《數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》制定說明

《數(shù)字孿生水利數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)

規(guī)范》

（征求意見稿□送審稿□報批稿）

制定說明

主編單位（簽章）：水利部信息中心

北京金水信息技術發(fā)展有限公司

2023年11月15日

制定說明

一、工作簡況

1.包括任務來源

2023年9月，水利部國科司通過競爭性磋商方式確定北京金水信息技術發(fā)

展有限公司承擔水利標準管理—水利信息化相關標準制定工作。服務內(nèi)容中安排

了《數(shù)字孿生水利數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》（以下簡稱《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》）

的編制任務。合同簽訂后，水利部信息中心（第一主編）、北京金水信息技術發(fā)

展有限公司（第二主編）認真組織、協(xié)調(diào)相關單位開展《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編

制工作。

2.主要工作過程

2023年2月，啟動《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編制工作，進行資料收集、條文編

寫。

2023年6月，編制了項目建議書。

2023年9月，編制任務成交后，組織編制了工作大綱和條文初稿。

2023年10月20日，組織召開《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》編制工作大綱審查會，

工作大綱通過審查。

2023年10—11月，按照審定后工作大綱，對《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》進行修

改完善，形成《地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范》征求意見稿。

3.主要起草人及承擔的工作

根據(jù)編制工作計劃安排，本規(guī)范由水利部信息中心、北京金水信息技術發(fā)展

有限公司負責組織實施和主編，中水北方勘測設計研究有限責任公司參編。

二、主要內(nèi)容及來源依據(jù)

1.主要內(nèi)容

主要包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、縮略語、基本規(guī)定、技術指

標與規(guī)格等章節(jié)。其中：

第1章范圍

主要包括標準主要內(nèi)容和適用范圍。

第2章規(guī)范性引用文件

主要包括本標準引用的國家標準和行業(yè)標準。

第3章術語與定義

主要定義了數(shù)字孿生水利、數(shù)據(jù)底板、地理空間數(shù)據(jù)等術語。

第4章縮略語

對本標準所用專業(yè)名詞縮略語進行規(guī)定。

第5章基本規(guī)定

對數(shù)據(jù)分級分類、時空基準、數(shù)據(jù)安全和元數(shù)據(jù)等進行了要求。

第6章技術指標與規(guī)格

規(guī)定了不同類型的地理空間數(shù)據(jù)（DOM、DEM/DSM、傾斜攝影模型、激光點云

模型、水下地形和BIM）的技術指標與規(guī)格，主要包括空間分辨率、格網(wǎng)尺寸、

色彩模式及像素位、數(shù)據(jù)精度、水陸數(shù)據(jù)接邊要求、成果質量要求、分幅/瓦片

編號與裁切范圍、數(shù)據(jù)格式與命名等。

2.依據(jù)來源

本標準主要參考《GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號》、《SL

197水利水電工程測量規(guī)范》等國標和行標，以及《數(shù)字孿生流域建設技術大綱

（試行）》（水信息﹝2022﹞147號）、《數(shù)字孿生水網(wǎng)建設技術導則（試行）》

（水信息﹝2022﹞397號）、《數(shù)字孿生水利工程建設技術導則（試行）》（水

信息﹝2022﹞148號）等水利部技術文件。

三、國內(nèi)外相關標準對比分析

1.擬納入標準的技術先進性、成熟程度

標準技術先進。近年來，數(shù)字孿生技術、信息技術發(fā)展和新技術應用帶來很

多新變革?；谛l(wèi)星遙感、航空遙感、傾斜攝影、激光雷達、水下單/多波束測

深儀等現(xiàn)代遙感和監(jiān)測技術，為流域、河湖水系、水利工程等提供了先進感知手

段，為快速構建不同級別（L1、L2、L3級）、不同類型（DOM、DEM/DSM、傾斜攝

影/激光點云模型、水下地形、BIM等）的地理空間數(shù)據(jù)提供了可能性，本規(guī)范充

分考慮目前先進的數(shù)據(jù)感知技術、數(shù)據(jù)處理技術、信息交換與共享等技術的發(fā)展，

結合《數(shù)字孿生流域建設技術大綱（試行）》（水信息﹝2022﹞147號）、《數(shù)

