地理實體分類、施測、派生與關系處理技術規(guī)范 編制說明

2《地理實體分類、施測、派生與關系處理技術規(guī)范》編制說明一、工作簡況《國家標準化管理委員會關于下達第一批推薦性國家標準計劃的通知》，正式批準國家標準計劃項目：地理實體分類、施測、派生與關系處理技術規(guī)范，編發(fā)《關于下達9項地理信息國家標準制修訂計劃項目及編報實施方案的通知》），本項任務由中華人民共和國自然資源部提出，由全國地理信息標準化技術擔編制，西安市勘察測繪院、武漢市測繪研究院、山東省國土測繪院、自然資源部測繪標準化研究所、西寧市測繪院、吉奧時空信息技術股份有限公司和泰建設數(shù)字中國成為數(shù)字時代推進中國式現(xiàn)代化的重要引擎，成為構筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐。黨的十九屆四中全會首次將數(shù)據(jù)增列為生產(chǎn)要素。中共中數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，已快速融入生產(chǎn)、分配、流通、消費和社會服務管理數(shù)字時代對測繪地理信息事業(yè)提出了引領性要求，高質(zhì)量發(fā)展對測繪地理信息工作提出了融合性要求。然而，現(xiàn)有基礎測繪成果不好用、生產(chǎn)組織結(jié)構3果是對現(xiàn)實世界的二維抽象表達，不能真實、直觀反映現(xiàn)實世界；是對現(xiàn)實世界的分要素、分尺度、割裂式表達，“人能看懂、機器無法理解”；是對現(xiàn)實世界的非實體化表達，難以關聯(lián)大數(shù)據(jù)，不利于支持空間分析與決策?；A測繪亟待轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)新發(fā)展，建立起新型的基礎測繪體系，以適應新時代要求，2019年全國自然資源工作會議提出了加快基礎測繪轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展要求，礎測繪體系建設，不斷提升基礎測繪保障服務能力和水平。為了切實貫徹落實系培訓班”，明確提出要“深入推進基礎測繪轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展，優(yōu)化升級測繪工作會議提出了新時期測繪工作“兩服務、兩支撐”的根本定位，明確要求重點以基礎地理實體為突破口，加快推進體系化的新型基礎測繪早日建成。地理實體是新型基礎測繪和實景三維中國建設的核心內(nèi)容，是現(xiàn)實世界中占據(jù)一定空間位置和范圍、單獨具有同一屬性或完整功能的地理對象。地理實體廣泛應用于與空間位置相關的行業(yè)和業(yè)務，如自然資源、水利、住建、交通等部源部辦公廳印發(fā)《新型基礎測繪體系建設試點技術大綱》，要求研究并確定試點范圍內(nèi)不同區(qū)域、不同類型地理實體的分級、粒度和精度，設計建立新型基礎測繪產(chǎn)品模式。因此加快基于地理實體的分類、施測方式等核心關鍵問題十本文件的研制主要面向新型基礎測繪構建的需求，基于新型基礎測繪建設試點探索的經(jīng)驗和成果，提出適用于當前新型基礎測繪體系建設所需的地理實 體的分類、施測、派生與關系處理技術要求，實現(xiàn)構建“一庫多能、按需組裝”的地理實體數(shù)據(jù)庫的目標。同時也與正在開展編制的《地理實體空間身份編碼4）：協(xié)作單位（參編單位）：西安市勘察測繪院、武漢市測繪研究院、山東省國土測繪院、自然資源部測繪標準化研究所、西寧市測繪院、吉奧時空信息技牽頭單位面向國家需求和測繪地理信息轉(zhuǎn)型升級工作需要，圍繞地理實體這一核心數(shù)據(jù)產(chǎn)品，開展地理實體概念、分類、施測要求及關系建立等研究，厘清地理實體數(shù)據(jù)與基礎地理信息要素的差異，梳理地理實體數(shù)據(jù)采集和獲取的技術路線。本文件牽頭單位作為技術牽頭單位，前期編寫了《新型基礎測繪構建了涵蓋“總體設計類、采集處理類、建庫管理類、平臺服務類、質(zhì)量控制類”五部分內(nèi)容的新型基礎測繪和實景三維中國建設標準體系，推動以地理實在前期研究基礎上，針對地理實體分類及施測等問題，本文件牽頭單位積規(guī)范化指導相關建設。本文件獲得立項批準后，主編單位積極開展啟動準備工作，發(fā)文邀請國內(nèi)有關單位專家參加本文件編制工作，收集分析相關資料，起5的主要內(nèi)容、編制工作方式等進行了討論，確定了提綱、分工及時間計劃，并分工進一步收集相關資料，結(jié)合標準研制過程中碰到的問題開展調(diào)研、組內(nèi)組準初稿。