GB/T 41447-2022 城市地下空间三维建模技术规范（正式版）

ICS07.040CCSA75GB/T41447—2022城市地下空间三维建模技术规范国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T41447—2022 1 1 1 2 25.1时空基准 25.2模型分类 25.3模型分级 35.4质量要求 3 46.1需求分析 46.2技术设计 46.3数据获取 46.4几何建模 46.5属性关联 46.6纹理映射 56.7模型集成 56.8质量检验 56.9成果提交 5 5 5 67.2.1基于三维点云数据建模 67.2.2基于其他测绘数据建模 67.3基于设计施工资料建模 67.3.1基于工程图纸建模 6 67.4基于地质勘察数据建模 77.4.1基于地质钻孔数据建模 77.4.2基于地质剖面数据建模 77.4.3基于地质平面数据建模 77.4.4基于多源地质数据建模 7 88.1一般要求 8 8Ⅱ8.3三维有向包围盒构建 88.4外表面模型构建 88.5内表面模型构建 88.6功能空间模型构建 88.7构件模型构建 99地下管线建模 99.1一般要求 9 99.3三维有向包围盒构建 99.4管线表面模型构建 99.5管点符号构建 9.6管点模型构建 10综合管廊建模 10.1一般要求 10.2建模方法选择 10.3三维有向包围盒构建 10.4外表面模型构建 10.5内表面模型构建 10.6功能空间模型构建 10.7构件模型构建 11.1一般要求 11.2建模方法选择 11.3三维有向包围盒构建 11.4外表面模型构建 11.6功能空间模型构建 11.7构件模型构建 12.1一般要求 12.2建模方法选择 12.3表面模型构建 附录A(规范性)模型元数据基本内容 附录B(资料性)周边地质体基本属性信息 ⅢGB/T41447—2022本文件按照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》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC230)归口。本文件起草单位：建设综合勘察研究设计院有限公司、国家基础地理信息中心、星际空间(天津)科市规划勘测设计研究院、北京四维益友信息技术有限公司、南京泛在地理信息产业研究院有限公司、北京华泰天宇科技有限公司、北京市新技术应用研究所有限公司、同创数字空间(北京)有限公司。1GB/T41447—2022城市地下空间三维建模技术规范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，注日期的引用文本文件。GB/T12328综合工程地质图图例及色标GB/T18316数字测绘成果质量检查与验收GB/T28590城市地下空间设施分类与代码GB/T35636城市地下空间测绘规范GB/T51301建筑信息模型设计交付标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.13.23.33.43.5综合管廊utilitytunnel2GB/T41447—20223.6地下交通设施undergroundtr3.73.8包含建模对象的任意坐标轴方向上体积最小的长方体。3.9表面模型surfacemodel描述地下空间设施内外侧边界几何形态的三维模型。3.10功能空间模型functionspacemodel描述由建筑构件围合成的具有一定功能分区的三维模型。3.11构件模型elementmodel描述组成地下空间设施的建筑构件的三维模型。3.124缩略语下列缩略语适用于本文件。BIM:建筑信息模型(BuildingInformationModeling)CAD:计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)LOD:精细度(LevelofDetail)TIN:不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork)5.1.2空间基准宜采用CGCS2000和1985国家高程基准。当采用其他坐标系时，应与CGCS2000建地下交通设施模型和周边地质体模型。对具有多种功能特征对象的地下空间，可通过模型集合的方式3GB/T41447—2022模型。b)LOD2模型为基础模型，表达地下空间三维模型的语义、空间位置、表面基本几空间划分、建筑构件组成以及属性信息，能满足物业管理、建筑运维、设备设施管理等应用描述方式见表1。模型类型精细度LOD1LOD2LOD3LOD4地下建筑物模型三维有向包围盒内表面模型外表面模型内表面模型外表面模型功能空间模型内表面模型外表面模型功能空间模型构件模型地下管线模型三维有向包围盒表面模型管点符号表面模型构件模型表面模型构件模型综合管廊模型三维有向包围盒内表面模型外表面模型内表面模型外表面模型功能空间模型内表面模型外表面模型功能空间模型构件模型地下交通设施模型三维有向包围盒内表面模型外表面模型内表面模型外表面模型功能空间模型内表面模型外表面模型功能空间模型构件模型周边地质体模型表面模型表面模型表面模型表面模型设施的建模精细度不应低于LOD2。