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(一)工作内容:
1、完成阿勒泰市城镇开发边界内35km²优于5cm倾斜摄影测量与Mesh三维模型建设、城市级基础地理实体数据生产、城市三维模型(LOD1.3级)快速构建,完成数据库建设工作,现势性应优于2022年。
2、结合阿勒泰地区国土空间规划“一张图”实施监督信息系统和自然资源相关工作,开展在线系统与支撑环境建设工作、建设至少1个应用与服务及物联感知数据接入与融合。一个应用是建设多维规划信息系统,辅助项目选址、规划设计方案比选、实现设计指标对比等;物联感知数据接入项目现场视频监控数据,与实景三维数据融合,实现建设项目建设进度监控。
3、结合地区实际需求,完成阿勒泰市2-3栋标志性建筑物的部件级实景三维模型生产与数据库建设,并在应用服务等方面开展相关建设工作。
(二)项目建设相关要求:
1、时空基准
坐标系统:采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)。
地图投影:高斯-克吕格投影,采用国家标准3°分带,中央子午线为东经87°;
高程基准:采用1985国家高程基准。
时间基准:日期采用公元纪年,时间采用北京时间。
2、技术依据
(1)《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T13923-2022);
(2)《数字测绘成果质量检查与验收》(GB/T18316-2008);
(3)《倾斜数字航空摄影成果质量检验技术规程》(CH/T1050-2021);
(4)《倾斜数字摄影测量技术规程》(CH/T3025-2023);
(5)《实景三维数据倾斜摄影测量技术规程》(CH/T3026-2023);
(6)《实景三维新疆建设技术规程文件—城市级二维基础地理实体数据生产 技术规程(2024年版)》;
(7)《实景三维新疆建设技术规程文件—城市三维模型(LOD1.3级)数据生产技术规程(2024年版)》;
(8)《新疆倾斜摄影Mesh三维模型数据生产技术规程(试行)》;
(9)《实景三维中国建设技术大纲(2024版);》
(10)《实景三维新疆建设成果质量控制方案(2023-2025年)》;
(11)《新疆实景三维成果资料汇交、汇集、归档基本要求(试行)》;
(12)《城市地理信息系统设计规范》(GB/T 18578—2001)
(13)《城市基础地理信息系统技术规范》(CJJ100-2004)
(14)《计算机软件开发规范》(GB8566)
(15)《计算机软件需求说明编制指南》(GB9385)
(16)《计算机软件测试文件编制规范》(GB9386)
(17)《计算机软件质量保证规范》(GB/T 2887-1989)
3、建设要求
(1)倾斜摄影测量与Mesh三维模型建设
①成果现势性优于2022年。
②倾斜影像质量要求:影像应清晰,层次丰富,反差适中;应能辨认出与地面分辨率相适应的地物影像,能够建立清晰的立体模型。影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。
③精度要求
Mesh三维模型的影像地面分辨率优于5厘米,三维模型建筑顶部、道路铺装等特征点相对邻近控制点的平面位置中误差为0.3米、高程中误差为0.3米,建筑物遮挡区域、反射率较低区域、林区等困难地区平面位置中误差、高程中误差可放宽0.5倍,两倍中误差为最大误差。
④模型修饰
Mesh 三维模型修饰包含结构修饰和纹理修饰。
结构修饰主要是对建模要素进行悬浮物删除、表面置平、漏洞修补、解除粘连、扭曲变形修复等,使模型几何框架完整、正确、合理。
纹理修饰主要是对纹理印错、色差、扭曲、错位、模糊等进行处理,使模型观感清晰、美观、协调。
本项目按照普修的等级要求进行Mesh三维模型修饰。
⑤质量要求
Mesh三维模型地面上、地面下无异常杂物和悬着物。建筑物三维模型应反映房屋屋顶及外轮廓的基本特征。在300米高度下以45°角度浏览,模型没有明显的拉伸变形、纹理漏洞和贴图模糊。如所在区域建筑物较为密集,或建筑物较高,存在相互遮挡时,允许出现拉伸变形。主要水面无漏洞且保持相对平整。
