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932万!高精度城市实景三维建设技术要求

932万!高精度城市实景三维建设技术要求 GIS前沿
2023-11-17
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近日,中国政府采购网发布横琴粤澳深度合作区城市规划和建设局横琴粤澳深度合作区高精度城市实景三维平台政府采购项目,预算金额:9,320,000.00元。


横琴粤澳深度合作区珠江口西侧,毗邻港澳。南濒南海,距国际航线——大西水道4海里;北距珠海保税区不到1公里;西接磨刀门水道,与珠海西区一衣带水;东与澳门一桥相通,相距不足200米,距香港41海里,处于“一国两制”的交汇点和“内外辐射”的结合部。合作区周边有香港、澳门、广州深圳四大国际机场和珠海、佛山两个国内机场。



本次技术要求包小助手整理了:数字基础、外业数据采集技术指标及要求、测绘产品技术指标及要求(含DEM DOM DSM技术指标及要求,倾斜摄影三维数据技术指标及要求)、数据保密管理要求。

建设内容(只节选了实景三维相关)


3.1实景三维数据资源建设


3.1.1地形级实景三维建设

(一)完成合作区范围约106平方千米0.5米格网数字高程模型(DEM)和数字表面模型(DSM)数据更新。

(二)充分利用已有数据成果,完成0.05米分辨率数字正射影像(DOM)制作。

3.1.2城市级实景三维建设

(一)完成合作区约20平方千米主要变化区域优于0.03米分辨率(下视)倾斜影像补充更新,并结合已有数据成果完成合作区范围约106平方千米倾斜三维模型制作。

(二)完成合作区城镇开发边界范围约45.6平方千米城市基础地理实体生产;

(三)充分利用各类数据资源,完成合作区范围约106平方千米城市三维模型(LOD1.3)构建。

3.1.3部件级实景三维建设

结合城市管理、自然资源调查监测等实际需要,充分利用已有数据成果,完成市民中心、横琴口岸2项部件级实景三维试点建设。


技术要求(节选部分)


4.1.数字基础


(一)平面坐标系统:2000国家大地坐标系;

(二)高程系统:1985国家高程基准;

(三)投影方式:高斯克吕格投影,3°分带,中央子午线114°。


4.2.外业数据采集技术指标及要求


4.2.1.测绘航空摄影测量

(一)倾斜航空摄影:航摄飞行约20平方千米范围,下视影像地面分辨率优于0.03米,航向重叠不小于75%,旁向重叠不小于75%;

(二)机载雷达数据获取航摄飞行约106平方千米范围,获取点云密度不低于16点/平方米;

(三)航向偏角:像片旋偏角不大于15°,航线弯曲度不大于3%;

(四)影像要求清晰,反差适中,颜色饱和,色彩鲜明,色调一致。有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像,无大面积云量和阴影;

(五)当采用GNSS、POS等辅助航空摄影技术时,应参照相应的补摄与重摄要求进行;

(六)采用差分GNSS定位,IMU和GNSS数据联合解算的平面、高程和速度偏差不应大于下表规定:


4.2.2.像片控制测量

(一)像控点相对于邻近基础控制点的平面位置中误差要求:不应超过地物点平面位置中误差的1/5;

(二)像控点相对于邻近基础控制点的高程中误差要求:不应超过基本等高距的1/10;

(三)成果取位要求:像控点的平面坐标和高程均精确到0.01米。


4.3.测绘产品技术指标及要求


4.3.1.数字正射影像图(DOM)技术指标及要求

(一)分辨率为0.05米

(二)数字正射影像图平面位置中误差明显地物点相对于附近野外控制点的点位中误差不得大于下表规定:

单位:毫米(图上)

(三)影像质量要求

色彩模式及像素位:数字正射影像图采用24位RGB彩色模式,无数据区域RGB值采用0表示;

色彩特征:整个图幅内的影像都应反差适中,色调均匀,纹理清晰,层次丰富,无明显失真,灰色直方图一般呈正态分布,相邻图幅间不应存在明显色调差异;

