基准.....................................................................................................................116 （二）数据格式.....................................................................................................................117 （三）精度要求.....................................................................................................................117 五、作业流程.................................................................................................................................117 （一）作业流程.....................................................................................................................117 （二）流程说明.....................................................................................................................118 六、源数据收集分析.....................................................................................................................119 七、数据采集.................................................................................................................................119 （一）图元数据采集.............................................................................................................119 （二）图元数据组合.............................................................................................................123 （三）基本属性数据采集.................................................................................................... 123 八、语义化处理.............................................................................................................................123 （一）获取实体关系............................................................................................................ 123 （二）丰富扩展属性............................................................................................................ 123 九、质量控制.................................................................................................................................124 （一）质检控制要求.............................................................................................................124 （二）过程质量控制.............................................................................................................124 （三）质量检查与验收.........................................................................................................125 十、成果归档.................................................................................................................................125 （一）数据成果.....................................................................................................................125 （二）资料成果...................................................................................................................1252 附录 A 基础地理实体（自然和人工地理实体）二维图元数据采集技术要求.......................126 附录 B 基础地理实体（自然和人工地理实体）三维图元数据采集技术要求.......................134 参考文献.........................................................................................................................................111 —113—

引  言 为规范基础地理实体数据采集生产技术方法与生产流 程，提高基础地理实体数据生产效率，编制《基础地理实体 数据采集生产技术规程》文件。 本文件归属于新型基础测绘与实景三维中国建设技术 文件系列，为“采集处理类”技术文件。 — — 114—

一、范围 本文件规定了基础地理实体数据采集生产的基本要求、 作业流程、质量控制、成果归档等。 本文件适用于基于航天遥感影像、航空遥感影像（含倾 斜摄影影像等）、移动测量数据（含全景影像等）、激光点云 数据、Mesh 三维模型、数字高程模型（DEM）、数字正射影 像（DOM）、真正射影像（TDOM）等进行基础地理实体（自 然和人工地理实体）数据采集生产。 二、引用文件 本文件编制过程中，引用了如下文件，下列文件对于阅 读和使用本文件，是必不可少的。 GB 22021-2008 国家大地测量基本技术规定 GB/T 17798-2007 地理空间数据交换格式 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维 中国建设技术文件-2 基础地理实体分类、粒度及精度基本要 求 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维 中国建设技术文件-3 基础地理实体空间身份编码规则 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维 中国建设技术文件-4 基础地理实体数据元数据 三、术语和定义 （一）图元(GeometryElement) — 115 —

空间内单一、连通并承载共同属性的几何对象，一般表 达为点、线、面、体。 （二）二维图元 Two-dimensional Geometry Element) 以点、线、面等矢量形式表达几何信息的图元。 （三）三维图元 (Three-dimensional Geometry Element) 具有三维几何框架、纹理、材质等信息的图元，以面片 立体图元等形式表达。 （四）基础地理实体数据 (Fundamental Geo-entity Data) 基础地理实体在计算机系统中的数字化描述，包括图 元、实体属性及实体关系数据三部分。 注：图元为基础地理实体的几何构成单元，一个实体包含一个 （类）或多个（类）图元；实体属性数据包括基本属性数据及扩展属 性数据；实体关系数据包括空间关系、类属关系、时间关联关系以及 几何构成关系数据等。 （五）Mesh 三维模型 (Mesh Three-Dimensional Model) 基于航天/航空遥感影像、激光点云等数据构建的连续三 角面片模型。 四、基本要求 （一）时空基准 坐标系统采用 2000 国家大地坐标系（GB 22021-2008， 英 文 名 称 China Geodetic Coordinate System 2000 ， 简 称 CGCS2000），如地方确有需要，可采用依法建设的地方独立 — 116 —

坐标系。当采用其他坐标系统时，应与 2000 国家大地坐标 系建立联系。 高程基准采用 1985 国家高程基准。 深度基准采用理论最低潮面。 时间基准采用公元纪年和北京时间。 （二）数据格式 采集生产过程使用的基础地理实体数据格式应符合 GB/T 17798-2007 要求。 由三维图元构成的基础地理实体数据格式：采用 OSGB、 OBJ、MAX 等。 由二维图元构成的基础地理实体数据格式：采用 ShapeFile、DXF、DWG、GeoJSON、MDB、GPKG、PostGIS 等。 实体属性及实体关系需单独记录时的数据格式：采用 Excel、RDF、Access、MDB 等。 （三）精度要求 基础地理实体数据的几何精度应符合《基础地理实体分 类、粒度及精度基本要求》中的相关规定。 采用自动化方式进行基础地理实体数据采集生产时，应 注意控制基础地理实体识别精度。识别精度可采用准确率、 召回率、像素精度、平均交并比等指标进行评价。 五、作业流程 （一）作业流程 — 117 —

基础地理实体数据采集生产作业流程包括：源数据收集 分析、数据采集（图元数据及基本属性采集）、语义化处理、 质量控制等环节，具体作业流程见图 1。 图 1 基础地理实体数据采集作业流程图 （二）流程说明 1.源数据收集分析。收集可用于基础地理实体数据采集 生产的源数据，检查各类源数据的完备性、时效性及可靠性。 — 118 —