⑥数据格式要求
a.Mesh三维模型成果格式为*.OSGB格式。
b.倾斜摄影影像可采用 Tiff、JPG 格式;
c.像控点坐标数据可采用 XLS 格式;
d.空中三角解算数据可采用 XML 格式;
e.纹理数据可采用 JPG 格式;
f.元数据可采用 XLS 格式。
g.文档资料采用 DOC、PDF 格式
(2) 城市级基础地理实体生产
①精度要求
基于数据源直接转换和生成的城市级基础地理实体成果的精度不低于转换数据源。院落、内部道路等需采集生产的成果精度需与DOM基本套合。
②数据格式
城市级基础地理实体以二维形式表达,由图元、实体表、实体-图元关联表、实体关系表、元数据组成,成果格式均为*.GDB。
(3)城市三维模型(LOD1.3级)快速构建
①模型要求
a.基底面积大于 12 平方米且高度大于 3 米的建筑物全部采集,重要的、标志性的单栋建筑物全部采集。城市建筑密集区有单栋建筑二维矢量数据的可按单体模型采集,没有单栋建筑二维矢量数据的可按院落、区块连片采集,其中大于 400 平方米的空地应扣除;院落、区块内建筑有大于3米的高差的按区分高度的体块三维模型表示。
b.体型高大、影响城市景观的构筑物全部采集,标志性构筑物全部采集。原则上高于周边建筑区平均高度0.5倍的构筑物应采集表示。报亭等临时建筑物不采集;建筑物附属设施不采集。
c.体现新疆少数民族建筑特色的建(构)筑物,面积小于12平方米或高度小于3米也可根据需要进行采集。体现新疆少数民族特色的大型建筑物都应纳入标志性单栋建筑物全部采集,如大型清真寺,大型巴扎等。体现新疆少数民族建筑特色的构筑物应尽量全部采集,如基底面积大于12平方米且高度大于3米的葡萄晾房等。
e.处于施工状态的建筑物,未封顶的不采集,已封顶但外立面不清晰如被安全布/安全架包裹状态的不采集,已封顶且外立面完整纹理清晰的采集要求与普通建筑物相同,纹理可采用通用纹理或挂接真实纹理。
f.军事管理区等涉及保密区域内的建(构)筑物不采集。
g.建筑物基底面大于(含)1.5 米的凹凸变化应采集,小于此变化原则上应进行综合表示。建筑物外立面上的凹凸变化(如:消防平台、檐廊等)无需采集;顶部大于3米的高度变化,当变化部分基底面积大于12平方米时,高度变化应正确表示。
h.一个建(构)筑物应采集为一个连续、闭合的体块三维模型,不应因高度、几何形状、功能、纹理、属性等原因分割为多个体块模型。
②纹理要求
普通建筑物采用通用纹理,标志性的建(构)筑物采用真实纹理,可在满足视觉效果的情况下,适度降低纹理分辨率。
a.一个城市只构建一个通用纹理库。纹理库为所有通用纹理制定统一的命名规范,根据内容和用途对所有纹理进行命名。命令方式以《实景三维新疆建设技术规程文件—城市三维模型(LOD1.3级)数据生产技术规程(2024年版)》规定为准。纹理库中的所有纹理保证唯一性,相同色相、相同材质、近似内容的纹理尽量只保留一个。在建模过程中,尽量重复使用已有的纹理,避免为每个模型都创建新的通用纹理,提高通用纹理的复用率,减少总体通用纹理数量。
b.普通建筑物三维模型纹理挂接尽量采用通用纹理复用的形式,减少总体通用纹理数量。
c.通用纹理应选用颜色与建筑真实纹理同色系,质地与建筑真实材质(木材、石材、玻璃、金属等)尽可能一致的图片。纹理的楼层数与建筑物楼层数尽量一致,建筑物外立面为有规律纹理的,可采用重复贴图的方式构建纹理。
d.真实纹理应选用在光线较为柔和均匀的天气下,按正视角度进行拍摄的影像,影像中不得包含建(构)筑物以外的物体,外立面及顶部主要的变化细节应清晰可辨。无法获取正视角度拍摄影像的,可对倾斜影像正射纠正,纠正后的影像应图案、局部细节清晰,层次分明,无变形失真、拉花的现象,无明显的视角方向性倾向。有重复单元或结构复杂的建(构)筑物外立面,可拍摄局部,并利用图像处理软件进行纠正和拼接处理。命令方式以《实景三维新疆建设技术规程文件—城市三维模型(LOD1.3级)数据生产技术规程(2024年版)》规定为准。
e.纹理图像应进行统一匀光处理,保证三维模型的色调协调,饱和度、明度、反差适中,外观自然美观;纹理图像应无缝拼接,且过渡自然。
