新型基础测绘生产与数据管理系统需求说明

新型基础测绘生产与数据管理系统需求说明一、项目概况建立一套完善的市新型基础测绘生产和数据管理系统；该系统将涵盖从数据采集、生产、处理到存储、分析及应用的全流程，实现对新型基础测绘数据的高效管理和精准应用；通过构建统一的数据标准和接口规范，保障系统内部各模块之间以及与外部系统之间的互联互通；利用先进的信息技术和数据分析方法，为城市规划、建设、管理和公共服务等领域提供全方位的地理信息服务支持；期望通过这一系统的建立，进一步推动新型基础测绘事业的发展，为智慧城市建设和区域经济可持续发展贡献力量；在新型基础测绘数据生产方面，从数据采集、处理、质量控制等多个环节进行了技术创新与应用尝试；例如，在数据采集阶段，引入了先进的遥感技术和移动测量技术，不仅能够更高效地获取大规模地理空间信息，还大幅提升了数据的准确性和时效性；在数据处理环节，运用了一系列智能化算法，实现了数据的自动化处理和预分析，提高了数据处理效率，减少了人为误差；同时，针对数据质量控制，建立了一套严谨规范的检测体系和标准，通过多维度的数据比对和验证，确保输出的新型基础测绘数据在质量上达到较高水平；在地理实体建设领域，同样进行了积极的探索；深入研究了地理实体的表达方法、数据组织模型和空间关联机制等关键技术问题，尝试构建了符合实际情况和数据标准的地理实体数据库，使得地理实体的表示更加精准、丰富和多维，为地理信息的高效管理和广泛应用奠定了坚实基础；然而，随着行业发展和业务需求的不断变化，目前的成果仍需进一步提升和完善；目前，迫切需要进一步深入探索新型基础测绘数据协同生产与实景三维管理的技术；在新型基础测绘数据协同生产方面，由于涉及到多部门、多源数据以及不同的业务流程，如何实现数据的实时共享、交互操作和无缝对接是一个关键难题；需要研究并开发高效的协同工作平台，打破信息壁垒，促进各参与方之间的紧密协作，确保数据在整个生产过程中的一致性和完整性；同时，实景三维管理技术也是当前需要突破的重点；实景三维数据的体量大、结构复杂，在存储、检索、展示和分析等方面都面临着诸多挑战；需要研究适合海量实景三维数据的管理架构和算法，实现数据的快速存储和高效检索，为用户提供流畅的三维场景交互体验；此外，还应建立一套完善的实景三维数据质量评价体系和更新机制，以满足实际应用需求；二、技术要求（一）技术要求参数性质序号具体技术要求（一）新型基础测绘协同生产平台1支持地理实体生产全流程（场景修饰、三维图元采集、二维图元采集、实体质检、智能化分布式计算等模型）进行数据和任务的统一管理，实现地理实体生产项目从人员、算法、算力一体化管理；2支持建模、测图、修饰任务的灵活划分；实现网格、测区范围、工程范围、底图叠加辅助划分，作业人员、质检员的指派、更换；3支持对单体化项目智能贴图进度进行监控与优先级调整，包括项目贴图优先级以及删除、置顶、开始、暂停的批量操作；4支持对文件服务器、缓存服务器、消息队列服务器、数据库服务器、地图服务器、业务服务器的管理和监控；5提供的二维矢量、三维模型编辑工具及协同生产平台必须完全自主内核研制，不依赖第三方软件独立作业；具体而言，二维矢量编辑工具作为地理信息数据可视化与编辑的重要手段，其自主内核研制意味着要独立构建一套完整且高效的矢量数据处理引擎；该引擎应具备强大的几何图形操作能力，包括但不限于点、线、面等基本矢量元素的创建、修改、删除以及复杂的拓扑关系处理；同时，还需支持丰富的属性数据管理功能，能够灵活地对矢量要素的各类属性信息进行编辑、查询和更新；在整个研发过程中，不能依赖任何第三方软件的底层框架或核心技术，确保其独立作业的能力，为用户提供纯粹、稳定且高效的二维矢量编辑体验；三维模型编辑工具同样需要以自主内核为核心进行精心打造；