5.4.2几何数据质量符合下列规定：4GB/T41447—2022a)建模单元应为独立对象；d)几何精度应满足技术设计指标；5.4.3纹理数据质量符合下列规定：b)纹理贴图准确；6建模过程控制和成果检验要求等内容的实施方案和成果的交付要求，并应形成技术设计书。技术设计书应通过相关评审。6.2.3模型分级应根据应用需要进行选择，对不同对象可采用不同的模型分级。技术设计应对相应LOD所需建模数据的内容及质量提出明确要求。6.3.2当通过地下空间测绘方式获取建模所需数据时，应符合GB/T35636的规定。几何建模方法及要求应符合第7章的规定。6.5.1地下空间设施的分类与代码，应符合GB/T28590的规定，未涵盖类型可进行扩充，但不应与GB/T28590冲突。5GB/T41447—20226.6.2宜采用标准纹理库，与建模对象映射。当要求真实感渲染效果时，则应使用建模对象的实际纹理。6.7.4地下空间设施模型与周边地质体模型集成时，应基于地下空间设施所占空间对周边地质体模型6.8.2质量检验应依据下列文件进行：a)项目委托书或合同书，以及项目委托方b)项目技术设计书；c)相关技术标准。a)建模所用的数据源；b)模型数据(包含几何数据及对应的纹理数据和属性数据);e)需要交付的其他资料。6.9.3模型元数据的基本内容应按附录A的规定执行。7建模方法6GB/T41447—2022据建模方法构建地下空间三维模型。7.2.1.3基于三维点云数据建模要求如下：c)应根据应用需求对地下空间对象的点云数据进行分类；d)宜对点云数据进行地下空间对象识别分类；e)宜构建基于TIN的地下空间三维表面模型。7.2.2.2基于其他测绘数据建模应具备下列资料：a)中心线及区段端点坐标；b)截面形状及参数；c)附属物的位置及形态。7.2.2.3基于其他测绘数据建模要求如下：a)应根据截面轮廓构建参数可变的截面；a)具有CAD电子数据的地下空间设施；b)具有纸质工程图的地下空间设施。a)对纸质工程图，可通过扫描识别方式转为CAD矢量数据；7.3.2基于BIM数据建模7.3.2.1已具备BIM模型的地下空间设施，宜采用基于BIM数据建模方法。7.3.2.2基于BIM数据建模具备的条件如下：a)BIM数据中应包含建筑构件与功能空间数据；b)BIM数据的精细度宜达到建设工程方案设计阶段的相应要求。7GB/T41447—20227.3.2.3基于BIM数据建模要求如下：a)提取、转换BIM模型中的建筑构件数据，建立构件模型；b)提取、转换BIM模型中的功能空间信息，建立功能空间模型；c)对建筑内外表面进行识别、提取并构建相应模型。7.4基于地质勘察数据建模7.4.1基于地质钻孔数据建模7.4.1.1具有钻孔数据的地质建模区域，宜采用基于地质钻孔数据建模方法。7.4.1.3基于地质钻孔数据建模要求如下：a)基于区域标准地层层序表，进行钻孔数据分层；b)根据需要采用空间插值算法生成虚拟钻孔；c)逐层构建地层上下表面；d)进行相交层面的消除处理；e)生成周边地质体三维模型。7.4.2基于地质剖面数据建模7.4.2.1具有地质剖面图的地质建模区域，宜采用基于地质剖面数据建模方法。7.4.2.3基于地质剖面数据建模要求如下：a)应基于区域标准地层层序表，进行地质剖面标准化处理；b)若地层结构复杂，宜将地质剖面转换为虚拟钻孔，再采用基于地质钻孔数据建模的方法进行三维建模；c)若地层结构简单，宜利用轮廓线法逐层构建周边地质体三维模型。7.4.3基于地质平面数据建模7.4.3.1具有地形地质图的地质建模区域，宜采用基于地质平面数据建模方法。7.4.3.3基于地质平面数据建模要求如下：a)应对地层、构造产状数据进行内插加密处理；b)可将地质平面数据按一定间隔生成序列剖面，再采用基于地质剖面数据建模方法进行三维建模；c)可根据地层界线、地层产状信息生成地层面，根据断层界线、断层产状信息生成断层面；d)应基于建模的三维边界、地层面和断层面，生成周边地质体三维模型。7.4.4基于多源地质数据建模7.4.4.1当地质建模区域具有钻孔数据、剖面数据和平面数据中的两种以上时，采用基于多源数据建模方法：a)采用基于地质平面数据建模方法，构建周边地质体三维模型；b)采用基于地质剖面数据建模方法，对模型进行修正；c)采用基于地质钻孔数据建模方法，对模型进行细化。7.4.4.2基于多源数据建模发生冲突时，应根据数据源的优先级高低进行处理。各数据源的优先级由8GB/T41447—20228地下建筑物建模8.1.2地下建筑物的构件模型、功能空间模型应符合GB/T51301的规定。8.1.4构件模型、功能空间模型的几何与属性信息表达应符合GB/T51301的规定。