影像缺损:避免出现因影像缺损(如影像纹理不清、噪声、影像模糊、影像扭曲、错开、裂缝、漏洞、污点、划痕等)而造成无法判读影像信息和精度的损失。


4.3.2.数字高程模型(DEM)技术指标及要求

(一)格网尺寸:0.5米×0.5米。

(二)数字高程模型形态需贴合地表形态,真实反映地形起伏、变化;高程应符合地形连续、平滑连接的总体特征,即使出现跳变也应符合地貌特征。水库、池塘等静止水域范围内的DEM高程值应一致,流动水域内的DEM高程应自上而下平缓过渡,并且与周围地形高程之间的关系正确、合理,避免因

高程差导致逆流或异常凹凸等错误。


4.3.3.数字表面模型(DSM)技术指标及要求

(一)点云密度及格网尺寸见下表:

(二)本项目数字表面模型采用一级精度。明显地物点对野外检查点的高程中误差见下表(中误差的两倍为最大允许误差),数字表面模型的高程值应取位至0.01米,存储时可采用浮点型或放大至整型。

(三)水域的高程值应为数据获取时的瞬时水位高。在格网类数字表面模型中,静止水域的高程应一致流动水域的高程应与水陆边界处的地形高程关系合理,且过渡平缓。

(四)移动物体指位置随时间变化的物体(如车辆、船舶、飞机等),数字表面模型中不表达。

(五)在格网类数字表面模型中,电力线、通信线等横截面积小的架空管线不表达;在点云类数字表面模型中,所有架空管线均表达。


4.3.4.倾斜摄影三维数据技术指标及要求

(一)数据格式:OSGB

(二)模型精度要求

三维模型平面和高程位置满足1:500地形图的精度要求,具体精度指标如下表所示:

(三)模型质量要求

倾斜摄影实景三维模型在通过软件自动化重建后需采用后处理软件进行修模,主要包括模型结构修复及模型纹理修复,具体要求如下:

1、数据整体美观性

数据底部美观要求:底部无碎片;

数据边缘美观性要求:边缘整齐;

数据整体色彩要求:纹理整体上无明显色差且纹理需经过去雾、色彩增强等处理。

2、水域

贯穿城市的主要河流以及支流、湖泊、较大池塘等水域,

涉及到水面部分需对破洞进行补面。相邻子任务区的河流进行平面位置、高程接边处理,保证自然过渡;破损的水面,补全、置平。

3、植被

去除悬浮植被;

植被区无1米×1米及以上的破洞;

植被下灰色纹理不超过20%。

4、道路

道路置平,道路纹理无明显错位;

删除明显漂浮物,有特色要求除外;

删除半截残留的路牌、树干等;

处理道路上不完整的车辆;

处理路面凹凸超过1米;

处理道路上明显的扭曲错位道路标识线。

5、建、构筑物

模型结构准确,能够清晰表现0.5米以上的建筑特征;

模型应反映屋顶结构形式与附属设施等细节;

建筑物立面不应存在严重的线条扭曲。

模型的基底应与地形起伏相吻合。


4.3.5.城市三维模型技术指标及要求

(一)主要技术指标

1、平面精度(两倍中误差为最大限差):城市三维模型成果基底面拐点对临近野外控制点的平面位置中误差,平地、丘陵为2.5米,山地为3.75米;特殊区域(阴影区、遮蔽区)可放宽0.5倍,采用分辨率为0.5-0.8米的卫星立体影像作为数据源时,可放宽1倍。

2、高程精度(两倍中误差为最大限差):城市三维模型成果基底面拐点对临近野外控制点的高程中误差,平地为0.5米,丘陵为1.2米,山地为2.5米;特殊区域(阴影区、遮蔽区)可放宽0.5倍,采用分辨率为0.5-0.8米的卫星立体影像作为数据源时,可放宽1倍,高山地可放宽至5.0米。

3、建构筑物高度精度:建构筑物三维模型高度(顶部到基底面的垂直距离)与实际高度(不含顶部建筑附属设施)的较差不应大于3.0米,高度值取至0.1米。

(二)成果内容

1、建筑物:包含全部基底面积大于12平方米且高度大于3米的建筑物(普通建筑物)和全部重要的、标志性的建筑物。

2、构筑物:包含全部体型高大、影响城市景观的构筑物和标志性的构筑物。

(三)纹理表示

普通建筑物采用通用纹理,标志性建筑物和各类构筑物采用真实纹理。纹理图像文件采用RGB色彩模式,以无符号8位存储,在满足视觉效果的情况下,适度降低纹理分辨率。

(四)数据格式

三维模型数据:OBJ;纹理数据:JPG;属性数据:SHP或FGDB;元数据:Excel或FGDB。

(五)建筑三维白模建设(标志性建筑物和各类构筑物以近似真型的体块三维模型表示)达到LOD1.3级。

1、具备分层分户精细白模、手工精细模型且模型与建筑实际情况一致的,直接在模型基础上生成LOD1.3级;