在三维空间中，模型的构建、编辑与优化涉及到众多复杂的算法和技术；自主内核研制要求我们自行研发三维模型的几何建模算法，实现从简单的几何体创建到复杂场景的精细建模；具备高效的光照渲染引擎，能够模拟出逼真的光影效果，为用户呈现出栩栩如生的三维场景；拥有灵活的材质纹理映射功能，使模型表面具有丰富的细节和真实感；并且，在整个工具的开发过程中，要坚决摒弃对第三方软件的依赖，确保其能够在各种环境下独立运行，满足不同领域对于三维模型编辑的多样化需求；而协同生产平台作为整合各方资源、实现多人协作完成复杂项目的关键支撑系统，其自主内核研制更是重中之重；自主内核意味着要构建一套独立且强大的分布式协作架构，支持多用户同时在线操作，实现数据的实时共享与同步更新；平台需要具备高效的任务分配与管理功能，能够根据用户的角色和权限，合理分配任务，并实时跟踪任务进度；拥有完善的数据版本控制机制，确保在多人协作过程中数据的完整性和一致性；同时，还需提供强大的沟通交流功能，方便团队成员之间进行实时沟通与协作；在研发过程中，不能借助第三方软件的现有平台架构或功能模块，必须依靠自身的技术实力和创新精神，打造出一个完全自主可控、高效稳定的协同生产平台，为地理信息产业的协同发展提供坚实保障；6工程文件支持直接存入GPKG数据库，支持实时存盘，支持指定时间间隔进行自动备份；7支持公共建筑贴图功能，自动匹配建筑高度，赋予建筑门、窗、墙体贴图，并支持虚拟材质与现实数据色调保持一致；8支持多种几何体编辑功能、含面挤出工具、偏移工具、切割、快速切片、连接、平移、旋转、缩放、复制、阵列、镜像、倒角功能；支持选择多个面同时挤出、挤出到基准面操作；9支持自动、人工交互两种质检模式对模型进行质检，支持将三维图元与高精度实景三维数据两个模型间的距离比较，得到三维图元的平面误差、高程误差，通过不同颜色渲染三维模型，可直观反应模型质量分布，支持直方图、饼状图统计模型面合格率，支持导出模型精度检查质检报告；10支持针对建筑粘连，墙面粘连，桥隧粘连、建筑底商拉花情况，提供几何修正功能，通过绘制多面体、长方体、墙体几何模型，对绘制的结合体进行模型变换操作，通过融合、挖除处理方式，去除模型粘连情况，修补缺失模型；11支持Mesh的跨瓦片编辑能力，利用跨Tile桥接工具，不受瓦片范围限制，直接对破洞区域进行修复，并保证修饰后数据的瓦片大小一致性；12支持地理实体生产过程中能基于统一采集框架和二三维一体化图元采集流程，在一次二维数据采集的操作上，同时得到二维和三维图元；13具备全局色彩调整，解决影像色彩和光照的不一致性问题；该指标需提供相关发明专利，并包含“色彩一致性”相关字样；14支持多张影像融合贴图，具备智能图像算法，对遮挡纹理图像内容进行识别，并自动解译纹理进行智能填充；15支持三维模型的多种渲染模式，包括点云模式、线框模式、纹理模式；16支持不少于200人的同时进行地理实体数据的生产与质检；17支持流程化配置，可实现按需组装、按需配置，无须修改程序即可形成符合生产单位自身特点的任务处理流程；18支持地理实体生产过程基于分布式集群计算的能力，批量解决纹理遮挡、建筑踏平接边拉花错误问题；19支持对地理场景数据提供数据更新服务，可通过自定义范围线、矢量范围方式实现数据的自动更新融合；20支持不小于TB级数据资源化存储管理；（二）新型基础测绘数据管理平台21能对原始数据、过程数据、成果数据进行分布式管理；支持TB级以上数据管理；为各应用端提供影像索引、影像金字塔、影像快速检索、影像缩略图、数据上传下载服务；可实现多源多类型数据无缝配准显示，统一调度管理；22支持CPU-GPU异构并行计算方案，提供并行处理运算服务；23具备导入地形（osgb/obj）、矢量（shp/kml/wms/wmts