《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》要點解讀

《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》要點解讀武漢市國土資源和規(guī)劃信息中心武漢市地理信息中心二○一○年十月十七日李宗華規(guī)范編制的背景、目的及意義一規(guī)范編制的基本思路和主要內(nèi)容二《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》要點解讀三武漢市三維數(shù)字地圖建設(shè)與應(yīng)用四一、規(guī)范編制的的背景、目的與意義

（1）地理信息系統(tǒng)由二維向三維和多維過渡。自“數(shù)字城市”的概念提出以來，我國城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用取得了顯著成就。近年來，許多城市以二維地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，紛紛開展了三維城市建模和應(yīng)用工作，這些成果不同程度地促進了城市建設(shè)和管理水平的提高。

1.1背景

（2）全國還沒有統(tǒng)一的三維建模技術(shù)標準。當前，城市三維模型建設(shè)正從起步探索階段向深度和廣度發(fā)展，大區(qū)域三維模型數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與整合、跨行業(yè)和部門的數(shù)據(jù)共享與服務(wù)，對城市三維模型建設(shè)提出了新的要求。然而，我國并沒有統(tǒng)一的城市三維模型數(shù)據(jù)標準和技術(shù)規(guī)范來滿足城市三維模型建設(shè)和應(yīng)用的新需要。因此，制訂城市三維建模技術(shù)規(guī)范非常必要，也十分迫切。

（3）各城市已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗。各城市在開展數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)上，對數(shù)字城市建設(shè)的相關(guān)流程、數(shù)據(jù)標準等均有一定的經(jīng)驗積累和總結(jié)性材料。武漢：從系統(tǒng)建設(shè)初期就強調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的系統(tǒng)性、完整性及規(guī)范化，就強調(diào)標準、規(guī)范的制定。深圳:通過項目建設(shè)制定了建筑物三維模型的項目標準，從數(shù)據(jù)生產(chǎn)、模型優(yōu)化、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)入庫和應(yīng)用模型等方面進行了詳細的闡述。在傳統(tǒng)的三維建?；A(chǔ)上，探討了網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的發(fā)布和傳輸?shù)葐栴}。重慶:2006年7月開始準備制定數(shù)據(jù)標準，2008年正式編制三維仿真數(shù)據(jù)標準，分別從基本規(guī)定、地形模型制作、建構(gòu)筑物制作、模型組織、模型命名規(guī)范、模型制作精度等方面對城市三維模型的制作給出了技術(shù)要求。北京深圳成都、青島、濟南、南寧等廣州重慶武漢

本規(guī)范編制的目的就是：統(tǒng)一城市三維建模的技術(shù)要求，及時、準確地為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)以及數(shù)字城市建設(shè)提供三維技術(shù)服務(wù)，推進城市三維模型數(shù)據(jù)的共享、共用。因此，《規(guī)范》的編制具有重要意義。

1.2目的與意義

（1）通過《規(guī)范》來統(tǒng)一數(shù)字城市建設(shè)中三維模型數(shù)據(jù)的采集、處理、制作、集成管理和更新維護等工作，促進數(shù)據(jù)生產(chǎn)協(xié)作；

（2）通過《規(guī)范》可提高城市三維模型建設(shè)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)水平，進而推動數(shù)字城市建設(shè)；

（3）通過《規(guī)范》可促進城市三維模型在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理等領(lǐng)域中的應(yīng)用，進而提高城市規(guī)劃、建設(shè)、管理的決策效率和服務(wù)水平；

（4）通過《規(guī)范》能促進城市信息資源的共享，使不同行業(yè)、不同部門制作的三維模型數(shù)據(jù)實現(xiàn)真正意義上的共建、共享與共用；

（5）通過《規(guī)范》統(tǒng)一三維模型數(shù)據(jù)標準，可規(guī)范信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，促進信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。1.3規(guī)范編制的編制進程（1）2008年2月18日，武漢市國土資源和規(guī)劃局提出了編制《規(guī)范》的項目立項申請并報住建部；（2）2008年5月4日，住建部標準司正式批復了該項目立項（建標[2008]102號）；（3）2008年8月18日，《規(guī)范》編制啟動會暨編委會第一次全體會議（武漢），成立編委會、明確編制大綱和工作計劃；（4）2008年12月25日，編委會第二次全體會議（武漢），討論初稿；（5）2009年2月，就《規(guī)范》征求意見稿，赴廣州、深圳、南寧和重慶等四個城市進行調(diào)研；（6）2009年7月9日－10日，《規(guī)范》全國專家研討會。共向全國35家單位，130余位專家征求意見（武漢）；（7）2009年9月25日，編委會第三次全體會議（武漢），審查征求意見稿；（8）2009年12月29日，編委會第四次全體會議（武漢），審定送審稿；（9）2010年4月28日，住建部在武漢召開《規(guī)范》專家審查會，對《規(guī)范》內(nèi)容進行了逐章逐條審查和充分討論，審查專家一致同意通過該《規(guī)范》的審查；（10）2010年5月，《規(guī)范》報批稿及報批材料上報住建部審批。本規(guī)范主編單位：武漢市國土資源和規(guī)劃局本規(guī)范參編單位：武漢市國土資源和規(guī)劃信息中心建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司武漢大學武漢市城市規(guī)劃設(shè)計研究院武漢市勘測設(shè)計研究院本規(guī)范參加單位：深圳市規(guī)劃和國土資源委員會重慶市規(guī)劃局廣州市規(guī)劃局1.4規(guī)范編制單位二、規(guī)范編制的基本思路和主要內(nèi)容2.1基本思路