f.纹理图像的宽、高像素数应为2的N次幂,如256、512等,且不宜大于2048。
g.纹理图像挂接应使纹理图像边缘、角点与建(构)筑物基底、外立面、顶部的轮廓边线、拐点重合。
h.新疆少数民族建筑物有“窄窗”或“高窗”等特点,以及墙面图案丰富,色彩鲜艳等特色,在通用纹理制作时需充分表现出这些特点和特色。
③模型属性采集
a.模型属性项定义严格按照《实景三维新疆建设技术规程文件—城市三维模型(LOD1.3级)数据生产技术规程(2024年版)》要求执行。
b.建(构)筑物属性文件采用二维矢量数据形式。每个建(构)筑物采集基底面多边形作为挂接属性的要素对象(属性多边形)。构筑物以贴地面采集一个面状要素作为挂接属性的属性多边形。
c.按院落、区块采集的低矮建筑密集区,每个院落、区块采集一个面状要素作为挂接属性的属性多边形。
d.一个建(构)筑物三维模型因实体名称等属性不同需分为多个部分采集属性时,以基底面作为主属性多边形,挂接主属性表,其中模型主属性表标识(KeyAttri)属性项赋值“1”,建筑三维模型代码(ModelID)属性项赋该建(构)筑物的三维模型代码,其他属性赋整栋建筑的相关信息;再复制基底面多边形,并根据属性信息将基底面多边形对应分割为多个分属性多边形挂接分属性表,其中模型主属性表标识(KeyAttri)属性项赋值“0”,建筑三维模型代码(ModelID)属性项赋该建(构)筑物的三维模型代码加序号,其他属性赋分割部分建筑的相关信息。
④元数据生产
城市三维模型元数据由数据基本情况、数据源与生产情况、数据质量检验情况、质量总体评价信息、产品分发信息五部分组成。元数据按数据单元填写,一个数据单元对应一个元数据文件。
⑤数据格式
模型数据成果格式为*.OBJ,纹理数据成果格式为*.JPG,属性数据成果格式为*.SHP,元数据成果格式为*.XLS。
⑥精度要求
城市三维模型成果基底面拐点对邻近野外控制点的平面位置中误差和高程中误差应分别不低于表1和表2的要求,特殊区域(阴影区、遮蔽区等)的平面中误差可放宽 0.5倍,两倍中误差为最大限差。
建(构)筑物高度精度。高度小于30米(含)的建(构)筑物,三维模型高度(三维模型顶部到基底面的垂直距离)与实际高度(建(构)筑物顶部到基底面的垂直距离,不含顶部建筑附属设施)之差与实际高度的比值不应大于10%。高于30米的建(构)筑物,三维模型高度与实际高度之差不应大于3.0米。高度值取位至0.1米。
表1 城市三维模型平面精度
数据源 |
平面中误差(m) |
|
平地、丘陵 |
山地、高山地 |
|
基于倾斜摄影(影像分辨率优于5cm(含) )、LiDAR |
0.6 |
0.8 |
基于高分辨率卫星立体影像(分辨率优于 0.5米(含))、高精细度建筑模型、LiDAR |
2.5 |
3.75 |
基于高分辨率卫星立体影像(分辨率为 0.5米(不含)-0.8米) |
5 |
7.5 |
注:城市三维模型生产区内大部分地面坡度<2°按平地执行,城市三维模型生产区内大部分地面 2°≤坡度<6°按丘陵执行,城市三维模型生产区内大部分地面 6°≤坡度<25°按山地执行,城市三维模型生产区内大部分地面坡度≥25°按高山地执行。 |
||
表2城市三维模型高程精度
数据源 |
高程中误差(m) |
|||
平地 |
丘陵 |
山地 |
高山地 |
|
基于倾斜摄影(影像分辨率优于5cm(含) )、大比例尺地形图、LiDAR |
0.5 |
0.7 |
1 |
2 |
基于高分辨率卫星立体影像(分辨率优于 0.5米(含))、高精细度建筑模型、LiDAR |
0.5 |
1.2 |
2.5 |
4 |
基于高分辨率卫星立体影像(分辨率为 0.5米(不含)-0.8米) |
1 |
1.5 |
3 |
5 |
注:城市三维模型生产区内大部分地面坡度<2°按平地执行,城市三维模型生产区内大部分地面 2°≤坡度<6°按丘陵执行,城市三维模型生产区内大部分地面 6°≤坡度<25°按山地执行,城市三维模型生产区内大部分地面坡度≥25°按高山地执行。 |
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