城市大脑空间数据视图分级指南.docx

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1、ICS35.240.01CCSL70H3402/T芜湖市地方标准DB3402/TXXXX-XXXX城市大脑空间数据视图分级指南XXXX -XX-XX 发布XXXX-XX-XX实施芜湖市市场监督管理局发布,1Z.1刖百本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由芜湖市数据资源管理局（芜湖市政务服务管理局）提出。本文件由芜湖市数据资源管理局（芜湖市政务服务管理局）归口。本文件起草单位：芜湖市数据资源管理局（芜湖市政务服务管理局）、芜湖市城市运行管理服务中心、京东城市

2、（北京）数字科技有限公司、北京五一视界数字挛生科技股份有限公司。本文件主要起草人：刘福丽、王韬、黄云、李雪梅、方宏明、李全香、孙远、虞文武、姚新新。城市大脑空间数据视图分级指南1范围本文件规定了城市大脑空间数据的分级原则、数据分级方法等。本文件适用于指导城市大脑、智慧城市、数字挛生城市、时空信息平台等相关项目中涉及的空间数据进行数据分级工作，为空间数据的管理提供规范依据。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T17798-200

3、7地理空间数据交换格式GB/T35295-2017信息技术大数据术语CH/T1007-2018基础地理信息数字产品元数据GB/T 30428.2GB/T 51301GB/T 51269数字化城市管理信息系统建筑信息模型设计交付标准建筑信息模型分类和编码标准CJJ/T157城市三维建模技术规范3术语和定义3.1数字享生DigitalTwin充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字挛生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。3.2倾斜

4、摄影影像ObliqUephotographicimages利用倾斜数字航摄仪获取的多视角影像，一般包括一个俯视影像和多个侧视影像。3.3卫星地图SatelIitemap通过卫星遥感在太空中探测地球地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体,将这些电波信息转换、识别得到的图像。3.4建筑信息模型BuiIdinginformationmodeI(BIM)一个完备的信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便被工程各参与方使用。4缩略语下列缩略语适用于本文件。CAD计算机辅助设计(COmPUterAidedDe

5、sign)DEM数字高程模型(DigitalElevationModel)DOM数字正射影像图(DigitalOrthophotoMap)GIS地理信息系统(GeograPhiCInformationSystem)IMAGEBASEDPBR基于图像处理的真实物理材质渲染效果(IMAGEBASEDPhysically-BasedRendering)UE4虚幻引擎4(UnrealEngine4)5分级原则KI科学性按照空间数据的多维特征及其相互间客观存在的逻辑关联进行系统科学的分级。弓9实用性要确保分级结果能够满足实际需要，有效服务于空间数据管理。K1可执行性数据分级规则避免过于复杂，以确保分类分

6、级工作的可行性。RA扩展性分级方案在总体上应具有概括性和包容性，以满足将来可能出现的数据类型和安全需求。数据级别具有定的有效期限，相关部门宜按照级别策略对数据级别进行及时调整。6空间数据分级A1第Ll级分级方法与基本指标基于GlS数据，以较低的精度，高自动化生成地形、地貌、路网和建筑等，适用于超大规模的数字挛生城市场景还原，具有生产效率高，生成时间短的特点，应用于智慧城市、智慧交通、智慧水务等领域。6.1.1主要特征1）利用GlS信息还原建筑、道路、自然地形的轮廓信息；2）可生成城市低精度基础底座，进行城市基础宏观静态场景的表达；3）最小观察距离：1千米70千米；4）视角模拟：固定翼飞机航拍视

7、角；5）模型结构最大允许省略尺寸：50米（允许省略复杂的建筑结构）；6）表面法线置换等凹凸效果精度：无要求；7）真实还原度：还原建筑的基本位置与大致造型；8）表面光照效果：基本的明暗表达；9）表面反射细节：无要求；10）阴影：无要求；11）雾效：无要求；12）照明：基木方向光；13）渲染质量：较低。6.1.2要素要求建筑：程序生成模型，依据GlS信息程序生成底轮廓和高度模型，轮廓类似，无建筑外立面，无纹理贴图；道路：依据准确GlS数据生成简单道路模型，根据GIS地理位置匹配度50%,自动生成样式，不支持行车道宽度匹配，道路自动生成后的断面破面修复；植被：无植被信息数据;水域：依据GIS信息生成