（１）實用性與通用性相結(jié)合。《規(guī)范》以武漢市三維數(shù)字地圖系統(tǒng)建設(shè)標準成果為基礎(chǔ)，具有實用性，并要考慮到不同城市建模軟件、精細程度等的不同，著重于一般性和通用性要求。

（２）與具體應(yīng)用相結(jié)合。《規(guī)范》成果要與城市規(guī)劃管理、城市網(wǎng)格化管理等重點應(yīng)用，通過應(yīng)用檢驗和完善標準。

（３）地上地下相結(jié)合?！兑?guī)范》要考慮將城市地上和地下空間作為一個整體納入建模標準制定的范疇。

（４）完整性與可操作性相結(jié)合?！兑?guī)范》要完整描述三維模型的制作、交換、應(yīng)用與更新，又要注意具有可操作性和指導性。

（５）不依賴于某一具體的制作工具與軟件系統(tǒng)?！兑?guī)范》所規(guī)定的內(nèi)容，不能依賴于某一具體的制作工具與軟件系統(tǒng)，要有獨立性和普遍性。

２.2主要內(nèi)容1總則2術(shù)語和代號3基本規(guī)定4建模單元劃分與模型命名5數(shù)據(jù)采集與處理6三維模型制作7檢查驗收8數(shù)據(jù)集成與管理9數(shù)據(jù)更新與維護附錄A建筑屬性表附錄B道路屬性表附錄C軌道及橋梁屬性表附錄D道路附屬設(shè)施屬性表附錄E管線屬性表附錄F管點屬性表附錄G植被模型屬性表附錄H其他模型屬性表本規(guī)范用詞說明引用標準名錄條文說明三、《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》要點解讀（１）為統(tǒng)一城市三維建模技術(shù)要求，及時、準確地為城市規(guī)劃、建設(shè)、運營、管理以及數(shù)字城市建設(shè)提供城市三維建模技術(shù)支持、數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用服務(wù)，制定本規(guī)范。（２）本規(guī)范適用于城市三維模型的數(shù)據(jù)采集、處理、集成、管理、更新、維護與服務(wù)等。（３）城市三維建模除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。3.1總則3.2術(shù)語定義1.城市三維模型

threedimensionalcitymodel城市地形地貌、地上地下人工建（構(gòu)）筑物等的三維表達，反映對象的空間位置、幾何形態(tài)、紋理及屬性等信息。本規(guī)范中的城市三維模型數(shù)據(jù)主要包括地形模型、建筑模型、交通設(shè)施模型、管線模型、植被模型及其他模型等數(shù)據(jù)內(nèi)容。2.地形模型terrainmodel用于表示地面起伏形態(tài)的三維模型。3.建筑模型

buildingmodel依據(jù)建筑測量數(shù)據(jù)或設(shè)計資料制作的三維模型，主要表達建（構(gòu)）筑物的空間位置、幾何形態(tài)及外觀效果等。4.交通設(shè)施模型

transportationfacilitymodel依據(jù)交通設(shè)施測量數(shù)據(jù)或設(shè)計資料制作的三維模型，主要表達道路、橋梁、軌道交通及道路附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)及外觀效果等。5.管線模型

pipelinemodel依據(jù)管線測量數(shù)據(jù)或設(shè)計資料制作的三維模型，主要表達管線的空間位置、走向、管線類型及附屬設(shè)施等。6.植被模型

vegetationmodel依據(jù)植被的測量數(shù)據(jù)或模型演化數(shù)據(jù)制作的三維模型，主要表達植被的空間位置、分布、形態(tài)及種類等。3.2術(shù)語定義7.細節(jié)層次

levelofdetail針對同一物體建立的細節(jié)程度不同的一組模型。不同細節(jié)程度的模型具有不同的幾何面數(shù)和紋理分辨率。8.紋理

texture經(jīng)過正射糾正和統(tǒng)一勻光處理的用于表示物體色調(diào)、飽和度、明度等特征的影像。9.紋理分辨率

textureresolution紋理表現(xiàn)細節(jié)程度的單位，通常用一個象素代表的實際長度來表示。10.建模單元

modelingunit按管理和應(yīng)用需要將建模區(qū)域劃分成的若干個單元，是三維模型制作和數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)。3.2術(shù)語定義11.框架數(shù)據(jù)

frameworkdata表現(xiàn)建模對象空間位置、幾何形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征的數(shù)據(jù)。12.原始模型數(shù)據(jù)

originalmodeldata采用三維建模軟件制作的三維模型，它可以用該建模軟件打開和編輯，通常以文件方式保存。13.集成模型數(shù)據(jù)

integratedmodeldata對原始模型數(shù)據(jù)進行坐標轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換等操作后集成到管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，以文件方式或數(shù)據(jù)庫方式存儲。14.幾何模型geometricalmodel用點、線、面、體等幾何元素構(gòu)成的實體，表現(xiàn)建模對象的幾何形態(tài)。3.2術(shù)語定義現(xiàn)實城市是一個連續(xù)的空間，必須將其劃分為小的單元才便于三維模型數(shù)據(jù)的采集和管理。在二維地圖中，一般按規(guī)則格網(wǎng)劃分，如城市1:2000地形圖按1km×1km（圖上50cm×50cm）進行劃分，稱為一個標準分幅。在三維城市建模時，為避免建筑實體被分割，一般按不規(guī)則格網(wǎng)進行劃分。規(guī)則格網(wǎng)不規(guī)則格網(wǎng)3.3建模單元的劃分與模型命名

