3TBXX/TXXXX—XXXX在役高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化技術(shù)指南1.1本指南適用于陜西省在役高速公路基礎(chǔ)設(shè)施的三維數(shù)字化，其他省份可參照執(zhí)行。1.2本指南規(guī)定了在役高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化建設(shè)的總體要求（包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢驗、數(shù)據(jù)存儲、BIM+GIS平臺）等方面的內(nèi)容。1.3高速公路基礎(chǔ)設(shè)施三維數(shù)字化除應(yīng)符合本指南規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和地方現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。1.4數(shù)字化成果應(yīng)滿足高速公路運營、養(yǎng)護、改擴建設(shè)計、結(jié)構(gòu)診斷、安全評價及資產(chǎn)管理等全生命周期業(yè)務(wù)需求，并確保與后續(xù)智慧公路系統(tǒng)兼容。2規(guī)范性引用檔下列檔中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注明日期的引用檔，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用檔，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T18314全球定位系統(tǒng)（GNSS）測量規(guī)范GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號GB/T2436測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T7027信息分類和編碼的基本原則與方法GB/T18316數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定和質(zhì)量評定GB/T79311:5001:10001:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范GB/T23236數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范JTG/T2420-2021公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準JTG/T2421-2021公路工程設(shè)計信息模型應(yīng)用標準JTG/T2422-2021公路工程施工信息模型應(yīng)用標準TBXX/TXXXX—XXXX4CH/T3020實景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達測量技術(shù)規(guī)程CH/T3021傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程CH/Z3004低空數(shù)字航空攝影測量外業(yè)規(guī)范CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范CH/T6004-2016車載移動測量技術(shù)規(guī)程CH/T6003車載移動測量數(shù)據(jù)規(guī)范CH/Z3017地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程CH/T3020實景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達測量技術(shù)規(guī)程T\CHSDA0003-2024公路工程BIM設(shè)計成果交付技術(shù)指南3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本指南。3.1在役高速公路In-serviceExpressway已經(jīng)建成并投入運營且處于使用狀態(tài)并承擔(dān)日常交通流量的高速公路。3.2數(shù)字正射影像DigitalOrthophotoMap（DOM）采用數(shù)字微分糾正技術(shù)，改正原始影像的幾何變形，對整個測區(qū)進行影像重采樣后，使影像視角被糾正為垂直視角而形成的影像圖。3.3數(shù)字高程模型DigitalElevationModel（DEM）通過柵格或點云的形式存儲地理空間中每個位置的海拔高度信息，是一種以數(shù)字形式表示地形高度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.4傾斜攝影ObliquePhotography在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從多個角度采集影像。3.5傾斜實景模型RealityModelTBXX/TXXXX—XXXX5通過傾斜攝影技術(shù)生成的具有高真實度的三維模型。3.6車載移動測量系統(tǒng)VehicleMobileMappingSystem在車載平臺上，集成控制系統(tǒng)、定位測姿系統(tǒng)及一種或多種其他測量傳感器（激光掃描器、數(shù)字相機、視頻攝像機等）的綜合測量系統(tǒng)。3.7定位測姿系統(tǒng)PositionandOrientationSystem用于確定傳感器空間位置參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)的系統(tǒng)，一般由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收機和慣性測量裝置集成。3.8地面固定站式激光雷達TerrestrialLiDAR在地面固定平臺上，集成激光雷達、數(shù)碼相機和控制系統(tǒng)所組成的綜合系統(tǒng)。4.