城市三维建模技术规范

1、.2007 Office system,国家行业标准城市三维建模技术规范 全国专家研讨会,城市三维建模技术规范编制情况汇报,武汉市规划局 二九年七月,.2007 Office system,一、规范立项的背景、目的与意义 二、规范编制的组织与实施 三、规范编制的基本思路和主要内容 四、有关问题及下阶段主要工作设想,内容提要,.2007 Office system,一、规范立项的背景、目的与意义,.2007 Office system,自“数字城市”的概念提出以来，我国城市地理信息系统建设与应用取得了显著成就。近年来，许多城市以二维地理信息系统为基础，纷纷开展了三维城市建模和应用工作，这些成果不

2、同程度地促进了城市建设和管理水平的提高。,一、规范立项的背景、目的与意义,（一）背景,.2007 Office system,一、规范立项的背景、目的与意义,北 京,广 州,重 庆,成都、青岛、济南、南宁等,武 汉,深 圳,.2007 Office system,当前，城市三维模型建设正从起步探索阶段向深度和广度发展，大区域三维模型数据的生产与整合、跨行业和部门的数据共享与服务，对城市三维模型建设提出了新的要求。然而，我国并没有统一的城市三维模型数据标准和技术规范来满足城市三维模型建设和应用的新需要。因此，制订城市三维建模技术规范非常必要，也十分迫切。,一、规范立项的背景、目的与意义,.200

3、7 Office system,武汉市规划局从2002年开始就开展了城市三维模型的研究与应用试点工作，先后建立了城市多个重点区域的三维模型。 数字汉江 两江四岸 新华路-新华西路 积玉桥地区辅助规划审批系统,一、规范立项的背景、目的与意义,.2007 Office system,2006年正式启动了武汉市三维数字地图建设与应用示范项目，该项目于2007年被建设部列为城市数字化工程示范项目（建科2007示06号）。,一、规范立项的背景、目的与意义,.2007 Office system,在上述工作和实践的基础上，武汉市规划局于2008年2月申请编写城市三维建模技术规范项目立项，同年5月该项目由建

4、设部标准司正式批复立项（建标2008102号）。,一、规范立项的背景、目的与意义,.2007 Office system,本规范编制的目的就是：统一城市三维建模的技术要求，及时、准确地为城市规划、建设、管理、服务以及数字城市建设提供三维技术服务，推进城市三维模型数据的共享、共用。因此，规范的编制具有重要意义。,（二）目的与意义,一、规范立项的背景、目的与意义,.2007 Office system,1.通过规范来统一数字城市建设中三维模型数据的采集、处理、制作、集成管理和更新维护等工作，促进数据生产协作；,（二）目的与意义,一、规范立项的背景、目的与意义,2.通过规范可提高城市三维模型建设相关

5、行业的技术水平，进而推动数字城市建设；,3.通过规范可促进城市三维模型在城市规划、建设和管理等领域中的应用，进而提高城市规划、建设、管理的决策效率和服务水平；,.2007 Office system,4.通过规范能促进城市信息资源的共享，使不同行业、不同部门制作的三维模型数据实现真正意义上的共建、共享与共用；,（二）目的与意义,一、规范立项的背景、目的与意义,5.通过规范统一三维模型数据标准，可规范信息系统的数据基础，促进信息系统开发与应用。,.2007 Office system,二、规范编制的组织与实施,.2007 Office system,（一）成立编委会与起草专班,二、规范编制的组织

6、与实施,.2007 Office system,二、规范编制的组织与实施,（一）成立编委会与起草专班,在规范编委会的组织下，为有效推进规范起草工作，编委会组织召开了规范的起草工作会议，成立了由我局盛洪涛副局长为组长，各参编单位的骨干技术人员组成的规范起草工作专班。,.2007 Office system,二、规范编制的组织与实施,2008年8月18日，在武汉召开了城市三维建模技术规范编委会第一次全体会议，标志着规范起草工作正式启动。 会议研究确定了编制原则、编制大纲、编写分工以及进度安排。 住房和城乡建设部标准定额研究所雷丽英处长到会提了要求。,（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿,.200

7、7 Office system,二、规范编制的组织与实施,2008年9月、10月，起草专班人员集中两次封闭进行规范的起草，完成规范初稿编写。,（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿,.2007 Office system,二、规范编制的组织与实施,2008年12月25日，规范编委会组织召开编委会第二次全体会议。 认真传达和学习了住房和城乡建设部关于印发工程建设标准编写规定的通知（建标2008182号）精神。 就规范初稿内容提出了修改意见。,（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿,.2007 Office system,二、规范编制的组织与实施,2009年1月5月，起草专班人员四次集中封闭进行规

8、范的起草和修改完善，最终形成了规范征求意见稿。,（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,（一）基本思路,1.实用性与通用性相结合。规范以武汉市三维数字地图系统建设标准成果为基础，具有实用性，并要考虑到不同城市建模软件、精细程度等的不同，着重于一般性和通用性要求。 2.与具体应用相结合。规范成果要与城市规划管理、城市网格化管理等重点应用，通过应用检验和完善标准。 3.地上地下相结合。规范要考虑将城市地上和地下空间作为一个整体纳入建模标准制定的范畴。,

9、.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,（一）基本思路,4.完整性与可操作性相结合。规范要完整描述三维模型的制作、交换、应用与更新，又要注意具有可操作性和指导性。 5.不依赖于某一具体的制作工具与软件系统。规范所规定的内容，不能依赖于某一具体的制作工具与软件系统，要有独立性和普遍性。,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,（二）主要内容,1 总则 2 术语和代号 3 基本要求 4 模型数据组织与命名规则,5 数据采集与处理 6 三维模型制作 7 数据集成与管理 8 数据更新与维护,.2007 Office system,三、