城市三維模型建模單元宜按“區(qū)（縣）、管理單元、建模單元”三級進行劃分。其中，管理單元可以是街道（鄉(xiāng)、鎮(zhèn)）等行政管理單元，也可以是規(guī)劃管理的分區(qū)；建模單元宜以道路圍合區(qū)域（如街坊）為單位。3.3建模單元的劃分與模型命名1.建模單元劃分與編碼XXXXXXXXXXX建模單元順序號管理單元順序號行政區(qū)劃代碼

編碼示意圖3.3建模單元的劃分與模型命名XXXXXXXXXXX

XX

X

XXXX模型順序號模型細節(jié)層次模型類型建模單元編碼2.模型命名模型命名代碼結(jié)構(gòu)示意圖3.3建模單元的劃分與模型命名1）基于DEM與影像的三維建?！乇砟Ｐ?）基于二維GIS的三維建?！焖偕?）基于激光掃描的三維建模——自動采集4）基于CAD的三維建?！止ぶ谱鳎ǖ孛娌杉?、攝影測量采集數(shù)據(jù)）

1.建模的方式3.4三維城市建模技術(shù)方法

建模方式的比較序號建模方式具體方法特點1基于DEM與影像的三維建模將航空影像與DEM疊加來生成城市建筑群的景觀模型1.可一次性大批量的快速建立整個城市的建筑三維模型2.不易進行查詢和空間分析3.目前僅用于建立簡單的城市建筑模型2基于二維GIS的三維建模以二維GIS數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，用三維軟件將其立體化為三維的城市建筑模型1.可以方便地構(gòu)建簡易的三維模型2.可以利用2D的數(shù)據(jù)來進行一般性的查詢和空間分析3.不宜表達復雜的建筑模型3基于激光掃描的三維建模通過機載/車載激光掃描，獲取建模物體的幾何及紋理信息，并構(gòu)建城市三維模型1.可以快速的獲取并構(gòu)建地物的幾何形態(tài)2.可以同時獲取地物的紋理信息3.易于表達較復雜的地物模型，但數(shù)據(jù)量巨大4基于CAD的三維建模采用“真三維數(shù)據(jù)模型”來構(gòu)建的城市建筑模型1.可以構(gòu)建海量數(shù)據(jù)的建筑模型2.易于表達復雜的建筑模型3.便于進行三維空間分析、查詢和檢索3.4三維城市建模技術(shù)方法序號三維建模軟件建模特點13DMax1.功能擴展性好，支持動態(tài)建模，并提供插件2.操作簡單，容易上手3.和其他相關(guān)軟件配合流暢2Maya1.最為全面的3D軟件，提供行業(yè)內(nèi)最全面，最綜合的建模工具集2.可處理海量數(shù)據(jù)，適于大場景三維建筑建模3.紋理的二維圖像的畫質(zhì)和表現(xiàn)力得到優(yōu)化3MultigenCreator1.多邊形、矢量建模、大面積地形精確生成功能提供多種專業(yè)選項及插件2.能高效、最優(yōu)化地生成實時三維數(shù)據(jù)庫，并與后續(xù)的實時仿真軟件緊密結(jié)合3.應(yīng)用廣泛，如視景仿真、模擬訓練、城市仿真、交互式游戲及工程學可視化3.4三維城市建模技術(shù)方法2.三維建模軟件序號三維建模軟件建模特點4Skyline/TerraBuilder1.支持影像、高程、矢量等多種源數(shù)據(jù)2.64位指針，存儲容量大3.海量數(shù)據(jù)庫處理與無損高比例壓縮5GoogleSketchup1.最為開放的三維建模軟件，可以從Google網(wǎng)站上獲得免費個人版2.適用于快速構(gòu)建簡單三維模型6VRMap1.海量數(shù)據(jù)處理能力2.高級仿真效果、快速集成傳統(tǒng)3.GIS數(shù)據(jù)構(gòu)建場景、二次開發(fā)支持3.4三維城市建模技術(shù)方法2.三維建模軟件3.5模型細節(jié)層次的確定與精度

由于建立空間地物三維模型的復雜性，城市三維模型主要建模內(nèi)容的確定主要考慮以下三個方面：須滿足城市三維景觀表現(xiàn)須考慮不同行業(yè)對城市三維模型應(yīng)用的要求需考慮現(xiàn)階段建立城市三維模型在成本、效率和技術(shù)方面的限制1.建模內(nèi)容3.5模型細節(jié)層次的確定與精度

根據(jù)《1：500、1：1000、1：2000地形圖要素》及國內(nèi)外數(shù)字城市建設(shè)的實踐經(jīng)驗，城市三維模型主要建模內(nèi)容構(gòu)成主要包括以下六個部分：1.地形模型2.建筑模型3.交通設(shè)施模型4.管線模型5.植被模型6.其他模型

每一類建模物體按照三維模型建立和應(yīng)用需求，包括幾何數(shù)據(jù)、紋理（材質(zhì)）數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)。1.建模內(nèi)容3.5模型細節(jié)層次的確定與精度在城市三維模型建設(shè)中，考慮到軟硬件的限制和場景景觀表現(xiàn)的需要，須根據(jù)地物的重要程度、表現(xiàn)需要等劃分模型的細節(jié)層次及表現(xiàn)精度。2.模型細節(jié)層次的劃分3.5模型細節(jié)層次的確定與精度城市三維模型分類與細節(jié)層次表2.模型細節(jié)層次的劃分模型類型LOD1LOD2LOD3LOD4地形模型DEMDEM+DOM高精度DEM+高精度DOM精細模型建筑模型體塊模型基礎(chǔ)模型標準模型精細模型交通設(shè)施模型道路中心線道路面道路面+附屬設(shè)施精細模型管線模型管線中心線管線體管線體+附屬設(shè)施精細模型植被模型通用符號基礎(chǔ)模型標準模型精細模型其他模型通用符號基礎(chǔ)模型標準模型精細模型1）不同細節(jié)層次的地形模型的制作精度要求：①地形模型LOD1應(yīng)為反映地形起伏特征的模型；DEM格網(wǎng)單元尺寸不大于10m×10m；平坦地區(qū)的高程精度不宜低于2m，丘陵地區(qū)不宜低于5m，山地不宜低于10m，高山地不宜低于20m。②