2.数据采集。采用人工或自动化方式采集二维图元或三 维图元数据。基础地理实体基本属性数据同步采集，也可在 采集完成后挂接或关联已有基本属性数据。 3.语义化处理。按照《基础地理实体语义化基本规定》 相关要求进行语义化处理。 4.质量控制。对基础地理实体数据采集生产的各个环节 进行质量控制，并通过数据检查和验收确保数据质量。 5.成果归档。对基础地理实体数据采集生产的各项成果 资料按要求归档。 六、源数据收集分析 依据《基础地理实体分类、粒度及精度基本要求》，梳 理分析生产作业区内基础地理实体数据采集形式（二维图 元、三维图元）、粒度及精度，收集相应的航天遥感影像、 航空遥感影像（含倾斜摄影影像等）、移动测量数据（含全 景影像等）、激光点云数据、Mesh 三维模型、数字高程模型 （DEM）、数字正射影像（DOM）、真正射影像（TDOM）等 多源数据，并检查数据的完备性、时效性及可靠性，获取满 足采集生产要求的源数据。 七、数据采集 （一）图元数据采集 1.二维图元数据 （1）人工采集方式 — 119 —

利用航天遥感影像、航空遥感影像、激光点云数据、Mesh 三维模型、DOM（TDOM）、DEM（DSM）等多源数据，以人 工作业方式为主，在全数字摄影测量软件上进行点、线、面 等图元数据的采集。其中，以 DOM（TDOM）数据作为源数 据时，获取不含高程坐标信息的二维图元；以 DOM（TDOM） 数据叠加 DEM（DSM）数据作为源数据时，获取含高程坐标 信息的二维图元。 （2）自动化采集方式 建立具有普适性的二维图元识别解译样本库，丰富样本 类型和数量，合理选取机器学习模型进行训练，进行二维图 元的自动识别及边界提取，同时对识别结果进行识别精度评 价。对符合识别精度的结果进行人工确认，依据识别结果对 源数据进行图元分割，同时为每一图元自动生成图元编码； 不符合识别精度的结果不可作为基础地理实体二维图元数 据。 基础地理实体（自然和人工地理实体）二维图元采集技 术要求详见附录 A。 2.三维图元数据 （1）几何框架采集 1）人工采集方式 以激光点云数据、倾斜摄影影像作为源数据（当遇有弱 纹理、遮挡、阴影区域等造成的漏洞或变形，采用两者融合 — 120 —

数据），以人工作业方式为主，在全数字摄影测量软件上判 绘图元几何轮廓，进行三维图元数据的采集。 2）自动化采集方式 建立具有普适性的三维图元识别解译样本库，丰富样本 类型和数量，合理选取机器学习模型进行训练，进行三维图 元的自动识别及边界提取，同时对识别结果进行识别精度评 价。对符合识别精度的结果进行人工确认，依据识别结果对 源数据进行图元分割，同时为每一图元自动生成图元编码； 不符合识别精度的结果不可作为基础地理实体三维图元数 据。 若作业区域已完成二维图元采集，可基于二维图元自动 化获取三维图元。 （2）纹理映射 相较二维图元，三维图元需进行纹理映射，纹理映射流 程图如图 2 所示。 — 121 —

图 2 纹理映射流程图 1）自动纹理映射 在采集的三维图元数据基础上，结合航天遥感影像、航 空遥感影像（含倾斜摄影影像等）、人工地面补拍影像等多 源影像数据和空中三角测量数据成果，计算每一面片与可用 影像对应的空间关系，自动裁切并建立映射关系。所有三维 图元完成自动纹理映射后，开展纹理质量人工检查，检查通 过则保存成果，否则，对于因遮挡、阴影、变形等原因造成 的纹理映射不符合质量要求图元，实施人工贴图。 2）人工贴图 在自动纹理映射结果基础上，对于不符合质量要求的， 应从多源影像数据中人工寻找并裁切相应纹理，人工建立纹 理与三维图元的映射关系，完成纹理映射，并进行成果保存。 基础地理实体（自然和人工地理实体）三维图元采集技 — 122 —

术要求详见附录 B。 （二）图元数据组合 对于采集获取的图元，以图元承载的基础地理实体的空 间身份编码（编码规则见《基础地理实体空间身份编码规 则》）为索引，对属于同一基础地理实体的图元进行组合， 得到基础地理实体图元数据。 （三）基本属性数据采集 在图元的采集过程中同步采集该图元的基本属性数据， 也可在图元采集完毕后，挂接或关联已有基本属性数据，完 成基础地理实体数据的基本属性采集。二维图元的属性可存 储在相应文件属性表中，三维图元的属性可单独存储在文件 数据库、关系数据库等数据库的关系表中，并与三维图元实 现唯一关联。基本属性内容应与《基于 1∶5001∶10001∶2000 基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规 程》中相关规定保持一致。 八、语义化处理 （一）获取实体关系 根据《基础地理实体语义化基本规定》，获取基础地理 实体数据的实体关系数据。 （二）丰富扩展属性 根据《基础地理实体语义化基本规定》，丰富基础地理 实体数据的扩展属性数据。 — 123 —