8.1.6地下建筑物建模时要求如下：8.1.7建筑构件建模要求如下：8.1.9地下建筑物的基本属性信息应符合GB/T35636的规定。8.2.2地下建筑物表面模型可采用基于测绘数据建模方法构建。建筑物内外表面模型。8.4.1地下建筑物外表面模型，应包括建筑物主体的外表面模型和支撑结构(支护桩、桩基等)的表面模型。8.5.1地下建筑物内表面模型应包括建筑物主体的内表面模型。9GB/T41447—20228.6.2基于工程图纸进行功能空间模型构建时，应提取所有建筑构件的几何与属性信息，生成所有功8.6.3基于三维点云数据进行表面模型构建时，应构建功能空间模型。8.7构件模型构建8.7.1基于BIM数据建模时，应直接提取、转换BIM模型中8.7.2基工程图纸建模应符合下列规定：a)提取设计施工资料中的图元，识别出不同类型的构件；c)采用拉伸、扫掠等方法生成构件模型。9地下管线建模9.1.1地下管线模型宜包括地下管线及其附属设施模型、场站设施模型、地下蓄水排水设施模型。9.1.2地下管线建模应包含下列对象：b)地下管线场站建筑；c)地下蓄水排水设施的主隧道、重要节点和控制中心建筑物。9.1.3地下管线模型符合下列规定：a)对管线分段建模，并应反映管线的走向、主次和连接关系；b)管点与管线应无缝衔接；c)管线与地下管线场站应无缝衔接。本属性信息应符合GB/T35636的相关规定。9.2建模方法选择9.2.1地下管线及其附属设施可采用基于其他测绘数据建模、基于BIM数据建模和基于工程图纸建模的方法。9.2.2已建地下管线及其附属设施，宜优先采用基于其他测绘数据建模的方法。9.2.3地下管线场站建筑、地下蓄水排水设施的建模应符合第8章规定。9.3三维有向包围盒构建9.3.1应分段建立地下管线的三维有向包围盒。9.3.2井室的三维有向包围盒，应由其平面投影的有向包围盒及包含底部、顶部的拉伸体构建。9.4管线表面模型构建9.4.2应分段按截面扫掠生成管线表面模型。9.4.3应对管线段之间模型的连接与衔接进行平滑处理。GB/T41447—202210综合管廊建模a)廊内管线模型与管廊本体模型应准确衔接；b)廊内管线模型与外部连接管线模型应连续衔接。10.1.4综合管廊的廊内管线建模，宜按照地下管线建模方式进行，具体要求应符合第9章规定；也可10.1.5综合管廊的基本属性信息应符合GB/T35636的相关规定。10.2建模方法选择10.2.1综合管廊本体的建模宜采用基于其他测绘数据建模或基于设计施工资料建模的方法。10.2.2综合管廊围护结构及外部附属设施的建模方法选择应符合第8章规定。10.3.1综合管廊围护结构和通道应分别建立三维有向包围盒。10.3.2综合管廊本体宜按管廊分区分段建立三维有向包围盒。10.4.2宜建立综合管廊围护结构的外表面模型。应按照综合管廊功能分区建立舱室的功能空间模型，建模方法应符合8.6的规定。10.7.1综合管廊构件模型的构建方法应符合8.7的规定。GB/T41447—202211地下交通设施建模c)地下停车设施及其围护结构等模型。11.1.3地下交通设施的基本属性信息应符合GB/T35636的相关规定。11.2.1地下交通设施中场站类建筑物的建模见第8章。11.4.2宜建立围护结构的外表面模型。12.1.1可根据需要构建周边地质体的外表面模型。外表面模型的LOD宜根据数据源的内容及精细程度等确定。GB/T41447—2022a)切割形成的多个地层实体应分别具有相应的编号和属性信息；a)可采集周边地质体的实际纹理作为模型的真实纹理；b)应按照GB/T12328相关图例规定制作周边地质体模型的纹理。12.1.6周边地质体模型的基本属性信息见附录B中表B.1。12.2建模方法选择质平面数据建模或基于多源地质数据建模的方法。GB/T41447—2022(规范性)模型元数据基本内容表A.1规定了城市地下空间三维建模元数据的基本内容。表A.1模型元数据基本内容序号实体集信息元数据项名称定义与值域范围类型约束条件示例1时空信息建模时间模型完成时间时间M2019-09-0409:09:002平面坐标系统模型采用平面坐标系统字符串MCGCS20003高程基准模型采用高程基准字符串M1985国家高程基准4模型描述模型类型单一模型/集成模型枚举M集成模型5模型名称地下空间模型名称字符串M××医院地下车库三维模型6建模对象地下建筑物/地下管线/综合管廊/地下交通设施/周边地质体枚举M地下建筑物，地下交通设施7模型形式三维有向包围盒/内表面模型/外表面模型/功能空间模型/构件模型枚举M功能空间模型8模型分级模型精细度(LOD1/LOD2/LOD3/LOD4)枚举MLOD39工程阶段规划/设计/施工/竣工/使用中/其他枚举O竣工模型范围区域范围模型覆盖的区域范围字符串M××市××区××路××号位置描述描述模型所在的地理空间位置字符串M地下一至三层四至模型所在区域的东南西北四个方向的边界字符串O东至×××路××号建模过程建模方法基于测绘数据建模/基于设计施工资料建模/基于地质勘察数据建模枚举M基于设计施工资料的建模数据源建模所用数据的来源字