地形模型LOD2應(yīng)為反映地形起伏特征和地表影像的模型；DEM格網(wǎng)單元尺寸不宜大于5m×5m；平坦地區(qū)的高程精度不宜低于1.4m，丘陵地區(qū)不宜低于2m，山地不宜低于5m，高山地不宜低于10m；DOM分辨率不宜低于1m

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度1）不同細節(jié)層次的地形模型的制作精度要求：③地形模型LOD3應(yīng)為反映地形起伏特征、地表形態(tài)及其影像的模型；DEM格網(wǎng)單元尺寸不大于2.5m×2.5m；平坦地區(qū)的高程精度不宜低于0.7m，丘陵地區(qū)不宜低于1m，山地不宜低于2.4m，高山地不宜低于5m；DOM分辨率不宜低于0.2m

。④

地形模型LOD4應(yīng)為逼真反映地形起伏特征和地表形態(tài)的模型，宜以1:500、1:1000、1:2000等比例尺的地形圖、航空影像及實地采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用真實的地表鋪地紋理反映地表的質(zhì)地、色彩、紋理等特征

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度2）不同細節(jié)層次的建筑模型的制作精度要求：①

體塊模型應(yīng)根據(jù)建筑基底和建筑高度生成平頂柱狀模型；建筑物基底宜以1:500、1:1000、1:2000等比例尺的地形圖建筑輪廓線為依據(jù)；建筑高度可根據(jù)建筑性質(zhì)采用對應(yīng)的平均層高間接獲得，也可通過航空或近景攝影測量、車載激光掃描、機載激光掃描或野外實地測量等方式直接獲得；平面尺寸精度不宜低于2m，高度精度不宜低于3m，對于高層建筑的高度精度可放寬至5m

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度2）不同細節(jié)層次的建筑模型的制作精度要求：②

基礎(chǔ)模型應(yīng)表現(xiàn)建模物屋頂及外輪廓的基本特征，平面尺寸和高度精度小于2m。③

標準模型應(yīng)精確反映房屋屋頂及外輪廓的基本特征，平面尺寸和高度精度小于0.5m。④

精細模型應(yīng)精確反映房屋屋頂及外輪廓的詳細特征，平面尺寸和高度精度小于0.2m。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度序號建筑模型級別說明細節(jié)標準1體塊模型二維數(shù)據(jù)自動生成速度快、精度低；利用航測技術(shù)生成的模型。具有數(shù)據(jù)準確、快速制作的特點。能夠基本表達建筑的體量特征。適合表達較為規(guī)則的建筑物。根據(jù)二維數(shù)據(jù)，經(jīng)過簡單處理生成。統(tǒng)一采用灰度表示2基礎(chǔ)模型主要用來表現(xiàn)普通建筑，即大面積的共用建筑或民用建筑。規(guī)格較為接近。出現(xiàn)頻率較高，占一條街的30%～40%2米以上的建筑結(jié)構(gòu)變化需要制作。面數(shù)多數(shù)在1000以內(nèi)。每個建筑使用的貼圖通常在8幅以內(nèi)3標準模型主要用來表現(xiàn)城市中的重點建筑，即城市中具有相對于地區(qū)或建筑群的重要功能性或影響力的單體建筑。0.5米以上的建筑結(jié)構(gòu)變化需要制作。面數(shù)多數(shù)在5000以內(nèi)4精細模型主要用來表現(xiàn)城市中的標志性建筑，即城市中極具代表性的建筑。0.2米以上的建筑結(jié)構(gòu)變化需要制作。面數(shù)多數(shù)在10000以內(nèi)建筑等級控制表體塊模型基礎(chǔ)模型標準模型精細模型

體塊模型

基礎(chǔ)模型

標準模型精細模型三維模型的級別3）不同細節(jié)層次的交通設(shè)施模型的制作精度要求：①

道路中心線模型反映道路走向，宜利用城市道路中心線及其高程數(shù)據(jù)生成三維道路中心線

。②

道路面模型真實表現(xiàn)道路走向、路面起伏等情況，宜以1:500、1:1000、1:2000等比例尺的地形圖或數(shù)字正射影像圖為基準，構(gòu)建道路面的三維幾何面

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度3）不同細節(jié)層次的交通設(shè)施模型的制作精度要求：③道路面及附屬設(shè)施模型基本反映道路的起伏、車道、隔離帶、照明、交通站點等，路面紋理和道路附屬設(shè)施可采用標準紋理和通用模型建立和表現(xiàn)

。④

精細模型包含道路模型以及交通附屬設(shè)施模型，應(yīng)真實準確反映道路及附屬設(shè)施的結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)地、色彩等特征

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度4）不同細節(jié)層次的管線模型的制作精度要求：①

管線中心線應(yīng)表現(xiàn)各類管線的走向及空間拓撲關(guān)系，應(yīng)以管線普查和管線竣工測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立

。②

管線體模型應(yīng)表現(xiàn)各類管線走向、空間拓撲關(guān)系、管線口徑及埋深等，應(yīng)根據(jù)管線類型、管線斷面尺寸等信息建立管線體模型