字孿生水網(wǎng)建設技術導則（試行）》（水信息﹝2022﹞397號）、《數(shù)字孿生水

利工程建設技術導則（試行）》（水信息﹝2022﹞148號）中對地理空間數(shù)據(jù)的

要求編制本標準。為滿足流域防洪水動力分析計算的需求，增加了水利數(shù)字高程

模型，將陸地與水下地形融合，同時考慮水閘、涵洞等水工建筑的水系自然連通

性。為滿足數(shù)字孿生場景建設需求并結合目前傾斜攝影、激光點云等新技術的發(fā)

展，規(guī)定了傾斜攝影/激光點云模型成果建設要求。

標準基礎成熟。2022年2月，水利部啟動了全國56家單位94項數(shù)字孿生

流域（水利工程）建設先行先試，目前已形成32項典型案例，取得了階段性成

果，探索和驗證了地理空間數(shù)據(jù)建設的技術路線、積累了建設經(jīng)驗。本標準基于

《數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)規(guī)范（試行）》（辦信息﹝2022﹞325號），

已經(jīng)在多個數(shù)字孿生項目的地理空間數(shù)據(jù)建設中成功應用，并且得到了良好的反

饋。

2.本標準與其他標準的協(xié)調(diào)性

本標準適用于數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生水利工程數(shù)據(jù)底板地

理空間數(shù)據(jù)建設工作，涉及的地理空間數(shù)據(jù)主要包括DOM、DEM/DSM、傾斜攝影、

激光點云模型、水下地形、BIM等，綜合考慮不同的三維場景展示以及模型和知

識平臺業(yè)務調(diào)用計算對地理空間數(shù)據(jù)的需求，結合不同比例尺測繪產(chǎn)品的要求，

制定了數(shù)據(jù)的分級分類、時空基準、技術指標與規(guī)格、數(shù)據(jù)目錄服務等方面內(nèi)容。

技術指標與規(guī)格章節(jié)，對各項地理空間數(shù)據(jù)做出了空間分辨率、格網(wǎng)尺寸、色彩

模式及像素位、數(shù)據(jù)精度、水陸數(shù)據(jù)接邊要求、成果質量要求、分幅/瓦片編號

與裁切范圍、數(shù)據(jù)格式與命名等要求，與現(xiàn)有行業(yè)標準有交叉重疊引用內(nèi)容，但

與國內(nèi)外其它標準規(guī)范精度要求協(xié)調(diào)一致，不存在矛盾。并在現(xiàn)有規(guī)范基礎上結

合數(shù)字孿生水利建設需求進行了補充完善，具體情況如下：

（1）數(shù)字正射影像圖（DOM）依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設技術大綱》（水信息

﹝2022﹞147號）要求確定了影像的空間分辨率，結合CH/T9008.3《基礎地理

信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖》、CH/T9009.3《基礎

地理信息數(shù)字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000數(shù)字正射影

像圖》確定了不同空間分辨率對應的測繪成圖比例尺，進而確定了DOM平面位置

精度要求。

（2）數(shù)字高程模型（DEM）/數(shù)字表面模型（DSM）依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設