8、水域，填充颜色，仅纯色不支持贴图；地形：依据DEM信息、生成地形，体现山地地形高差，仅纯色不支持贴图。A3第L2级分级方法与基本指标基于GlS数据、卫星地图、倾斜摄影影像等方式，以一般精度，还原较大规模数字学生城市和区域场景，适用于智慧城市、智慧园区和智慧社区等领域。6.2.1主要特征1）利用GlS信息自动生成建筑、道路、自然地形的轮廓信息，带卫星影像等纹理信息；2）可生成城市中精度基础底座，进行城市宏观、中观场景表达；3）基于时空基础数据、物联感知数据、统计应用数据，实现城市综合态势的表达；4）最小观察距离：100米TO千米；5）视角模拟：直升飞机航拍视角；6）模型结构最大允许省略尺寸：20

9、米（可省略建筑不重要的细节）；7）表面法线置换等凹凸效果精度：2米；8）真实还原度：准确还原指定区域的地形、道路（误差不大于2米），准确还原指定的主要建筑与设施，保证颜色，结构一致；9）表面光照效果：UE4默认直接光IMAGEBASEDPBR效果；10）表面反射细节：无要求；11）阴影：基本阴影；12）雾效：基本雾化效果；13）照明：基本阳光、天光与简单夜景；14）渲染质量：一般。6. 2.2要素要求建筑：依据GlS信息生成底轮廓和高度模型，程序生成建筑外立面，风格样式与实际不相符，仅轮廓相似，具有简单房顶，支持贴图每厘米2-3像素；道路：依据准确GIS数据生成具有材质的简单道路，自动生成样式

10、，不支持行车道宽度匹配；植被：依据DoM提取的地表信息生成基本植被，结合手刷植被，实现覆盖率高于60%,适配低和中精度模型;水系：依据GIS信息生成水域，不透明镜面效果水，自动生成水材质；地形：依据DEM信息生成地形，DoM精度lpxlM,清晰度依赖DOM。A4第L3级分级方法与基本指标基于GIS数据、卫星地图、BIM、倾斜摄影影像等方式，以高精度，还原中等规模数字李生城市和园区场景，适用于智慧城市、智慧园区和智慧案场等领域。7. 3.1主要特征1）高精度还原城市建筑、道路、地理地貌信息，包含根据DoM布置的植被、区域夜晚泛光照明；2）多尺度还原城市宏观、中观、微观场景；3）可实现城市的空间分

11、析工作，包括但不限于通视分析、开敞度分析、光照分析、控高分析等;4）可基于时空基础数据、物联感知数据、应用专题数据，实现城市典型应用的表达；5）可基于完整城市时间序列数据，完成城市典型应用场景的预测：人口预测、环境预测、经济预测、疫情预测；6）最小观察距离：25米TO千米；7）视角模拟：直升飞机低飞视角；8）模型结构最大允许省略尺寸：5米（可省略不重要的建筑凹凸立面）；9）表面法线置换等凹凸效果精度：0.5米；10）真实还原度：准确还原指定区域的地形和道路（误差不大于0.5米），精准还原主要建筑与设施，保证颜色、结构一致。准确还原主要设施周边50米范围内的建筑与设施，误差不超过2米；11）表面

12、光照效果：IMAGEBASEDPBR效果，考虑间接光照影响；12）表面反射细节：精确的环境反射；13）阴影：IMAGEBASEDPBR效果,考虑间接光照影响；14）雾效：基本高度雾、大气雾；15）照明：阳光、天光与比较丰富的夜间照明；16）渲染质量:高。6. 3.2要素要求建筑：手工模型，模型匹配精度80%,保证颜色相似，建筑风格匹配，建筑高度信息匹配，楼体结构体80%还原，结构最小精度20厘米，贴图每厘米2-3像素，颜色相似，几何纹理近似，符合物理特征；道路：依据准确GIS数据生成具有材质的基础道路，道路标线自动生成，自动生成样式，支持指定范围修复车道宽度，道路自动生成后的高低调整，断面破面

13、修复，指定区域的车道宽度和车道数准确；植被：手刷植被根据DOM布置植被，在帧率稳定下保证丰富度和密集度，依据DOM匹配资产库的植被覆盖，树木颜色自然，含灌木，不含地被植物；水系：依据GlS信息生成水域，不透明镜面效果水，基本物理水表现；地形：依据有效资料，制作的高程误差不超过1米，地貌特征准确，包含土壤，岩石等，体现山地地形高差，地质特征准确。AA第L4级分级方法与基本指标基于汽车激光雷达扫街形成的高清地图点云数据，实现厘米级的高拟真数字挛生城市道路等细节场景，适用于无人驾驶汽车仿真训练等应用场景。7. 4.1主要特征1）厘米级高精度还原城市建筑、道路、地理地貌信息，包括但不限于根据照片效果图