在语义化处理过程中，以基础地理实体的空间身份编码 为索引对同一基础地理实体不同表现形式的数据进行关联； 对基础地理实体属性、实体关系进行规范化描述。 九、质量控制 （一）质检控制要求 1.基础地理实体数据采集生产，在自查互检基础上采用 两级检查、一级验收的方式进行质量控制。 2.生产过程中应加强各个环节的质量控制，针对薄弱环 节制定相应预防措施，保证成果质量。 3.过程检查和最终检查宜采用软件进行全数检查，涉及 逻辑一致性检查项的可采用人工抽样检查。人工抽样检查可 采用人机交互检查与外业核查相结合的方式开展。 4.各级检查记录应完整，最终检查应审核过程检查记录， 验收应审核最终检查记录。审核发现问题作为资料质量错漏 处理。 （二）过程质量控制 1.源数据收集分析。确保用于采集生产基础地理实体数 据的各类源数据的现势性、完整性等符合要求。 2.数据采集。确保采集获取的基础地理实体数据与现实 世界中的基础地理实体具有几何形状及属性的一致性。3.语 义化处理。确保基础地理实体数据的实体属性数据和实体关 系数据等符合《基础地理实体语义化基本规定》的相关规定。 — 124 —

（三）质量检查与验收 1.检查基础地理实体数据的时空基准、精度、粒度的符 合性，实体属性数据和实体关系数据的规范性、正确性与合 理性。 2.检查基础地理实体数据的元数据质量，应符合《基础 地理实体数据元数据》的相关要求。 3.对基础地理实体数据进行验收与质量评定，编写质量 检验报告。质量检验报告应经过审核批准且包含数据精度统 计和质量等级统计。 十、成果归档 （一）数据成果 采集生产的数据成果包括图元数据（二维图元数据、三 维图元数据）、实体属性数据、实体关系数据和元数据。元 数据成果应符合《基础地理实体数据元数据》相关规定。 （二）资料成果 资料成果应包括但不限于以下文档： 1.技术设计报告。 2.技术总结报告。 3.工作报告。 4.质量检验报告。 5.其他相关文档。 — 125 —

附录 A 基础地理实体（自然和人工地理实体）二维图元数据 采集技术要求 A.1 一般性要求 1.首先采集水系、道路、建（构）筑物等类型实体，再 采集其他类型实体。 2.图元采集时应根据源数据仔细辨认，不得错漏、移位 和变形，对点图元采集定位点，定位点取其几何中心点或标 志性特征点，有向点应确定其方位角；对线图元采集定位线， 定位线取其轮廓线或中心线，定位线应根据轨迹描绘，走向 明确，衔接合理；面图元应封闭构面，不应重复；图元的几 何类型和空间拓扑关系应正确。 3.采集的图元数据，应相互拼接，接边应符合要求。 4.当源数据尺度不一致时，宜在河流、道路等线状地物 实体位置接边，以使数据合理衔接，减少冲突。 5.对于无法准确采集的图元应进行外业补测。 A.2 具体要求 （一）自然地理实体 1.山体 （1）山脉、山岭应采集范围面。 （2）峰、柱应采集最高点位置及范围线。 （3）漏斗、火山口、陡石山、露岩地均应采集范围面。 （4）山洞、溶洞应正确表示洞口位置，并按真实方向 — 126 —

确定其方位角。 （5）大面积沟壑地区，沟壑可适当取舍，并应显示出 该地区沟壑的分布特点。 （6）陡崖、坎、岸应采集边缘线，应保证线条光滑连 续，不得有不合理悬挂、自相交。 2.水系 （1）水系的采集应能反映出区域水系的总体特征，应 位置准确，主次分明。 （2）河流、湖泊、池塘的岸线应采集大堤(或固定种植 的滩地)与斜坡(或陡坎)相交处的位置；河流、湖泊还应沿水 边的陡坎采集水涯线；不同名称的河流、湖泊应分开采集。 （3）流域、河、湖岛、河滩、瀑布、跌水均应采集其 范围面。 （4）泉应采集出水口点位。 （5）河源应采集河流发源地点位。 （6）河口应采集河流注入海洋、湖泊等的点位。 3.冰雪 （1）雪域、冰川均应采集范围面。 （2）冰裂隙应按实地大小以真实方向表示。 （3）高于 10m 以上的冰塔应采集，冰塔丛立地区可适 当取舍。 4.海洋 — 127 —

（1）海岸线以多年大潮平均高潮位时海陆分界痕迹线 为准。 （2）海岸线的位置与其他地物位置发生矛盾时，不得 移动海岸线位置。 （3）海域、海滩、海岛、礁及其他海洋地貌应正确采 集位置、范围；海滩应区分性质，不同性质的海滩应分别采 集；暗沙、暗礁应采集范围线，范围线位置为海水明显变暗 （深）的交界处。 5.农林用地与土质 （1）结合第三次全国国土调查、国土变更调查等权威 成果，采集农林用地与土质的类别特征和范围分布，耕地、 园地、林地、草地等应明确其类别和作物，采集其范围面以 及相应属性，同一范围生长有多种植被时，应综合经济价值 和数量考虑，不应超过三种植被，多于三种的，舍去少量及 次要的植被。 （2）沙地、湿地及其他土质单元均应采集其范围面。 （二）人工地理实体 1.水利 （1）水库的岸线应采集大堤（或固定种植的滩地）与 斜坡（或陡坎）相交处的位置。 （2）水库的溢洪道按其实际宽度采集，溢洪道的闸门 用闸表示。 — 128 —