經(jīng)電子郵件和現(xiàn)場研討等方式將初稿在組內(nèi)、部分生產(chǎn)單位、相關專即時通信等手段，對有關問題進行了較為充分的溝通和討論。起草階段編制組參與了針對核心內(nèi)容開展的關建技術驗證以及相關技術文件編制，具體情況如有基礎地理信息成果利用基礎上，結(jié)合對地觀測技術的最新發(fā)展及地理實體自實體分類、粒度及精度基本要求》的形式，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善及專家審查后，經(jīng)修改完善及專家審查，作為新型基礎測繪與實景三維中國建設第一批技術文件發(fā)布（自然資測繪函〔2021〕6））產(chǎn)、轉(zhuǎn)換生產(chǎn)以及語義化處理實踐，結(jié)合樣例數(shù)據(jù)討論作業(yè)流程及各環(huán)節(jié)技術于1:5001:10001:2000基礎地理信息要素轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎地理實體數(shù)據(jù)技術規(guī)6等的編制中，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善及專家審查，作為新型基礎））地理實體分類與代碼（試行）》的形式，在全國范圍征求意見后，經(jīng)修改完善西、安徽、浙江、河南、新疆、福建、天津等地就分類、粒度、采集等技術內(nèi)二、國家標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)，修訂國家標準時，還包括修訂前后技術內(nèi)容的對比本文件編制中認真遵循了先進性、實用性、協(xié)調(diào)性和規(guī)范性等原則，并重測繪事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，因此本文件的內(nèi)容需要在繼承的基礎上進行發(fā)展，在充分對已有數(shù)據(jù)特征、生產(chǎn)方式和應用途徑的總結(jié)基礎上，開展分類和施測技術展等戰(zhàn)略需求，落實自然資源部部新型基礎測繪和實景三維中國建設要求，完善數(shù)據(jù)產(chǎn)品形式，豐富數(shù)據(jù)產(chǎn)品供給。為此，堅持科學原則，既調(diào)研優(yōu)選先進7特別是與現(xiàn)有新型基礎測繪和實景三維建設工作，以及其他行業(yè)部門新時期對本標準規(guī)定了地理實體分類、施測、派生，以及關系處理的技術內(nèi)容。本本標準主要依據(jù)《中華人民共和國測繪法》、《中華人民共和國測繪成果管理條例》等法律法規(guī)，《關于全面推進實景三維中國建設的通知》、《實景據(jù)庫建設試點技術指南》、《新型基礎測繪體系建設試點技術大綱》、新型基礎測繪與實景三維中國建設系列技術文件，結(jié)合新型基礎測繪體系建設實踐和三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術經(jīng)濟論證，預期的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益本文件規(guī)定了地理實體分類、施測、派生，以及關系處理的技術內(nèi)容。本圍繞本文件的內(nèi)容范圍，編制組進行了多輪熱烈討論，最終形成共識。編制組認為本文件主要面向地理實體數(shù)據(jù)的獲取、處理和建庫需求，從技術規(guī)范的角度重點解決分類原則及視角、施測內(nèi)容和方式、派生類型和方式，以及關8本文件將《地理信息分類與編碼規(guī)則》（GB/T25529）和《國家基本比例的基礎標準之一。該文件從滿足地理信息空間整合的基本需求出發(fā)，重點對地理要素類型的分類和編碼規(guī)則及其擴充方法進行了統(tǒng)一規(guī)定。該文件適用于對可劃分為自然資源地理實體、環(huán)境與生態(tài)地理實體、災害與災難地理實體、經(jīng)件明確了我國基本比例尺地圖測繪的測繪基準、時間系統(tǒng)、數(shù)學基礎、成果內(nèi)容、基本技術指標、成果形式和質(zhì)量管理等重大問題。國家基本比例尺地圖是國家經(jīng)濟建設、國防建設和社會發(fā)展需要的基本用圖，該文件是制定與修訂基本比例尺地圖測繪具體技術標準的主要依據(jù)。本文件有關測繪基準要求按照GB本文件列出地理實體、施測、派生、關系處理、地理實體數(shù)據(jù)、圖元、空間身份編碼、粒度等8個術語，并對其進行了定義。