2、同时具备倾斜摄影三维mesh模型、激光点云数据的区域(数据与建筑实际情况一致):直接采集建筑基底,从激光点云数据获取建筑高度,自动拉伸构建LOD1.3级建筑三维白模;

3、具备倾斜摄影三维mesh模型、不具备激光点云数据的区域(数据与建筑实际情况一致):直接采集建筑基底与建筑高度,自动拉伸构建LOD1.3级建筑三维白模;

4、无倾斜摄影三维mesh模型的区域:从大比例尺地形图、不动产登记等数据中提取、核实以确定建筑基底,从不动产登记数据中提取建筑高度,缺失不动产登记数据或不动产登记数据缺失相关属性的,从大比例尺地形图中提取建筑高度;技术上述信息自动拉伸构建建筑三维白模;

属性补充:为建筑三维白模挂接层数、楼高等相关属性信息。


4.3.6.单体化三维模型技术指标及要求

(一)数学基础与三维模型保持一致。

(二)城镇实景三维单体化模型平面精度不劣于0.3米,高度精度不劣于0.5米,对于地物遮挡严重区域可放宽至1.5倍。

(三)单体化模型仅保留有效模型,对利用素材库单体化和残留模型进行清除。

(四)基于模型重构方式单体化的模型贴图格式应为TIF/JPG/TGA/PNG,贴图命名需规范,贴图尺寸应为2的n次方,但原则不能超过1024×1024。

(五)单体化模型与实景三维地形模型衔接处不容许有缝,可允许有少许插入地面,但不宜超过0.5米

(六)每个单体化模型纹理色彩及亮度过渡应自然,能准确反映各地理实体的实际特征,不允许出现明显纹理错位。单体化模型应尽量保持周围纹理的色彩一致,避免由于航摄时段导致的区域内模型色彩差异。

(七)利用素材库制作的单体化模型,要求使用统一的素材库,根据本项目建筑、植被、交通、水系等要素特点制作符合珠海特色的统一单体化模型素材库。


4.3.7.基础地理实体数据技术指标及要求

(一)数据格式:GDB;

(二)精度要求:图上地物点对邻近野外控制点的平面位置中误差不大于0.3米,高程注记点对邻近野外控制点的高程中误差不大于0.2米,特殊困难地区(大面积植被覆盖、乱掘地、采沙场等)的中误差可相应放宽0.5倍,由于项目范围为城市建成区,地形类别为平地,采取加密高程注记点,不绘制等高线;

(三)存量成果基础地理实体转换生产,基于统一的基础地理实体数据标准,梳理存量基础地理信息向基础地理实体编码、图形和属性的转换映射关系,为后续人工交互图形和属性处理奠定基础。此外,在实现存量人工精细模型实体化转换生产的过程,打通测绘生产平台与主流三维建模软件的操作和数据通路。在基础地理实体生产端对人工精细模型进行联动浏览表达,通过存量三维单体与二维基础地理实体的自动挂接实现人工精细模型实体化、标准化处理。


4.4数据保密管理要求


(一)严格保守国家秘密。航空摄影测区的范围申请、空域申请、飞行作业、航空摄影成果资料的保密送审、保密修版等工作,严格按照国家的相关保密事宜执行。

(二)认真维护采购人成果资料的所有权,不留存、复制航空摄影和数字化地形图数据成果,不得向任何第三方提供或复制成果资料等侵害用户方版权问题,具有良好的社会信誉。

(三)对认定不合格且不能使用的中间成果资料,按照国家的相关规定及时进行销毁。

(四)在成果资料移交前和运输途中,做好安全、保密等妥善保管。认真按照用采购人指定的地点安全地护送到目的地,履行成果资料移交手续。

(五)所有项目负责和参加的技术人员使用项目实施、数据处理计算机应符合保密要求,且务必做到内外网物理隔离。

(六)使用硬盘、U盘等数据载体为本项目专用,不得与其它项目混合使用。



- END -



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