（3）泄洪洞、出水口应采集洞口位置，按实际方向表 示。 （4）沟渠应采集渠道外肩线，堤顶宽度大于 2m 的应采 集内肩线，并在渠道外侧采集陡坡，长度短于 10m 的沟渠可 不采集；宽度或深度超过 1m 的，长度超过 100m 的水沟应 采集岸线。 （5）水利附属设施及其他人工河湖地物均应采集位置、 形状以及相应属性。 2.交通 （1）铁路线路及其附属设施应采集其位置、形状及相 应属性，架空索道应采集铁塔位置，高架轨道应采集外墙结 构边线的投影位置和墩柱，地面上的轨道及岔道应按实际位 置采集，架空的轨道应与地面轨道衔接平顺；桥梁、渡口、 码头应表示其类别，采集其外轮廓以及相应属性。 （2）城市道路应表示其类别和等级，道路边线应采集 道路边缘与路缘石交界处。 （3）线状城市道路分隔设施和路侧设施应采集设施纵 向连续不变的顶部中心位置，面状分隔设施、减速带、安全 岛、非机动车停放点应采集外轮廓；实地无停车范围线的非 机动车停车桩应采集首尾停车柱中心点。 （4）交通信号灯应采集对应杆的落地几何中心位置， 还应采集交通信号灯的几何特征点及相应属性；公交站牌、 — 129 —

立柱应采集杆落地几何中心位置以及相应属性；龙门架应采 集道路通行左侧落地几何中心位置。 （5）交通及附属设施应采集道路边线、道路中心线、 路口以及交通附属设施的位置、形状及相应属性，线图元应 反映地面起伏变化，点图元应具有高程信息。 3.建（构）筑物及场地设施 （1）各类建（构）筑物及场地设施应采集其位置、形 状及相应的属性信息。 （2）建成房屋应实测其墙基外角，房屋的结构应以主 体部分为准；采集房屋层数，房屋的楼层应以主楼为准，同 一结构不同层次、不同结构不同层次均应区分表示。 （3）所有房屋应采集高度，一般性房屋高度可包括房 屋主体最高处到地平面的垂直距离、房屋主体顶端设备间到 房屋主入口室外地坪的垂直距离及房屋主体顶端各种天线、 避雷针或旗杆最高处到室外地坪的垂直距离；坡屋顶房屋高 度应包括屋脊、檐口至室外地坪的垂直距离。 （4）有支柱的门廊、檐廊、飘楼以及伸出主体结构的 阳台，建（构）筑物下的通道、室外楼梯、院门、门墩支柱 和天井应按实际位置采集其外轮廓线。 （5）房屋墩、柱凸出部分大于 0.2m 的应按实际位置逐 个采集，其他以墙基外角为准；城市地区街坊内建（构）筑 物的台阶均应按实地轮廓采集，乡村院落内长度小于 3m 或 — 130 —

宽度小于 2m 的台阶不采集。 （6）依附在建（构）筑物上零星搭建的，农村宅基地 内不住人，位于海滩、海岛等地区结构较好的简屋或棚屋应 按照实际位置采集；临时性的活动房屋，施工单位搭建的临 时工棚，搭建在城市道路旁正规人行道或路面上的棚房等可 不采集。 （7）围墙应采集其主体外墙线、宽度和高度；起境界 作用的栅栏、栏杆、篱笆、活树篱笆、铁丝网等应采集中心 线，并保持主干线连续完整。 （8）图像监控点等设施应采集其落地中心位置。 （9）行树应采集其落地中心位置形成的中心线，古树 名木应采集编号、树高、胸径、冠幅、状况、地址、树龄、 科名等属性。 （10）面状健身娱乐设施等应采集其外部轮廓，健身场 地边线与内部道路边线、地类界等重合时各自保持完整。 （11）落地烟囱应采集落地位置外轮廓，被建（构）筑 物包围的烟囱，应采集其中心位置。 （12）有雨罩、顶棚的设施，应采集其雨罩或顶棚等投 影的外轮廓。 4.管线 （1）高压输电线、配电线均应采集杆位，单线连接， 各种线路应类型分明，走向连贯；线路入地口位置应采集； — 131 —

街道、郊区、集镇、棚户区等内部主要干道上的低压线应全 部采集；多种电线在一个杆柱上，宜采集主要电线；小巷内 的分支、单位及建（构）筑物内部、郊外农村地区仅有三根 电杆的分支线路、临时性的低压线以及进房入室的方向线等 可不采集。 （2）电杆、电线架应采集位置；电线塔应采集电线塔 底脚的外角；电线杆上的变压器应按实际位置及方向采集。 （3）集束的、长期固定的通信线均应采集杆位，单线 连接，线路入地口位置应采集，进房入室的方向线可不采集。 （4）地下检修井应表示其类别，采集井盖中心位置以 及相应属性，采集时应注意主次关系及连接线路；应采集进 出单位的第一只井位，内部的可不采集；污水篦子、消火栓、 有砌框的地下管线阀门均应采集；控制箱、应急箱应采集落 地几何中心位置以及相应属性。 5.院落 （1）院落应采集范围及相应属性，不同类别、不同名 称的院落应分别采集。 （2）院落边界由垣栅、围墙或建（构）筑物等围成的 一个相对封闭的范围确定。 6.人工地貌 （1）人工地貌的采集应正确反映地貌的形态、类别和 分布特征。 — 132 —