服务）、航空倾斜数据、单体化（osgb/obj）、部件（osgb/obj）、栅格数据（DOM/DEM/wms/wmts服务）、控制点（txt/xlsx）格式、点云（las）的数据等多源数据上传管理，支持DEM/DSM与DOM叠加生成OSGB模型；24支持采集的多源数据的管理包括影像文件、倾斜模型、矢量参考数据、点云等文件的查询、导入、上传、下载、批量删除；支持数据传输支持共享路径挂接；25具备基于已有成果数据和已有生产模板自动创建矢量库、实体库的能力；提供工具集，能够帮助完成入库后的后处理，并且支持本机处理、分布式处理等多种处理方式，工具集包括：调度加密、水印加密、更新融合、坐标转换、mesh格式转换、矢量格式转换、模型切块、模型裁剪等；（二）项目所依据及参考的标准1.实景三维建设实施方案(2023-2025年)2.实景三维基础地理实体分类编码（试行）3.实景三维建设总体实施方案（2023—2025年）4.实景三维建设技术大纲(2021版)5.实景三维基础地理实体分类编码（试行）6.基础地理信息要素数据转换生产城市级基础地理实体技术规程（试行）7.新型基础测绘与实景三维建设技术文件-1名词解释8.新型基础测绘与实景三维建设技术文件-2基础地理实体分类、粒度及精度基本要求9.新型基础测绘与实景三维建设技术文件-3基础地理实体空间身份编码规则10.新型基础测绘与实景三维建设技术文件-4基础地理实体数据元数据11.新型基础测绘与实景三维建设技术文件－5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12.新型基础测绘与实景三维建设技术文件－6基础地理实体数据采集生产技术规程13.新型基础测绘与实景三维建设技术文件－7基础地理实体语义化基本规定14.新型基础测绘与实景三维建设技术文件-基础地理实体数据成果规范（试行）15.GB/T18316数字测绘成果质量检查与验收（十六）GB/T24356测绘成果质量检查与验收（三）项目采购范围1.服务名称：新型基础测绘生产与数据管理系统；2.服务地点：本市；3.服务内容：采用多层次分布式应用模型，利用基于组件的方式来设计、开发、组装和部署应用系统，以及基于可扩展标记语言(XML)的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制；平台通过前端工具，调用后端服务，实现对整个作业流程的任务协同管理、质量管理，并对现有的基础测绘技术、流程进行改造优化，保证新型基础测绘数据生产的效率和成果质量；实现新型基础测绘基础数据的生产质检、存储管理与定制服务；（1）新型基础测绘协同生产平台建设提供面向二三维数据协同生产一体化平台，支持面向实景三维实体数据的几何图元采集、实体转换、实体构建、成果质检等综合能力；1）二三维图元采集生产能力提供基于三维模型、正射影像、点云数据的二三维采集编辑工具，支持基于数据库的二三维数据生产与存储能力；提供常用的建模工具和编辑功能，支持模型边界的编辑和算法的应用，实现选中边界的桥接、填充等；支持三维模型的布尔运算，可通过不同布尔运算的组合操作解决模型穿插问题，可以用于复杂的三维模型创建，提供丰富的点、线、面、体编辑功能，用户可以灵活地进行模型的创建和编辑；2）地理实体构建工具能力提供批量化实体身份唯一编码自动计算能力，实现基于分类码、空间占居码、时间码、顺序码的快速生成能力；提供基于空间分析的实体关系自动构建，有效完成实体关系类型与关系描述快速计算，提供实体二三维图元构成关系自动识别，以及复杂实体关系构建能力；支持以表单及关系图谱的双重实体展示与查询能力，为实体数据生产提供更加直观化判读依据；3）地理实体模板配置及转换能力支持实体模板的自定义配置