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度4）不同細節(jié)層次的管線模型的制作精度要求：③

管線體及附屬設(shè)施模型應(yīng)表現(xiàn)各類管線的主從關(guān)系、連接及分流情況，附屬設(shè)施可采用通用模型

。④

精細管線模型應(yīng)真實準確地反映各類管線的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、管線點、管網(wǎng)布設(shè)及附屬設(shè)施等，并宜增加模型的細膩度和質(zhì)感

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度5）不同細節(jié)層次的綠化模型的制作精度要求：①

通用符號模型宜以1:500、1:1000、1:2000等比例尺的地形圖或數(shù)字正射影像圖為基礎(chǔ)，宜反映植被的分布，可基于紋理庫實現(xiàn)

。②

基礎(chǔ)模型宜采用單面片、十字面片或多片面的形式表現(xiàn)，宜采用標準紋理，基本反映樹木的形態(tài)、高度、分布等主要特征，樹木高度與實際誤差宜在3m以內(nèi)

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度5）不同細節(jié)層次的綠化模型的制作精度要求：③

標準模型宜采用簡單幾何樹干模型和多面片樹冠形式，真實準確地反映樹木的形態(tài)、高度、分布、位置、種類及色彩等特征，樹木高度與實際物體誤差宜在2m以內(nèi)。④精細模型采用逼真的幾何模型與紋理相結(jié)合的方式對樹木整體進行建模，真實準確地反映樹木的形態(tài)、高度、分布、位置、種類及色彩等特征，樹木高度與實際誤差宜在1m以內(nèi)。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度基礎(chǔ)模型+=紋理幾何通用符號+=紋理幾何3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度標準模型+=紋理幾何樹干樹枝3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度+=紋理幾何樹干樹葉+精細模型6）不同細節(jié)層次的其他模型的制作精度要求：①

通用符號模型可使用通用模型表達模型的分布和特征。宜以1:500、1:1000、1:2000等比例尺的地形圖為基礎(chǔ)，反映其他模型物體的分布及主要特征，可采用通用的三維符號模型庫或紋理庫示意表現(xiàn)

。②

基礎(chǔ)模型應(yīng)以實際測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合真實的紋理圖片，宜采用單面片、十字交叉面片、多面片等方式表現(xiàn)建模物體的基本形態(tài)、樣式、高度、分布、位置及紋理特征，紋理宜采用簡單貼圖，高度精度不宜低于模型自身高度的20%

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度6）不同細節(jié)層次的其他模型的制作精度要求：③標準模型應(yīng)根據(jù)實際測量的物體尺寸和外業(yè)采集的紋理信息精細建模，應(yīng)真實、準確的反映物體的各部位幾何特征、樣式、高度、分布、位置、質(zhì)地、色彩及紋理等，模型細部可根據(jù)實際情況進行取舍，取舍掉的細部結(jié)構(gòu)可采用紋理進行輔助表現(xiàn)，紋理貼圖要求細節(jié)清晰，高度精度不宜低于模型自身高度的10%

。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度6）不同細節(jié)層次的其他模型的制作精度要求：④精細模型應(yīng)根據(jù)實際測量的物體尺寸和外業(yè)采集的紋理信息精細建模，應(yīng)真實、準確的反映物體的各部位幾何特征、樣式、高度、分布、位置、質(zhì)地、色彩及紋理等，模型細部可根據(jù)實際情況進行取舍，取舍掉的細部結(jié)構(gòu)可采用紋理進行輔助表現(xiàn)，紋理貼圖要求細節(jié)清晰，高度精度不宜低于模型自身高度的5%。3.5模型細節(jié)層次的確定與精度3.各類建模物體制作精度

其他模型主要包括：城市雕塑、休息設(shè)施、衛(wèi)生設(shè)施、信息設(shè)施、通信設(shè)施、娛樂休閑設(shè)施、游樂設(shè)施、城市照明設(shè)施等。3.6模型數(shù)據(jù)的采集框架數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容