（2）梯田坎根据地域特点选取表示；梯田坎密集时， 最高、最低一层陡坎按实地位置表示，中间各层可适当取舍。 — 133 —

附录 B 基础地理实体（自然和人工地理实体）三维图元数据 采集技术要求 B.1 一般性要求 1.可单一使用倾斜摄影影像数据、激光点云数据作为源 数据采集三维图元的几何框架，也可采用经上述数据融合形 成的数据进行采集。 2.三维图元的几何框架应完整，准确表达目标的三维几 何形态特征。 3.三维图元的各组成部分之间相对应关系真实准确。 4.在满足模型细节层次的要求下，精简三维图元的面片 数量。 5.应避免模型的缝隙和错位，无多余面和破面。 B.2 几何框架数据采集具体要求 （一）自然地理实体 1.山体 山体采集应首先确定其边界范围，按照该范围在 Mesh 三维模型上，依据其形态特征进行三维图元几何框架采集及 纹理映射，若出现漏洞、纹理变形或缺失等情况，应结合激 光点云数据等，进行漏洞填充和纹理修复。在此基础上，自 动生成空间身份编码，采集基本属性数据，依照《基础地理 实体语义化基本规定》进行必要的属性扩展。 2.水系 — 134 —

同山体实体采集要求。 3.冰雪 同山体实体采集要求。 4.海洋 同山体实体采集要求。 5.农林用地与土质 同山体实体采集要求。 （二）人工地理实体 1.水利 （1）应准确反映实体结构特征，任一维度变化超过 1m 的结构特征均应获取三维几何信息。 （2）纹理细节清晰，准确反映建模物体材质特征，不 同材质或铺装形式之间的差别与分隔应清晰反映。 （3）模型的基底与所处地形位置处于同一水平面上， 与地形起伏相吻合。 （4）按照地物实体采集精度选取适宜的 Mesh 三维模 型，采集三维图元几何框架并进行纹理映射，若出现漏洞、 纹理变形或缺失等情况，应结合激光点云数据等，进行漏洞 填充和纹理修复。 （5）自动生成空间身份编码，采集基本属性数据，依 照《基础地理实体语义化基本规定》进行必要的属性扩展。 2.交通 — 135 —

（1）应准确反映实体的结构特征，任一维度变化超过 1m 的结构特征均应获取三维几何信息。 （2）纹理应反映路面材质和交通标线。 （3）模型位置和几何尺寸与现状一致。 （4）模型的基底与所处地形位置应处于同一水平面上， 与地形起伏相吻合。 （5）按照地物实体采集精度选取适宜的 Mesh 三维模 型，进行三维图元几何框架采集及纹理映射，若出现漏洞、 纹理变形或缺失等情况，应结合激光点云数据等，进行漏洞 填充和纹理修复。 （6）自动生成空间身份编码，采集基本属性数据，依 照《基础地理实体语义化基本规定》进行必要的属性扩展。 3.建（构）筑物及场地设施 （1）建（构）筑物及附属设施的一级模型 1）进退结构大于 0.2m 的均应进行建模表现。模型应反 映建（构）筑物体长、宽、高等任意维度变化大于 0.2m 的 细节（个别标志性古建（构）筑物应反映变化大于 0.15m 的 细节），如建（构）筑物的外观转角变化，阳台、门窗的框 架样式，屋檐的造型。 2）模型结构利用 Mesh 三维模型和激光点云数据进行提 取。建（构）筑物及附属设施的二、三、四级模型也应遵循 此项要求。 — 136 —

3）沿街具有标志性意义的建（构）筑物，因遮挡造成 的结构、纹理不全的，需通过车载街景或人工方式予以补全。 建（构）筑物及附属设施的二、三、四级模型也应遵循此项 要求。 4）模型真实反映建（构）筑物体的外观细节，侧面上 的阳台、窗、广告牌及各类附属设备都应清晰表现，且侧面 轮廓线应反映侧面上的变化细节。 5）模型使用的纹理材料应与建（构）筑物外观保持一 致，反映实际的图像、颜色、透明度等，区别出砖头、木头、 玻璃等不同材质。纹理中不应含有建（构）筑物以外的物体， 物体的内部及屋顶变化细节应清晰可辨。建（构）筑物及附 属设施的二、三、四级模型也应遵循此项要求。 6）模型的屋顶应反映屋顶结构形式、附属设备等细节。 建（构）筑物及附属设施的二、三、四级模型也应遵循此项 要求。 7）对于主体包含球面、弧面、折面或多种几何形状类 型建（构）筑物，应表现建（构）筑物的主体几何特征。建 （构）筑物及附属设施的二级模型也应遵循此项要求。 8）对于包含以上提到的多种类型建（构）筑物，可拆 分成为不同类型的建（构）筑物再建模。建（构）筑物及附 属设施的二、三、四级模型也应遵循此项要求。 9）模型的基底与所处地形位置应处于同一水平面上， — 137 —