，包括实体数据分类、编码、属性、关系等生产模板配置，实现数据生产标准统一；支持基于数据转换映射方案的配置与管理，满足地形图要素与实体图元之间的双向转换能力，提供批量化基础地理信息要素到实体对象的快速构建；4）地理实体成果质检能力提供自动、人工交互两种质检模式，对数据完整性、精度、时间精度、附件质量、属性精度、表征质量等进行检查；通过对三维图元与高精度实景三维数据两个模型间的距离比较，自动计算三维图元的平面误差、高程误差，实现单体化精度自动评定；根据项目规范不同，提供灵活配置的质检、抽检方案；根据质检方案，自定义设置质检评分细则，输出质检过程文件、质检报告等成果；（2）新型基础测绘数据管理平台建设提供标准化实体数据管理维护与共享分发平台，满足数据的汇集管理、实时更新、快速共享等需要；1）数据可视化能力提供数据资源总览，支持基于数据类型、行政区划、数据集的资源展示，使用户快速获取资源信息，提高工作效率；能够以可视化的方式呈现资源数据，并支持多种数据格式叠加展示，便于用户进行浏览，而不需要不断切换图层；支持用户根据项目需求可选择相关图层数据进入选择集，完成地图场景配置，数管系统支持多种数据类型在可视化窗口进行叠加展示，对于重要的地图场景数据，可选择收藏至收藏夹支持下次快速获取地图场景；提供高级检索，主要包括动态查询、高级查询、历史回溯；动态查询根据可视化窗口范围可实时获取相应的各种数据类型的数据量，并以柱状图的形式展示；高级查询支持根据关键字、行政区划、范围、分辨率、时间、比例尺、数据类型等多种查询方式，并支持高级查询的各种查询方式进行组合查询，满足用户的个性化需求；2）成果数据管理能力针对不同数据源，提供不同的数据建库能力，包括实景三维场景库、矢量库、地理实体库等，确保数据的完整性、合规性、正确性；提供一套完整的数据更新机制，提供全量更新及增量更新两种方式，确保数据的现势性；最终形成一套完整且科学的数据规整建库体系；支持场景数据、矢量、影像、点云、栅格、单体等多种实景三维数据及元数据的管理，完成数据资源池及索引目录构建，通过统一的数据管理，建议确保数据的一致性和准确性，提高数据共享的效率；通过集中管理，可以更好地保护数据的安全性和隐私，防止数据丢失或被非法访问；3）数据更新维护能力提供一套完整的数据更新机制，提供范围更新及对象增量更新模式，确保数据的现势性，最终形成一套完整的高现势性数据成果；自动完成数据更新比对，纯增量式数据更新模式无数据冗余，同时可极大优化数据更新冲突与接边处理问题；只处理变化的数据，更新过程更快，提高了系统的响应速度，只存储变化的数据，减少了存储空间的占用，特别是在数据量庞大的情况下，效果更为显著；通过增量更新，确保数据的最新状态；4）数据管理分发能力支持多种地图服务发布，其中包括发布WFS、WMTS、3DTiles等服务，提高了地图数据的可用性和共享性，使得不同用户能够在不同地点、不同设备上便捷地获取和使用地图信息；通过集中管理和发布地图服务，降低了数据维护和管理的成本，提高了数据的一致性和可靠性，同时可基于数据更新范围进行服务瓦片更新实时更新提取；（3）系统测试验证开展新型基础测绘生产与数据管理系统的测试验证工作，验证内容包括：完成市区域内不少于70平方公里的二三维一体化数据采集、生产、管理和展示，并结合基础测绘、调查和房产等数据完成自然地理实体、道路地理实体和建筑地理实体的构建；1）验证数据收集验证数据对象：收集市范围内的对象化地形图、宗地信息、调查、房产、行政区划及三维场景等数据；验证数据范围：市区域内不少于70平方公里；2）模板制作功能验证基于《市1:10001:2000基础地理空间数据标准及建库规范（试行）》、《实景三维建设技术方法（试行）》、《实景三维基础地理实体分类编码（