1）地表及其特征點的位置、高程。2）建（構(gòu)）筑物的位置、高度、基底形狀、立面和屋頂結(jié)構(gòu)。3）交通設(shè)施的位置、形狀和結(jié)構(gòu)。4）管線特征點的位置、高程、管線的斷面尺寸。5）植被的位置和高度。6）其他地物的位置、形狀和尺寸。1.框架數(shù)據(jù)采集框架數(shù)據(jù)采集用要求：1選用的已有測繪資料應(yīng)滿足建?，F(xiàn)勢性和精度要求，不能滿足要求時應(yīng)進行更新測量。2平面和高程數(shù)據(jù)測量的采集，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城市測量規(guī)范》CJJ8的相關(guān)規(guī)定。3應(yīng)以準確表達對象幾何形態(tài)特征為原則，可通過圖像或視頻等輔助方式描述幾何形態(tài)的細節(jié)特征。1.框架數(shù)據(jù)采集3.6模型數(shù)據(jù)的采集框架數(shù)據(jù)的處理的要求：1應(yīng)對分區(qū)采集的框架數(shù)據(jù)進行合并和接邊處理。2應(yīng)根據(jù)建模單元進行分塊、分層處理。3可轉(zhuǎn)換為建模軟件或管理軟件需要的文件格式。3.6模型數(shù)據(jù)的采集1.框架數(shù)據(jù)采集3.6模型數(shù)據(jù)的采集2.紋理數(shù)據(jù)的采集與處理紋理數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容：1）地表影像信息。2）建（構(gòu)）筑屋頂和外立面影像信息。3）交通設(shè)施表面影像信息。4）植被表面影像信息。5）其他地物的表面影像信息。采集的紋理數(shù)據(jù)的處理應(yīng)符合下列要求：1）紋理數(shù)據(jù)應(yīng)色調(diào)協(xié)調(diào)，自然美觀。2）紋理數(shù)據(jù)應(yīng)真實反映實際材質(zhì)的顏色、質(zhì)感、圖案和年代特征。3）紋理數(shù)據(jù)應(yīng)進行糾正處理，并減少視角或鏡頭畸變引起的變形。4）紋理數(shù)據(jù)不宜含有建模影像以外的其他影像。5）相同細節(jié)層次的模型紋理應(yīng)具有相近的紋理分辨率。6）紋理數(shù)據(jù)拼接應(yīng)無縫，且過渡自然。7）宜轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的文件格式。3.6模型數(shù)據(jù)的采集2.紋理數(shù)據(jù)的采集與處理3.6模型數(shù)據(jù)的采集2.紋理數(shù)據(jù)的采集與處理原圖清除遮擋物透視矯正后3.6模型數(shù)據(jù)的采集3.屬性數(shù)據(jù)的采集與處理屬性數(shù)據(jù)應(yīng)依據(jù)城市三維模型的應(yīng)用需要進行采集，一般包括下列內(nèi)容：1）建筑的名稱、權(quán)屬單位、地上建筑層數(shù)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑性質(zhì)、建筑面積、停車位、建成時間等。2）交通設(shè)施的名稱、道路等級、道路寬度、建成時間等。3）管線的類型、材料、埋設(shè)方式、斷面尺寸、權(quán)屬單位等。4）植被的名稱、種類、樹齡、權(quán)屬單位等。5）其他模型對應(yīng)的名稱、權(quán)屬單位等。屬性數(shù)據(jù)采集應(yīng)注意：1）每個建模地物均應(yīng)具有相應(yīng)的屬性。2）屬性數(shù)據(jù)采集宜與框架數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)的采集同步進行。3）實地調(diào)查采集數(shù)據(jù)應(yīng)進行校核檢查，保證建模地物的屬性信息正確完整。3.6模型數(shù)據(jù)的采集3.屬性數(shù)據(jù)的采集與處理1地形模型包含山地、丘陵、平原、河流和湖泊等建模內(nèi)容。

2建筑模型包括各類地上建（構(gòu)）筑物和地下建（構(gòu)）筑物。3交通設(shè)施模型包括道路、軌道交通及橋梁和道路附屬設(shè)施。3.7模型數(shù)據(jù)的制作4管線模型包括地上地下管線、管線特征點以及管線附屬設(shè)施模型。

5植被模型包括行道樹及各類綠地、公園、社區(qū)等種植的景觀植物。6其他模型包括除地形、建（構(gòu)）筑物、交通、管線和植被模型以外的其他城市要素，如雕塑、休息設(shè)施、衛(wèi)生設(shè)施、娛樂設(shè)施、通訊設(shè)施等。

3.7模型數(shù)據(jù)的制作3.8模型數(shù)據(jù)的質(zhì)檢為保證城市三維模型數(shù)據(jù)成果的質(zhì)量，消除數(shù)據(jù)中的錯誤、疏漏以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的誤差，在數(shù)據(jù)生產(chǎn)完成階段，必須進行數(shù)據(jù)的檢查驗收。因此建立科學的數(shù)據(jù)控制質(zhì)量體系尤為重要。1.模型數(shù)據(jù)檢查驗收內(nèi)容主要包括：模型數(shù)據(jù)、場景效果、屬性數(shù)據(jù)、文件資料等四個方面的驗收。

3.8模型數(shù)據(jù)的質(zhì)檢3.8模型數(shù)據(jù)的質(zhì)檢2.檢查驗收方法檢查方法可分為全檢和抽樣兩種。1）全檢應(yīng)對三維模型數(shù)據(jù)中的每一個模型個體進行質(zhì)量檢查評價。2）抽樣應(yīng)檢查總體中足夠數(shù)量的檢查單元，以獲得三維模型整體的質(zhì)量檢查評價結(jié)果。3.8模型數(shù)據(jù)的質(zhì)檢3.檢查驗收步驟步驟操作說明1確定適用的模型數(shù)據(jù)質(zhì)量要求按照三維建模技術(shù)規(guī)范和用戶需求的不同，明確模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求2確定模型數(shù)據(jù)質(zhì)量的精度和度量方法確定待檢查的每個三維模型數(shù)據(jù)所屬的類別、細節(jié)層次、數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查（度量）方法、模型數(shù)據(jù)質(zhì)量度量值及必要的模型數(shù)據(jù)質(zhì)量度量值的單位3選擇和應(yīng)用模型數(shù)據(jù)質(zhì)量評價方法針對確定的每種類型的模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量精度要求和度量方法，選擇適用的三維模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查評定方法。4判定模型數(shù)據(jù)質(zhì)量結(jié)果應(yīng)用檢查評價方法對三維模型數(shù)據(jù)進行質(zhì)量評價，并形成相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查報告，包括模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量結(jié)果、實際精度、度量單位、檢查日期、檢查人以及審查人。5判定三維模型場景整體效果以三維建模技術(shù)規(guī)范和用戶需求為基礎(chǔ)，將三維模型的數(shù)據(jù)質(zhì)量與三維模型場景整體效果結(jié)合起來進行對比來確定場景的整體效果。3.8模型數(shù)據(jù)的質(zhì)檢檢查驗收工作流程3.9數(shù)據(jù)集成與管理1）地形模型：宜采取分層和分塊相結(jié)合的數(shù)據(jù)組織方式。2）三維模型：宜采用分區(qū)、分類相結(jié)合的方法。3）屬性數(shù)據(jù)：宜采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行存儲。4）元數(shù)據(jù)：宜采用XML描述，并遵循相關(guān)標準。1.數(shù)據(jù)組織城市三維模型數(shù)據(jù)的組織應(yīng)綜合考慮建模單元的范圍大小、地形起伏、模型精度等因素，同時結(jié)合具體應(yīng)用確定。數(shù)據(jù)組織應(yīng)便于數(shù)據(jù)的集成、管理、更新、維護以及快速檢索、調(diào)用、傳輸、分析與可視化。