与地形起伏相吻合。建（构）筑物及附属设施的二、三、四 级模型也应遵循此项要求。 10）建筑底部与地面衔接处，可允许建筑立面有少许插 入地面，但不超过 0.5m。建（构）筑物及附属设施的二、三、 四级模型也应遵循此项要求。 （2）建（构）筑物及附属设施的二级模型 1）进退结构大于 0.5m 的均应进行建模表现。模型应反 映建（构）筑物体长、宽、高等任意维度变化大于 0.5m 的 细节，如建（构）筑物的外观转角变化，阳台、门窗的框架 样式，屋檐的造型。 2）其他要求见“（1）建（构）筑物及附属设施的一级 模型”所述内容。 （3）建（构）筑物及附属设施的三级模型 1）进退结构大于 0.8m 的均应进行建模表现。模型应反 映建（构）筑物体长、宽、高等任意维度变化大于 0.8m 的 细节，如建（构）筑物的外观转角变化，阳台、门窗的框架 样式，屋檐的造型。 2）其他要求见“（1）建（构）筑物及附属设施的一级 模型”所述内容。 （4）建（构）筑物及附属设施的四级模型 1）进退结构大于 1.2m 的均应进行建模表现。模型应反 映建（构）筑物体长、宽、高等任意维度变化大于 1.2m 的 — 138 —

细节，如建（构）筑物的外观转角变化，阳台、门窗的框架 样式，屋檐的造型。 2）其他要求见“（1）建（构）筑物及附属设施的一级 模型”所述内容。 4.管线 （1）管线的一级模型 1）应反映出管线的主次关系和连接点。管线的二、三、 四级模型也应遵循此项要求。 2）应真实反映管线口径形状，管线断面应做圆滑处理。 管线的二、三、四级模型也应遵循此项要求。 3）匝口、放水口、消防栓、电杆、塔架和各种窖井等 与地上其他精细模型结合紧密的附属设施与实际地物的水 平、垂直误差不宜超过 0.5m。 4）使用的纹理应真实反映实际物体的材料。 5）多种管线在水平垂直交叉时，宜依据其最近的管线 特征点高程差异，反映空间的交错结构细节。 （2）管线的二级模型 1）附属设施模型的外观，应能直观反映其功能及相同 管线实体段之间的分流调节特征。 2）其他要求见“（1）管线的一级模型”所述内容。 （3）管线的三级模型 1）断面尺寸应真实反映管线口径及类型。 — 139 —

2）应真实表达管线在平面的走向和在竖向的空间拓扑 关系。 3）管线节点及附属设施可采用符号表现。 （4）管线的四级模型 1）应基于测量数据生成，中心线上管线特征点的坐标 值与实际管线实体中心线上特征点保持一致。 2）应反映出管线的主次关系。 3）应真实表达管线在平面的走向和在竖向的空间拓扑 关系。 4）管线节点及附属设施可不予表现。 5.院落 院落采集应首先确定其边界范围，按照该范围在 Mesh 三维模型上，依据其形态特征进行三维图元几何轮廓采集及 纹理映射。在此基础上，自动生成空间身份编码，采集基本 属性信息数据，依照《基础地理实体语义化基本规定》进行 必要的属性扩展。 6.人工地貌 同院落实体采集要求。 B.3 纹理数据采集一般性要求 1.纹理贴图应清晰真实，色彩饱和度、对比度适中。 2.纹理数据应拼接无缝，且过渡自然。 3.纹理数据应进行纠正处理，消除摄影视角和镜头畸变 — 140 —

引起的变形。 4.避免纹理图像中存在未被模型引用的冗余纹理。 5.同类实体的纹理色调和亮度等要保持一致，确保整体 区域范围视觉效果一致。 6.纹理格式应为 TIF、JPG、TGA、PNG，纹理命名需规范， 纹理尺寸应为 2n，行列数不宜超过 2048×2048。 — 141 —

参考文献 [1] 自然资办发〔2022〕7 号 自然资源部办公厅关于全面推进实 景三维中国建设的通知 [2] 自然资办发〔2021〕56 号 实景三维中国建设技术大纲（2021 版） [3] 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维中国 建设技术文件-1 名词解释 附件 3 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-7 基础地理实体语义化基本规定 142

2022 年 4 月 143

目录 引 言............................................................................................... 146 一、范围............................................................................................... 147 二、引用文件....................................................................................... 147 三、术语和定义................................................................................... 147 四、基本要求....................................................................................... 147 （一）时空基准............................................................................. 147 （二）基本原则............................................................................. 148 五、总体流程....................................................................................... 148 （一）流程图................................................................................. 148 （二）流程说明............................................................................. 149 六、语义化内容................................................................................... 150 （一）基础地理实体属性............................................................. 150 （二）基础地理实体关系............................................................. 150 七、语义化内容获取........................................................................... 150 （一）实体属性的获取................................................................. 150 （二）实体关系的获取................................................................. 152 八、语义化内容表达........................................................................... 157 （一）定义概念层......................................................................... 157 （二）建立语义描述规则并描述................................................. 158 144