试行）》、《实景三维建设成果质量验收与核查方案（试行）》、《土地利用现状分类》等标准规范，定义市新型基础测绘数据模板，包括定义图层、属性字段、符号样式等规则，将定义好的图层属性、扩展属性字段和编码属性按xlsx表格格式导入或导出；避免数据在采集、处理过程中出现的冗余、遗漏或冲突问题，提高数据的准确性和可靠性，确保不同来源、不同批次的新型基础测绘数据在格式、结构和内容上保持一致；3）映射方案制作功能验证依据基础地理实体数据标准规范和市对象化地形图数据标准规范，通过新型基础测绘生产与数据管理系统的映射方案制作工具，制作对象化地形图要素与基础地理实体要素之间的编码（图层）、属性映射表；4）二三维地理实体采集功能验证基于省基础地理实体数据模板与转换方案，通过对象化地形图开展试验区二维实体转换构建，由于市对象化地形图制图表达需要，导致部分地理要素表达存在不连续，不能完整表达新型基础测绘数据的二维空间形态，需要对映射后的图元需进行整理完善；同时需结合三维场景数据与专题数据开展建筑、道路专题三维实体制作，其中包括采用建筑白模拉伸、部分典型建筑分层到户模型构建、典型路段及道路设施精细化模型制作；5）属性填充功能验证依据《基础地理实体语义化基本规定-7基础地理实体语义化基本规定》技术规范，通过新型基础测绘数据协同编辑功能进行属性的关联获取、自动计算、属性抽取补充完善新型基础测绘数据属性信息，基于新型基础测绘数据对象编码组成规则、位置剖分规则完成新型基础测绘数据唯一标识编码，基于新型基础测绘数据转换及编辑处理时间补充新型基础测绘数据产生、消亡、更新的时间属性，基于土调、权属数据进行属性填充抽取规则配置，依据数据属性关联关系进行扩展信息抽取；6）关系构建功能验证基于不同种类新型基础测绘数据的语义化信息（属性、关系）构建数据快速提取知识规则库，通过节点编辑器工具，实现对数据关系构建的各类算子进行按需组装和流程编排，设计数据关系分析探测算子，基于数据编辑器中的数据关系类别、约束条件等，自动分析重要新型基础测绘数据的形态特征和组合分布特征，快速构建数据关系，并形成模板应用文件；7）数据质检功能验证进行新型基础测绘成果数据质检，编制数据质量检查方案，提供数据成果几何、属性、关系等检查结果，并形成质检报告；其中包括：①数据质检流程：基于协同平台完成数据质检组件及流程搭建；②数据质检方案：完成数据质检工具研制，提供数据质检标签导入导出、质检方案配置、质检报告生产能力；③数据精度质检：完成数据精度检查，导出数据成果与原数据精度对比报告；④数据规范性质检：完成数据分类、编码、几何、属性检查，并导出数据质检标签进行修改；⑤质检报告制作：基于数据权重配置，制作数据成果质量报告；8）成果数据更新管理验证开展实景三维成果数据管理验证，基于空间数据库与分布式文件库进行地理实体与地理场景数据库搭建，完成对试验区的各类实景三维数据成果入库存储，对不符合入库要求的成果进行整理完善，通过数据库管理系统进行数据管理权限配置、数据治理、数据统计查询，选取更新试验范围进行数据下载与更新验证；9）成果数据发布与可视化验证基于数据库管理系统，进行已入库的实景三维成果数据发布与缓存瓦片自动转换，并通过可视化窗口对Mesh、点云、地理实体、BIM等多源数据成果进行叠加融合展示与分析；数据发布与缓存瓦片自动转换首先，针对已经顺利入库存储在数据库管理系统中的实景三维成果数据，需要进行专业且严谨的发布处理操作；这一过程并非简单的数据导出，而是涉及到一系列复杂的技术流程；需要综合考虑数据的格式规范、安全标准以及网络传输协议等多方面因素，确保数据能够以最适合的格式和方式进行公开与共享，以便不同层级和需求的应用能够准确获取；与此同时，为了显著提升数据在实际应用场景中的访问速度与响应效率