技術大綱》（水信息﹝2022﹞147號）要求確定了模型的格網(wǎng)尺寸，結合CH/T

9008.2《基礎地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字高程模型》、CH/T

9009.2《基礎地理信息數(shù)字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000

數(shù)字高程模型》確定了不同格網(wǎng)尺寸對應的測繪成圖比例尺，進而確定了DEM/DSM

高程精度滿足相應比例尺的二級精度要求。

（3）傾斜攝影模型依據(jù)《數(shù)字孿生流域建設技術大綱》（水信息﹝2022﹞

147號）要求確定了傾斜模型的空間分辨率，根據(jù)空間分辨率優(yōu)于0.03米對應

1:500比例尺、優(yōu)于0.08米對應1:1000比例尺，模型平面精度要求結合CH/T

9008.3《基礎地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖》確定，

模型高程精度結合CH/T9008.2《基礎地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000

數(shù)字高程模型》二級確定。目前現(xiàn)有GB/T39610-2020與CH/T3021-2018《傾

斜數(shù)字航空攝影技術規(guī)程》中未對傾斜攝影模型產(chǎn)品的比例尺、空間分辨率、平

面/高程精度、模型質量等進行要求。

（4）激光點云模型：現(xiàn)行激光點云相關的行業(yè)標準主要有CH/T8023-2011

《機載激光雷達數(shù)據(jù)處理技術規(guī)范》、CH/T8024-2011《機載激光雷達數(shù)據(jù)獲取

技術規(guī)范》、CH/T3014-2014《數(shù)字表面模型機載激光雷達測量技術規(guī)程》、

CH/T3020-2018《實景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達測量技術規(guī)程》，其中前三個

行業(yè)標準是關于機載LiDAR生產(chǎn)DEM/DSM數(shù)據(jù)的相關規(guī)范，最后一個規(guī)范是利用

機載、車（船）載、便攜式、地面固定站式等多種激光雷達測量方式獲取實景三

維地理信息數(shù)據(jù)的主要技術流程，未對成果精度、點云密度等做要求，與本規(guī)范

內(nèi)容無重復與矛盾。

（5）水下地形：數(shù)字孿生地理空間數(shù)據(jù)水下地形包含面域水下地形與河道

大斷面兩類數(shù)據(jù)，國內(nèi)《水利水電工程測量規(guī)范》SL197-2013對水下地形測量和

河道大斷面的精度未進行專門規(guī)定，僅參照陸地地形測量精度指標，對水下地形

進行一定比例的放寬要求。對河道大斷面測量，僅規(guī)定了偏離斷面線的距離，為

進行測量精度上的明確規(guī)定?！端姽こ虦y量規(guī)范》NB/T35029-2014中對水下

地形和河道大斷面的規(guī)定中，對斷面精度進行了規(guī)定，其他要求與《水利水電工

程測量規(guī)范》SL197-2013一致。水利部關于印發(fā)的《數(shù)字孿生流域建設技術大綱

（試行）》對數(shù)據(jù)底板進行了分級，而傳統(tǒng)的測量規(guī)范中，地形圖和斷面測量主

要按比例尺進行規(guī)定，現(xiàn)有標準無法滿足數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板地理空間數(shù)據(jù)的

需要。

（6）建筑信息模型（BIM）：經(jīng)過對比分析，本標準與《水利水電工程設計

信息模型交付標準》（T/CWHIDA0006-2019）及《水利水電工程信息模型分類和

編碼標準》（T/CWHIDA0007-2020）存在重復內(nèi)容，無矛盾內(nèi)容，其它相關標準

均在T/CWHIDA0006-2019與T/CWHIDA0007-2020中進行了引用，具體解決方法

為：1）完全引用的條款：在本標準中引用上述標準中的條款；2）需要補充的條

款：除在本標準中引用外相應條款外，額外補充適用于數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板的

相關內(nèi)容。

（7）結合數(shù)字孿生建設需求，規(guī)定了元數(shù)據(jù)應同時包含空間信息與屬性信

息，其中屬性信息部分參考了GB/T39608《基礎地理信息數(shù)字成果元數(shù)據(jù)》的規(guī)

定。

（8）與相關國外標準時空基準不同，對DOM、DEM/DSM、傾斜攝影、激光點

云模型、水下地形、BIM等產(chǎn)品精度、數(shù)據(jù)格式等要求基本一致，不存在矛盾。

如美國的《ENGINEERINGANDDESIGN》系列規(guī)范中的《HydrographicSurveying》

EM1110-2-1003即水文測量規(guī)范應用范圍較廣，對海岸深吃水工程、疏浚測量和

河道清淤的水下地形測量精度進行了較籠統(tǒng)規(guī)定，未根據(jù)不同工程階段或精度等

級進行分級，對于數(shù)字孿生流域水下地形，規(guī)范中也未涉及。在BIM方面，國外

廣泛使用的BIM標準主要有ISO19650，美國國家BIM標準NBIMS-US，這些標準

為BIM通用標準，主要關注BIM的核心概念、原則和實施