（三）构建资源描述框架............................................................. 160 九、质量检查....................................................................................... 162 （一）完整性检查......................................................................... 162 （二）正确性检查......................................................................... 162 （三）一致性检查......................................................................... 162 附录 A 实体关系内容......................................................................... 164 附录 B 基础地理实体空间关系及类属关系建立.............................173 附录 C 资源描述框架描述示例.........................................................185 参考文献............................................................................................... 189 145

引言 语义化是基础地理实体数据的重要特征之一，对于实现“人 机兼容理解”、推动数据服务向知识服务发展具有重要意义。语 义化内容与应用需求密切相关，需在实际工作中逐步探索完善。 为积极引导、规范开展相关工作，编制《基础地理实体语义化 基本规定》文件。 本文件归属于新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件 系列，为“采集处理类”技术文件。 —146 —

一、范围 本文件规定了基础地理实体语义化内容、语义化内容获取、 语义化内容表达及语义化成果质量检查等。 本文件适用于基础地理实体语义化相关工作。 二、引用文件 本文件编制过程中，引用了如下文件，下列文件对于阅读 和使用本文件，是必不可少的。 GB22021-2008 国家大地测量基本技术规定 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维中国 建设技术文件-2 基础地理实体分类、粒度及精度基本要求 自然资测绘函〔2021〕68 号 新型基础测绘与实景三维中国 建设技术文件-3 基础地理实体空间身份编码规则 三、术语和定义 （一）资源描述框架（Resource Description Framework） 基 于 统 一 规 则 描 述 对 象 的 数 据 模 型 ， 通 常 采 用 XML （Extensible Markup Language）语法表达。 四、基本要求 （一）时空基准 坐标系统采用 2000 国家大地坐标系（GB 22021-2008，英 文 名 称 China Geodetic Coordinate System 2000 ， 简 称 CGCS2000），如地方确有需要，可采用依法建设的地方独立坐 —147 —

标系。当采用其他坐标系统时，应与 2000 国家大地坐标系建立 联系。 高程基准采用 1985 国家高程基准。 深度基准采用理论最低潮面。 时间基准采用公元纪年和北京时间。 （二）基本原则 基础地理实体语义化应遵循以下基本原则： 规范性：基础地理实体语义化应按照统一规则，以实现对 基础地理实体属性及实体关系的标准化描述。 计算性：基础地理实体语义化成果应便于计算机进行表达 和理解。 按需性：基础地理实体语义化程度应结合实际需求进行确 定。 五、总体流程 基础地理实体语义化总体流程包含语义化内容确定、语义 化内容获取、语义化内容表达及质量检查等环节，具体流程见 图 1。 （一）流程图 —148 —

图 1 语义化总体流程图 （二）流程说明 1.语义化内容确定。确定基础地理实体语义化内容。 2.语义化内容获取。针对每类实体，获取实体属性和实体关 —149 —

系数据。 3.语义化内容表达。定义概念层，建立语义描述规则，构建 资源描述框架，对基础地理实体语义化内容进行表达。 4.质量检查。对基础地理实体语义化内容进行质量检查，确 保成果质量。 六、语义化内容 语义化内容包括实体属性及实体关系两部分。 （一）基础地理实体属性 基础地理实体属性包括基本属性和扩展属性。基本属性包 括实体类别、实体名称、空间身份编码（依据《基础地理实体 空间身份编码规则》进行确定）等。基本属性内容应与《基于 1∶ 5001∶10001∶2000 基础地理信息要素数据转换生产基础地理实 体数据技术规程》中相关规定保持一致。扩展属性主要指与基 础地理实体相关的结构化、半结构化及非结构化信息。扩展属 性内容按需定义。 （二）基础地理实体关系 基础地理实体关系包括：空间关系、类属关系、时间关联 关系以及几何构成关系。实体关系详细内容见附录 A。 七、语义化内容获取 （一）实体属性的获取 1.基本属性获取 —150 —

通过数据采集、现有数据属性转换等方式获取实体基本属 性，详细内容见技术文件《基于 1∶5001∶10001∶2000 基础地 理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程》及《基 础地理实体数据采集生产技术规程》。 2.扩展属性获取 （1）基于标识信息关联获取 1）获取标识信息。获取实体名称、实体空间身份编码等唯 一标识信息。 2）标识信息匹配。依据唯一标识信息，建立基础地理实体 与多源异构时空数据（如 CIM 数据、BIM 数据、工业互联网数 据等）之间的映射关系。 3）获取扩展属性。依据数据间的映射关系，将多源异构时 空数据中蕴含的属性，作为基础地理实体的扩展属性。 （2）基于空间位置关联获取 1）坐标转换。将多源异构时空数据的空间坐标系与基础地 理实体数据的空间坐标系进行统一。 2）空间匹配。根据空间位置信息，建立基础地理实体与多 源异构时空数据之间的映射关系。 3）获取扩展属性。依据数据间的映射关系，将多源异构时 空数据中蕴含的属性，作为基础地理实体的扩展属性。 （3）基于知识图谱关联获取 —151 —