地理實體、施測、派生和關系處理這四個術語是本文件題目中的關鍵詞；地理實體數(shù)據(jù)、圖元、空間身份編碼和粒度這四個術語都是與地理實體數(shù)據(jù)模型相關，在施測、派生和關系該章從一般規(guī)定、數(shù)據(jù)構成、數(shù)據(jù)安全、證實方法等4個方面提出基本要9一般規(guī)定中首先明確地理實體分類要考慮的范疇，既包括客觀物理存在的地理實體，也包括服務于管理目的而產(chǎn)生的地理實體；接著提出地理實體施測數(shù)據(jù)構成首先明確了地理實體數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)及關系數(shù)據(jù)三部分，再結(jié)合一般規(guī)定中提出的數(shù)據(jù)具有的實體化、語義化、時序化和一體化數(shù)據(jù)安全明確了地理實體在施測、派生、關系處理過程中有關分級分類管證實方案是按照技術規(guī)范的編寫要求，給出了地理實體分類與施測相關技術證實方法，包括：地理實體的分類情況應在地理實體分類設計方案中說明；地理實體的施測、派生和關系處理內(nèi)容和方式應在地理實體數(shù)據(jù)生產(chǎn)實施方案分類是人類思維活動所固有的一種活動，是人們?nèi)粘Ｉ钪杏靡哉J識、區(qū)別和判斷事物的一種邏輯方法。分類的原則與方法通常是建立在對事物屬性或特征分析的基礎上。地理實體這一概念早在20世紀90年代就已提出，但如何對其概念進行準確定位和剖析，對于新型基礎測繪體系建設的核心至關重要。新型基礎測繪體系要打破以地理信息要素為基礎的傳統(tǒng)模式，創(chuàng)立以地理實體為基本單元的全新認知體系。在轉(zhuǎn)型初級階段，必須對其深入探索研究，針對從本質(zhì)到概念、從內(nèi)涵到外延、從理論到技術等方面展開精細的分析與實踐，才能保障新型基礎測繪建設具有穩(wěn)固基礎。為此，地理實體的分類從地理實體的科學定義出發(fā)，在繼承已有地理信息和基礎地理信息要素基礎上，本著同類型下分類角度一致、尺度一致且體現(xiàn)實體對象獨立性、語義化特點的原則進行類別劃分，也便于描述實體本質(zhì)及其關聯(lián)，從而實現(xiàn)以依托地理要素對現(xiàn)實世界進行制圖表達轉(zhuǎn)向為以依托地理實體對現(xiàn)實世界進行真實描述，在空間形態(tài)本文件在第6章，先是提出地理實體的分類原則，接著給出分類方案。首先按照作用范圍提出基礎地理實體和專題地理實體的分類方案，接著考慮到基礎地理實體分類、粒度及精度基本要求》《基礎地理實體分類與代碼》技術文件的發(fā)布，已在全國開展了試點建設，附錄A給出了具體分類方案，便于繼續(xù)規(guī)范化相關工作。專題地理實體參照GB/T25529進行了大類劃分，考慮到行業(yè)或領域性質(zhì)且應用場景多樣未給出具體方案，提出“注意引用各領域現(xiàn)有的國編制組主要參考了國家標準《地理信息分類與編碼規(guī)則》《基礎地理信息要素分類與代碼》和一些已開展基礎地理實體分類研究或數(shù)據(jù)規(guī)范編制的地方地理實體的生產(chǎn)是對現(xiàn)行測繪地理信息產(chǎn)品和體系生產(chǎn)構建的改革創(chuàng)新，需要以繼承式創(chuàng)新和突破式創(chuàng)新并舉的方式開展。這里面既有一定時期內(nèi)對已有測繪成果進行實體化改造，以達到實體化、一體化、語義化等新要求，在節(jié)約經(jīng)費投入的同時可以較好保持新老測繪成果的連貫性、延續(xù)性；也要把握智能測繪時代機遇，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新前沿技術，結(jié)合影像獲取與三維重建等技術發(fā)展，進行技術深度融合并形成新的生產(chǎn)路線，從技術效率、編制組首先討論界定了施測的內(nèi)涵：地理實體的施測是一個涉及多個方面和技術要求的過程，其目的在于準確、全面地獲取地理實體的相關信息，為后續(xù)的建庫、分析、應用等提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。施測與傳統(tǒng)測繪在獲取內(nèi)容及相應技術手段方面都有很多不同，為此施測需要規(guī)定的要求既包括數(shù)學基礎、采集精度、存儲方式等，也包括采集粒度、施測內(nèi)容和技術手段。地理實體和尺度，不同類別的地理實體可能需要不同的施測粒度。