14、等资料布置的植被、区域夜晚反光照明及动态光效等；2）可基于不完整数据，接入传统型算法及机器学习算法，仿真城市运行场景；3）最小观察距离：5米70千米；4）视角模拟：汽车地面视角；5）模型结构最大允许省略尺寸：1米（允许省略复杂的建筑结构）；6）表面法线置换等凹凸效果精度：0.1米；7）真实还原度：精确还原地形、建筑和道路（误差不大于0.1米），结构大于5米的设施与自然构造物等必须精确还原行道树、公交站等，结构大于5米但小于20米的设施需要精确还原，结构小于1米的设施不必完全一致；8）表面光照效果：基于物理的全局照明效果；9）表面反射细节：精确的环境反射，高平滑物体需要实时反射；10）阴影：基于

15、物理的边缘柔利的阴影与高级光线效果；11）雾效：具有体积感的大气雾化效果；12）照明：白天：阳光直接照明、天光间接照明、反射光间接照明，实时全局照明，夜晚：夜间丰富的直接照明，城市天光间接照明与细节的实时全局照明；13）渲染质量:非常高。6. 4.2要素要求建筑：手工建模，精准还原建筑模型，误差不大于10厘米，保证颜色，结构一致。建筑特征匹配,外轮廓匹配，建筑高度信息匹配，楼体准确还原外立面结构（不含窗框），依据CAD准确建模还原，最小精度5厘米，贴图每厘米5像素，颜色准确，几何纹理比例准确，符合物理特征；道路：依据准确GIS数据生成具有真实材质的专业道路，基于自动生成的轮廓高度还原，道路自动

16、生成后的高低调整，断面破面修复，支持车道数调整，机动车道有无调整，手摆指示线和人行道位置调整；植被：根据有效资料布置植被，在帧率稳定下保证视觉效果和密集度进行手刷植被，根据有效资料手工建模还原匹配的植被覆盖，含灌木，100米内有地被花草；水系：依据GlS信息生成水域，不透明镜面效果水，高级水材质，依据GIS信息生成匹配，依据资料调整水域位置，误差不大于2米；地形：依据有效资料，制作的高程误差不超过0.5米，地貌特征准确，包含土壤，岩石等，依据资料调整地形能体现山地地形高差。AA第L5级分级方法与基本指标基于单反相机斜拍建模等方式,实现亳米级的全拟真数字挛生城市道路等细节场景，儿乎真假难辨,适用

17、于无人驾驶汽车和其他AI机器人的测试和训练。7. 5.1主要特征1）厘米级精度还原城市建筑、道路、地理地貌信息，包括但不限于依据照片效果图等资料布置的植被、室内室外全拟真静态烘焙全局光照等；2）最小观察距离：1米TO千米；3）视角模拟：人视角；4）模型结构最大允许省略尺寸：0.2米（允许省略复杂的建筑结构）；5）表面法线置换等凹凸效果精度：0.01米；6）真实还原度：完全精确的还原所有的不小于0.2米的细节，小于0.2米的细节需要在位置、尺寸上一致，并尽可能精确还原；7）表面光照效果：物理精确的，不亚于光线追踪的表面效果；8）表面反射细节：精确的实时反射；9）阴影：物理准确的阴影，包括间接光的

18、阴影效果；10）雾效：物理准确的雾化效果；11）照明：白天：阳光直接照明、天光间接照明、反射光间接照明，实时全局照明，夜晚：夜间丰富的直接照明，城市天光间接照明与细节的实时全局照明；12）渲染质量：极高。6.5.2要素要求建筑：手工建模，使用扫描或BIM建模，结构准确与材质准确，结构误差不大于5厘米，根据GIS位置和斜扫模型匹配，建筑特征匹配，外轮廓匹配，建筑高度信息匹配，楼体准确还原外立面结构，相似度100%,贴图每厘米4-6像素，颜色准确，比例准确，符合物理特征；道路：依据道路点云数据且依赖拓扑生成超高精度道路模型，道路位置与模型匹配度100%;植被：根据有效资料布置植被，在帧率稳定下保证视觉效果和密集度进行手刷植被，手工建模还原匹配的植被覆盖，含灌木，100米内有地被花草，适配高精度模，或建模匹配冠幅、高度、树种的模型，匹配真实场景增加植被层次表现；水系：依据GIS信息生成水域，不透明镜面效果水，高级透明水材质，高级物理水表现，波纹比例接近真实，颜色相似，河床、水底表现；地形：依据有效资料，制作的高程误差不超过0.5米，地貌特征准确，包含土壤，岩石等，依据资料调整地形能体现山地地形高差，支持摆放模型，表现地质特征准确。