三維模型數(shù)據(jù)的組織3.9數(shù)據(jù)集成與管理2.數(shù)據(jù)交換城市三維模型數(shù)據(jù)交換格式的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型文件類型幾何數(shù)據(jù).3DS/FLT/OBJ/X/WRL/KML/DAE等紋理數(shù)據(jù)不帶Alpha通道.JPG/TIFF/PNG等帶Alpha通道.TGA/TIFF/PNG等動畫紋理.AVI/MPG等3.9數(shù)據(jù)集成與管理3.數(shù)據(jù)集成建庫三維模型數(shù)據(jù)庫屬性數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)庫其他數(shù)據(jù)庫城市三維數(shù)據(jù)庫1.數(shù)據(jù)更新一般要求為保證數(shù)據(jù)的正確性和現(xiàn)勢性，應(yīng)及時收集變化的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行持續(xù)更新和維護。其內(nèi)容應(yīng)包括模型數(shù)據(jù)、屬性和元數(shù)據(jù)等信息的更新維護，以及更新和修改前的歷史數(shù)據(jù)的管理。3.10數(shù)據(jù)的更新維護現(xiàn)狀設(shè)計審批施工建設(shè)建成并更新后的三維場景2.數(shù)據(jù)更新技術(shù)方法根據(jù)城市三維模型數(shù)據(jù)的要素變化程度和需要，可采取要素更新、區(qū)域更新或版本更新方式。

3.數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)備份對象應(yīng)包括交換格式成果和系統(tǒng)模型成果，具體內(nèi)容應(yīng)包括城市三維模型數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、屬性信息等。

3.10數(shù)據(jù)的更新維護三維模型數(shù)據(jù)更新維護機制3.10數(shù)據(jù)的更新維護四、武漢市三維數(shù)字地圖的建設(shè)及應(yīng)用

進入21世紀，人類的活動領(lǐng)域不斷擴大，逐漸向高空和地下拓展，“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”作為當今科技發(fā)展的重要方向，開始滲透到城市經(jīng)濟和社會生活的方方面面。4.1建設(shè)歷程

2000年，我局啟動“數(shù)字武漢·空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”建設(shè)。2006年3月，項目通過建設(shè)部組織的專家驗收和鑒定，被認定為全國第一個建成的數(shù)字城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，為三維數(shù)字地圖系統(tǒng)建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。4.1建設(shè)歷程

武漢市國土資源和規(guī)劃局（原武漢市規(guī)劃土地局、武漢市規(guī)劃局）從2002年開始就開展了城市三維模型的研究與應(yīng)用試點工作，先后建立了城市多個重點區(qū)域的三維模型。

數(shù)字漢江兩江四岸新華路-新華西路積玉橋地區(qū)輔助規(guī)劃審批系統(tǒng)4.1建設(shè)歷程2006年正式啟動了武漢市三維數(shù)字地圖建設(shè)與應(yīng)用示范項目，該項目于2007年被建設(shè)部列為城市數(shù)字化工程示范項目（建科[2007]示06號）。4.1建設(shè)歷程

在上述工作和實踐的基礎(chǔ)上，武漢市規(guī)劃局于2008年2月申請編寫《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》項目立項，同年5月該項目由建設(shè)部標準司正式批復立項（建標[2008]102號）。

4.1建設(shè)歷程項目策劃20052006200720082009項目啟動“數(shù)字武漢·空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”建成4.1建設(shè)歷程項目實施建設(shè)部城市數(shù)字化工程項目全面推進《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》項目全面建成承擔國家863項目子課題2009年6月武漢市三維數(shù)字地圖系統(tǒng)（一期工程）全面建成：

建立了市域8494平方公里的框架模型建立了主城區(qū)450余平方公里的標準模型研究完成了三維數(shù)字地圖軟件體系和工作平臺在城市規(guī)劃設(shè)計和管理工作中實現(xiàn)了常態(tài)化應(yīng)用

100余個項重點建設(shè)項目的方案審批

……4.1建設(shè)歷程一套標準兩個平臺三項研究四張圖4.2建設(shè)內(nèi)容

一套標準系統(tǒng)建設(shè)總體設(shè)計方案建設(shè)目標總體架構(gòu)功能設(shè)計模型標準數(shù)據(jù)庫建設(shè)投資產(chǎn)出分析

……

城市三維模型建設(shè)標準三維模型數(shù)據(jù)組織與采集方案框架模型制作要求三維建模技術(shù)標準三維模型制作實施細則三維模型數(shù)據(jù)檢查驗收辦法

……4.2建設(shè)內(nèi)容

兩個平臺三維數(shù)字地圖集成管理平臺

集成管理全市海量三維模型數(shù)據(jù)，提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多細節(jié)多層次三維模型的交互式瀏覽與查詢，提供二維數(shù)據(jù)疊加、空間量算、三維統(tǒng)計與可視化分析、模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫管理維護等功能。規(guī)劃審批三維決策支持系統(tǒng)