考慮到當前實際需求，編制組在第七章圍繞“地理實體施測內(nèi)容主要包括實體空間數(shù)據(jù)、實體屬性數(shù)據(jù)及實體關系數(shù)據(jù)等，施測方式通常包括基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換生產(chǎn)和地理實體數(shù)據(jù)的采集生產(chǎn)，施測技術手段應積極采用先進的技術、工藝和方法。地理實體應根據(jù)不同地區(qū)國民經(jīng)濟、國防建設和社會發(fā)展的需要、實體變化情況等因素確定施測的時序化周期”，重點提出了施測內(nèi)容和施測方式方面的要求。實體按照分類的采集精度、粒度劃分以及內(nèi)容表現(xiàn)待相關實踐完善后在后續(xù)產(chǎn)品類規(guī)范或者技術規(guī)程中進行描述。這樣的內(nèi)容側(cè)重點安排充分考慮了本文件預先申請的范圍，也符合當前實踐過程已經(jīng)具有成熟度的工作現(xiàn)狀以及迫切需要編制組在有關技術內(nèi)容的確定與編寫過程中，參考了新型基礎測繪體系建設中有關試點單位在地理實體施測和應用方面的技術方案及其驗證結(jié)果，如武面、體圖元的一種或多種，這樣有助于更全面地描述和理解地理實體的特性。施測獲得的圖元若不符合地理實體粒度或幾何形態(tài)設計要求，可進行圖元的派生。派生是依托現(xiàn)有地理實體圖元數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算或者推導等處理得到其它圖為此，編制組在第7章提出了派生類型和派生方式。圖元派生的類型包括體圖元的派生、面圖元的派生、線圖元的派生、點圖元的派生。派生方式包括坐標提取、幾何轉(zhuǎn)換或者空間計算等，比如“對于面圖元，通過提取面圖元的中心線、骨架線等方式可派生線圖元；對于線圖元，通過線延長、線連接、線切割等方式可派生不同粒度的線圖元?！眻D元派生應注意檢查空間位置和結(jié)構地理實體除了常規(guī)的幾何建模，重點是加大語義建模，即表達實體對象與其他實體對象之間的關系。語義化是地理實體區(qū)別現(xiàn)有地理信息要素的重要特征之一，是實現(xiàn)地理信息由數(shù)據(jù)服務到知識服務的關鍵?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)，語義信息不完整，特別缺少關系信息，難以完成大數(shù)據(jù)量背后的推理挖掘，跟不上智為此，編制組在第7章提出了關系類型和處理方式。關系處理是地理實體關系數(shù)據(jù)提取、判斷、識別和記錄的過程。地理實體關系應考慮實體類別、應用需求、情景特征等因素充分構建，并根據(jù)常見需求對地理實體關系進行分類處理。地理實體關系包括空間關系、屬性關系和時態(tài)關系。地理實體空間關系主要依托地理實體空間數(shù)據(jù)在分析基礎上進行提取；地理實體屬性關系根據(jù)已有規(guī)則與經(jīng)驗并結(jié)合相關文本、圖件、統(tǒng)計表等資料進行判斷與識別；地理實體時態(tài)關系通過查詢實體產(chǎn)生、變更、消亡等狀態(tài)并在時序特征分析基礎上進編制組在地理實體關系類型的總結(jié)梳理方面，開展了大量的調(diào)研和驗證工作，既查閱了國際上有關地理信息本體方面的標準，也參考分析了其它行業(yè)或者領域有關語義模型、知識模型、知識圖譜的構建與應用技術規(guī)范，并依托新本文件設立兩個資料性附錄“基礎地理實體分類”“地理實體通用基本屬性”。附錄A給出基礎地理實體分類方案，首先根據(jù)功能特征分為自然地理實體、人工地理實體和管理地理實體三大類，再按照線分類法每大類各劃分為6并根據(jù)需要進行擴充。附錄B給出地理實體的通用基本屬性項名稱、定義與值四、與國際、國外同類標準技術內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國外樣品、樣機的有關數(shù)據(jù)對比情況作范圍為數(shù)字地理信息領域標準化。其主要任務是針對直接或間接與地球上位置相關的目標或現(xiàn)象信息，制定一套結(jié)構化的定義、描述和管理地理信息的系本文件在有關數(shù)據(jù)模型方面，與國際標準最新研究能夠保持同步。但因為五、以國際標準為基礎的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標準，并說明未采用國際標準的原因六、與有關法律、行政法規(guī)及相關標準的關系本文件的建立是切實貫徹落實自然資源部“加快基礎測繪轉(zhuǎn)型升級”的重華人民共和國測繪成果管理條例》的相關規(guī)定。本文件在文本結(jié)構的編