，缓存瓦片自动转换功能至关重要；该功能旨在依据特定的规则和算法，将原始的实景三维数据智能地分割成一系列相对较小且易于管理的瓦片；在转换过程中，系统会根据各种参数与策略，如分辨率要求、数据特征等，自动完成瓦片的优化处理，确保不仅能够加快数据在不同平台和终端设备上的加载速度，还要最大程度地保证数据的完整性和准确性；而且，这一自动转换过程具有高度的自动化特性，可依据数据库中数据的变化实时进行更新和优化，确保缓存瓦片始终与最新的实景三维成果数据保持一致；多源数据成果的叠加融合展示与分析在完成数据的发布与缓存瓦片转换之后，借助精心设计的可视化窗口，实现对Mesh、点云、地理实体、BIM等多种类型的数据成果进行深度融合展示与深入分析；在可视化窗口中，Mesh数据以其独特的网格结构，能够精确展示复杂的地形地貌和物体表面形态，通过细腻的渲染效果可以直观呈现数据的空间分布和几何特征；点云数据则以其密集的数据点集合，生动地反映现实场景中各个物体的精确位置和形状信息，为场景中的实际物体提供高精度的数字化描述；地理实体数据作为地理信息系统中不可或缺的组成部分，包含了丰富的语义信息和属性数据，与实景三维成果数据相结合，能够为整个展示场景增添地理参考和空间定位的维度，使观察者能够从宏观角度准确理解各个数据的地理含义和空间关系；BIM（建筑信息模型）数据专注于建筑空间和建筑要素的详细信息描述，通过将BIM数据与实景三维成果数据相融合，不仅可以清晰呈现建筑的结构和组成，还能深入了解建筑内部的空间布局、设施设备等详细信息，从而实现从城市整体规划到具体项目建设细节的全方位展示；这些多源数据在可视化窗口中的叠加融合并非简单的数据堆叠，而是通过巧妙的算法和可视化策略，确保不同格式、不同语义的数据能够在同一空间框架下和谐共存，并通过统一的视觉语言进行直观呈现；在展示过程中，系统提供了丰富的交互操作功能，例如用户可以灵活调整不同数据的显示层级、缩放比例以及视角方向，以便从各个角度全面审视和分析数据；更为重要的是，基于这一集成化的展示环境，还可以开展深度的数据分析与挖掘工作；通过对多源数据进行联合统计分析、空间关联分析以及特征提取等操作，能够挖掘出不同时空维度下数据之间的内在联系和潜在规律，为城市规划、自然资源管理、工程建设以及应急救援等诸多领域提供极具价值的信息支持和决策依据；（四）项目建设期限项目建设期限自合同签订之日起12个月内；（五）组织实施要求1.按部、省和市有关法规、技术规范，以及约定的工作内容、技术标准、工作进度和成果要求进行工作，并在规定时间内提交成果，对所提交成果的质量负责；2.在项目实施全过程中，由采购人组织方案审定和项目验收工作；在合同的执行过程中应自觉接受由采购人组织的全过程监督检查；（六）成果要求应保证项目成果、文档的完整性，在项目实施各阶段按时完成相关技术文档的编写（重要文档须经招标人审核确认），在项目完成时协助招标人完成项目归档相关工作；1.软件成果（1）新型基础测绘协同生产平台1套；（2）新型基础测绘数据管理平台1套；2.文档成果（1）项目设计和实施文档1份；（2）设备查验报告1份；（3）系统自测报告1份；（4）系统试运行报告1份；（5）系统检测报告1份；（6）源代码安全审查报告1份；（7）用户使用报告1份；（8）安全专项测评报告1份；（9）培训及售后服务文档；（10）项目需求规格说明书1份；（11）系统概要设计说明书1份；（12）系统详细设计说明书1份；（13）数据库设计说明书1份；（14）系统安装手册1份；（15）系统操作说明1份；（16）系统维护文档1份；（17）可编译源代码、相关模块接口文档、代码编译部署相关文档1份；（18）市基础地理实体二维图元和属性提取规则1份；（19）市基础地理实体分类、代码和属性方案1