10、规范编制的基本思路和主要内容,1 总则,主要阐明本规范的定位：是为统一数字城市建设中城市三维模型数据的制作和管理维护等技术要求。,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,城市三维模型 3D City Model 地形模型 Terrain Model 建筑模型 Building Model 交通设施模型 Transportation Model 管线模型 Pipeline Mode 细节层次 Level of Detail,2 术语和代号,纹理 Texture 纹理分辨率 Texture Resolution Alpha通道 Alpha Channel 建模单元

11、 Modeling Unit 框架数据 Frame Data 原始模型数据 Original Model Data 系统集成的模型数据 System Integrated Model Data,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,3.1 模型分类与规格 3.2 技术要求 3.3 质量要求 3.4 元数据,3 基本要求,模型分类与规格表,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,4.1 建模区域划分与模型命名,4 数据组织与命名规则,4.2 模型数据组织,地形模型：宜采取分层和分块相结合的数据组织方式。 三维模型：宜采用分层、

12、分区、分类相结合的方法。 属性数据：宜采用关系数据库管理系统进行存储。 元数据：应采用XML描述，并遵循相关标准。,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,5.1 框架数据采集与处理 框架数据应采集城市三维建模所需的空间定位信息和几何形态信息。 5.2 纹理数据的采集与处理 纹理数据应采集城市三维建模所需的地表和地物表面影像信息。 5.3 属性数据采集与处理 属性数据应依据城市三维模型的应用需要进行采集。,5 数据采集与处理,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,6.1 地形模型 内容包含山体、水系和植被等地形地貌。 6.2

13、 建筑模型 内容包括各类地上建筑物、各类地下建筑物和其他建（构）筑物。 6.3 交通设施模型 内容包括道路、铁路及桥梁和道路附属设施。,6 三维模型制作,6.4 管线模型 内容包括地上管线模型和地下管线模型。 6.5 其他模型 主要包括除地形、建（构）筑物、交通和管线模型以外的城市要素，可分为辅助系统和美化系统等两个大类。 6.6 模型评价与模型验收,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,7.1 数据交换格式 7.2 数据一致性处理 7.3 数据集成 7.4 数据管理,7 数据集成与管理,三维模型数据交换格式的数据类型,.2007 Office system

14、,三、规范编制的基本思路和主要内容,8.1 数据更新一般要求 为保证数据的正确性和现势性，应及时收集变化的数据，对数据进行持续更新和维护。其内容应包括模型数据、属性和元数据等信息的更新维护，以及更新和修改前的历史数据的管理。 8.2 数据更新技术方法 8.3 数据备份 数据备份对象应包括交换格式成果和系统模型成果，具体内容应包括城市三维模型数据、元数据、属性信息等。,8 数据更新与维护,.2007 Office system,三、规范编制的基本思路和主要内容,附录A 建筑属性表 附录B 建设项目地块属性表 附录C 道路属性表 附录D 道路设施属性表 附录E 管点属性表 附录F 管线属性表,附录

15、G 管线类型-附属设施分类说明 附录H 城市三维模型数据质量控制指标评价的级别 本规范用词说明 引用标准名录 条文说明,.2007 Office system,四、有关问题及下阶段主要工作设想,.2007 Office system,四、有关问题及下阶段主要工作设想,规范是否适用于各类大、中、小城市？ 规范的编制建立在武汉市三维数字地图建设实践经验的基础上，并结合了广州、深圳、南宁和重庆等有代表性城市的建设经验。同时，武汉是一座有山、有水、有现代建筑、有古建筑等丰富城市要素的特大城市，它基本涵盖了我国各城市的特征。因此，由上述建设经验总结提炼出的规范具有普遍性和通用性，能适用于各类城市的城市三

16、维模型制作。,（一）有关问题,.2007 Office system,四、有关问题及下阶段主要工作设想,（一）有关问题,城市三维模型按照地形模型、建筑模型、交通设施模型、管线模型以及其他模型分类是否能满足各领域需要？ 城市三维模型分为地形模型、建筑模型、交通设施模型、管线模型以及其他模型五大类，是源于城市规划、管理的需要。对于其它专题应用，可以在这五大类的基础上，进行更细致的划分，以满足其应用需要。,.2007 Office system,四、有关问题及下阶段主要工作设想,（一）有关问题,城市三维模型的细节层次划分是否合理，能否满足不同应用需要？ 规范将城市三维模型的细节层次划分为四个级别，基

17、本能满足城市宏观至微观的各种应用需要。比如，LOD1可用于城市建设演变的宏观分析；LOD2可用于城市区域发展的研究；LOD3可满足大部分专题应用的需要；LOD4可满足城市精细化管理、考古等微观研究需要。,.2007 Office system,四、有关问题及下阶段主要工作设想,（一）有关问题,目前是否有公认统一的三维模型数据交换格式？ 目前，三维模型数据的交换标准主要包括ISO/IEC标准VRML/X3D、开放地理信息系统协会（OGC）推出的开放式标准KML和CityGML，但都有其局限性，比如VRML因技术局限发展缓慢，支持CityGML 标准的工具稀少。而城市三维模型很注重城市建（构）筑物几何表现，各地广泛使用3DS Max、Maya、 SketchUp 、 MultiGen Creator、MircoStation等三维建模软件进行模型制作，3ds、flt、