1）图谱建立。建立基础地理实体知识图谱。 2）语义融合。通过基础地理实体知识图谱，对基础地理实 体数据中与多源异构时空数据中的同类数据进行语义融合。如 水系实体“河流”与土地利用现状分类“河流水面”指代同一 类地理对象，若两类数据中某个河流对象具有相同的空间位置 信息，则此两类数据表达的地理对象为同一条河流，可进行语 义融合。 3）扩展属性获取。将经过语义融合的多源异构时空数据的 属性，作为基础地理实体数据的扩展属性。由知识图谱推理获 得的实体其他深层数据，可作为基础地理实体数据的扩展属性。 （4）基于互联网数据关联获取 1）数据抽取。在互联网上抓取以网页等形式公开存在的非 结构化数据，抽取实体相关的属性数据，如某建筑实体的简称、 别名。 2）质量评价。构建质量评价模型，对抽取得到的实体相关 属性数据进行质量评价。从信息的时效性、一致性、准确性等 评估维度定义信息质量检验规则，根据规则执行信息质量检核； 基于评价结果，去除不符合要求的、保留准确有效的数据。 3）扩展属性获取。对于通过质量评价的实体属性数据，作 为基础地理实体的扩展属性。 （二）实体关系的获取 —152 —

1.空间关系 包括空间拓扑关系、空间距离关系和方位关系的获取。基 础地理实体空间关系详细建设情况见附录 B。 （1）空间拓扑关系 采用图形学算法进行计算，获取基于九交模型等描述的空 间拓扑关系。 （2）空间距离关系 计算统一时空基准下实体间的欧式距离，获取实体间空间 距离关系。 如图 2 所示，在三维场景下，取基础地理实体最小外包立 方体的几何中心作为实体中心点，将该中心点垂直投影至模型 的最小高程点所在面，计算投影面上两实体间的点距离。在二 维场景下，以面状实体为例，计算面状实体的几何中心点间的 距离。 图 2 三维场景与二维场景下空间距离计算示意图 —153 —

线状实体进行空间距离计算时，可计算其他实体与线状实 体间的最邻近距离，或可将线状实体拆分成不同实体段（路段、 河流段等），计算其他实体与线状实体各个实体段的平均距离。 （3）方位关系 计算实体在统一时空基准下的方位角，对照附录 A 中的图 A.1.1，获取实体间的方位关系。 方位关系获取时，线状实体（如道路、狭长河流等）与其 他非线状实体的方位关系计算见图 3。实体 1 为非线状实体，实 体 2 和实体 3 为线状实体，以实体 1 的实体中心点 a1 为圆心、 由 0 开始逐渐增大半径，绘制同心圆。 情况 1：当圆与线状实体 2 中心线线段相切时，中心线线段 与圆有唯一公共交点 b1，且该点位于中心线线段上。以点 a1 为 原点构建八方位（四/十六方位）定位模型，判断点 b1 所在定位 模型范围，定性描述线状实体 2 与实体 1 方位关系；计算点 b1 与 a1 的方位角度值，定量描述线状实体 2 与实体 1 方位关系。 情况 2：当圆与线状实体 3 中心线线段不存在相切关系时， 延长圆半径 Rmin2，直至与线段产生交点 b2。以点 a1 为原点构建 八方位（四/十六方位）定位模型，判断点 b2 所在定位模型范围， 定性描述线状实体 3 与实体 1 方位关系；计算点 b2 与 a1 的方位 角度值，定量描述线状实体 3 与实体 1 方位关系。 当需要判断由实体 2 和实体 3 形成的线状聚合基础地理实 —154 —

体与实体 1 的方位关系时，需要计算各圆半径，并取半径最小 值对应的交点。如图 3，计算半径 R1 和 Rmin2 的值，可知 R1<Rmin2， 提取交点 b1。以点 a1 为原点构建八方位（四/十六方位）定位模 型，判断点 b1 所在定位模型范围，定性描述线状实体与实体 1 方位关系；计算点 b1 与 a1 的方位角度值，定量描述线状实体与 实体 1 方位关系。 图 3 线状实体方位关系计算示意图 2.类属关系 类属关系应在数据采集生产阶段以标准规范、专家定义、 经验总结等方式获取。如基础地理实体等级关系应依据《基础 地理实体分类、粒度及精度基本要求》中规定的实体分类等级 获取。基础地理实体类属关系详细建设情况详见附录 B。 3.时间关联关系 —155 —

在数据采集生产阶段，获取基础地理实体产生、消亡时间、 当前实体数据版本等时间信息，依据时序特征，获取实体间的 时间关联关系。每类基础地理实体均应建立时间关联关系。 4.几何构成关系 基于标识信息进行计算获取，通过空间身份编码，获取同 一实体与其对应图元之间的几何构成关系，同样依据空间身份 编码，获取同一实体多类表现形式之间的几何构成关系。每类 基础地理实体均应建立几何构成关系。 如图 4 所示，某建筑物实体具备两种空间表达形式，其中 三维表达形式包含一个体图元；二维表达形式由面图元 1 与图 元 2 组合表示。通过基础地理实体空间身份编码，获取面图元 1 与图元 2 属于同一基础地理实体，同时获取体图元与面图元属 于同一基础地理实体。 —156 —