圍繞城市規(guī)劃審批的需求，實現(xiàn)了規(guī)劃方案真實的三維模擬，為建設(shè)項目多方案比較、局部調(diào)整和優(yōu)化完善提供實時可視化的分析工具。4.2建設(shè)內(nèi)容

三項研究關(guān)鍵技術(shù)研究海量三維模型數(shù)據(jù)的組織與管理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多細節(jié)多層次三維模型的動態(tài)調(diào)度大規(guī)模三維場景的高效可視化基于三維模型數(shù)據(jù)的空間分析

……4.2建設(shè)內(nèi)容

應(yīng)用研究城市規(guī)劃管理（規(guī)劃編制、選址、審批、設(shè)計……）交通規(guī)劃虛擬旅游城市宣傳

……

運行機制研究軟件與業(yè)務(wù)的對接數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的對接軟件更新維護數(shù)據(jù)更新維護

……4.2建設(shè)內(nèi)容

四張圖框架模型---反映城市地形地貌特征基礎(chǔ)模型---基本反映建筑外觀和城市風貌標準模型---表現(xiàn)城市重點地區(qū)和新建地區(qū)景觀精細模型---表現(xiàn)標志性建筑、歷史保護建筑等4.2建設(shè)內(nèi)容

武漢市三維數(shù)字地圖系統(tǒng)建設(shè)是一個特大城市級三維數(shù)字化工程，具有建設(shè)范圍廣、工程建設(shè)量大、技術(shù)難度高、綜合性強的特點，為使三維數(shù)字地圖系統(tǒng)真正地成為一個城市級的公共服務(wù)平臺，我局提出了“標準化、網(wǎng)絡(luò)化、市場化”的原則，制定了“邊建設(shè)、邊應(yīng)用、邊完善”的策略，通過建設(shè)帶動應(yīng)用，以應(yīng)用促進發(fā)展，逐步形成一個完整的生產(chǎn)體系、技術(shù)體系、應(yīng)用體系與服務(wù)體系。4.3建設(shè)策略

試點先行，建立城市三維模型建設(shè)的一套標準

開展試點區(qū)三維模型建設(shè)，積累建模技術(shù)和管理經(jīng)驗建立城市三維模型數(shù)據(jù)采集、處理、制作、檢查、驗收的標準化流程全面推進武漢市中心城區(qū)三維模型建設(shè)試點先行逐步完善全面推進4.3建設(shè)策略

以我為主，高位嫁接，博采眾長

在局系統(tǒng)內(nèi)，市局領(lǐng)導親自負責，處室協(xié)調(diào)，信息中心、規(guī)劃院、勘測院抽調(diào)精干人員組成工作專班，形成了多學科集成的主體建設(shè)隊伍。同時，全面與國際、國內(nèi)頂尖公司進行專業(yè)合作，吸收各家公司所長，消化吸收后自主開發(fā)，形成了應(yīng)用引導的技術(shù)研發(fā)模式，保證了項目建設(shè)的順利進行和可持續(xù)發(fā)展。

4.3建設(shè)策略

多方合作，積極開展攻關(guān)解決技術(shù)難題三維數(shù)字地圖系統(tǒng)是一項涉及眾多領(lǐng)域和技術(shù)的工程，為此我局開展了與國際頂尖三維公司和多家國內(nèi)一流企業(yè)的合作，并與高等院校和研究院所合作開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

2007年承擔建設(shè)部城市數(shù)字化工程示范項目，2009年與高等院校合作，牽頭承擔國家863重點項目子課題“三維GIS綜合應(yīng)用示范”。4.3建設(shè)策略

市場化運作，多方籌措推進系統(tǒng)建設(shè)“政府財政投入+事業(yè)單位自籌+市場化運作”，保證項目建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。三維數(shù)字地圖系統(tǒng)政府財政投入事業(yè)單位自籌市場化運作試點片建設(shè)系統(tǒng)開發(fā)推進中心城區(qū)三維模型建設(shè)4.3建設(shè)策略

以應(yīng)用為抓手，逐步完善三維數(shù)字地圖系統(tǒng)

以規(guī)劃審批為突破口，“邊建設(shè)、邊應(yīng)用、邊完善”，積極開展項目成果在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的應(yīng)用。4.3建設(shè)策略

建立了三維數(shù)字地圖系統(tǒng)的軟件體系，形成三維數(shù)字地圖全方位服務(wù)能力4.4項目成果與應(yīng)用三維數(shù)字地圖系統(tǒng)軟件體系模型制作與處理系統(tǒng)輔助規(guī)劃設(shè)計審批系統(tǒng)集成管理平臺互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布系統(tǒng)開發(fā)商版系統(tǒng)框架模型基礎(chǔ)模型標準模型精細模型武漢市三維數(shù)字地圖集成管理平臺規(guī)劃審批三維決策支持系統(tǒng)4.4項目成果與應(yīng)用

完成了8494平方公里市域框架模型和主城區(qū)450余平方公里精細模型建設(shè)4.4項目成果與應(yīng)用

服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)，實現(xiàn)規(guī)劃管理從平面到立體的轉(zhuǎn)變輔助規(guī)劃選址輔助規(guī)劃項目審批輔助城市設(shè)計輔助城市交通規(guī)劃輔助地下空間管理宣傳展示城市形象4.4項目成果與應(yīng)用

輔助規(guī)劃選址

在多精度現(xiàn)狀三維模型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)各類基礎(chǔ)圖層和專業(yè)圖層的疊加，同時結(jié)合市政地下管線、地形坡度坡向分析、水淹分析等功能，