總體要求4.1在役高速公路數(shù)字化在役高速公路數(shù)字化是通過整合測繪采集技術(shù)和BIM建模技術(shù)，對現(xiàn)有高速公路進行數(shù)字孿生的過程，旨在構(gòu)建一個精準、動態(tài)、交互的數(shù)字模型。是數(shù)字底座的數(shù)據(jù)來源，是支撐各類數(shù)字化應(yīng)用和智慧管理系統(tǒng)運行的關(guān)鍵。4.2在役高速公路數(shù)字化成果成果內(nèi)容數(shù)字化成果應(yīng)由DOM模型、DEM模型、激光點云模型、傾斜攝影模型、單體化模型、BIM模型以及其他模型（場景占位模型、白模體塊等），根據(jù)不同數(shù)字應(yīng)用需求和使用場景組合而成。4.2.1針對傾斜攝影、激光點云等地理場景通過切割、重建、矢量疊加等操作處理，進行單體化建模處理，將地理實體構(gòu)建為三維形式的獨立對象，能夠獨立表達、掛接屬性以及查詢統(tǒng)計與分析。4.2.2針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、隱蔽工程等無法通過測量采集逆向還原的結(jié)構(gòu)，應(yīng)進行BIM建模，BIM模型應(yīng)基于設(shè)計圖紙進行建模。4.3成果要求4.3.1成果的基本要求在役高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化成果應(yīng)具備準確性、高性能、安全性、可靠性、兼容性、易用性以及穩(wěn)定性。64.3.2模型單位要求激光點云模型、傾斜攝影模型、DEM、DOM、單體化模型、BIM模型應(yīng)使用統(tǒng)一的單位與度量制。4.3.3單體模型和BIM模型應(yīng)進行分類編碼，參考現(xiàn)行行業(yè)標準。4.3.4日期采用公歷紀元，時間采用東八區(qū)時間（北京時間）。4.3.5坐標系采用CGCS2000國家大地坐標系，當(dāng)采用其他坐標系時，應(yīng)與CGCS2000國家大地坐標系建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。4.3.6高程基準采用1985國家高程基準。當(dāng)采用其他高程基準時，應(yīng)與1985國家高程基準建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。4.3.7投影宜采用高斯-克呂格投影，按3度分帶。4.4技術(shù)框架結(jié)合在役高速公路數(shù)字化建設(shè)及應(yīng)用需求，對不同的對象和場景，采取差別化策略，采取因地制宜、因路而異、性價比高的高速公路基礎(chǔ)設(shè)施三維數(shù)字化手段，技術(shù)流程見圖1。圖1技術(shù)流程圖TBXX/TXXXX—XXXX75.數(shù)據(jù)采集5.1一般規(guī)定5.1.1應(yīng)以無人機傾斜攝影和車載、機載點云技術(shù)為主。以站點式、手持式激光掃描器為輔，對前者采集不到的局部區(qū)域進行補充采集。5.1.2無人機數(shù)據(jù)采集要求應(yīng)符合GB/T39610-2020《傾斜攝影測量技術(shù)規(guī)范》。5.1.3車載移動測量要求應(yīng)符合GB/T41452-2022《車載移動測量三維模型生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》、CH/T6004-2016《車載移動測量技術(shù)規(guī)程》。5.1.4地面固定站式激光雷達掃描數(shù)據(jù)采集要求應(yīng)符合CH/Z3017-2015《地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程》。5.1.5數(shù)據(jù)采集過程中應(yīng)保障作業(yè)人員、儀器和數(shù)據(jù)的安全，作業(yè)人員應(yīng)按規(guī)定穿戴熒光服，布設(shè)警戒裝置，派專人看護儀器，及時進行數(shù)據(jù)備份。5.1.6數(shù)據(jù)應(yīng)遵循《數(shù)據(jù)安全法》及《測繪地理信息管理工作國家秘密范圍的規(guī)定》，涉及軍事區(qū)、保密設(shè)施等敏感區(qū)域的數(shù)據(jù)應(yīng)進行脫敏或加密處理。5.2采集對象與方式具體的高速公路基礎(chǔ)設(shè)施的分類情況及建模方式見下表。表1高速公路基礎(chǔ)設(shè)施分類及采集情況TBXX/TXXXX—XXXX8障//9集集TBXX/TXXXX—XXXX5.3精度指標5.3.1像控點精度平高控制點相對鄰近基礎(chǔ)控制點的平面位置中誤差不應(yīng)超過±0.06m，高程中誤差不超過±0.05m。對于特殊困難地區(qū)，像控點的平面位置中誤差、高程中誤差可相應(yīng)放寬0.5倍，像控點最大誤差為2倍中誤差。5.3.2道路主線范圍內(nèi)圖像分辨率應(yīng)優(yōu)于3cm，道路主線范圍外圖像分辨率應(yīng)優(yōu)于10cm。6.數(shù)據(jù)處理6.1一般規(guī)定6.1.1元數(shù)據(jù)應(yīng)包含數(shù)據(jù)來源、采集設(shè)備型號、精度、坐標系、采集時間等信息。6.1.2無人機傾斜空中三角測量應(yīng)滿足GB/T23236-2021《數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范》。6.1.3無人機傾斜成果質(zhì)量檢查、整理、驗收應(yīng)符合GB/T39610-2020《傾斜攝影測量技術(shù)規(guī)范》。6.1.4車載移動測量數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合CH/T6003-2016《車載移動測量數(shù)據(jù)規(guī)范》。6.1.5固定站獲取的數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合CH/T3020-2018《實景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達測量技術(shù)規(guī)程》。6.1.6設(shè)施點、線、面向量特征應(yīng)根據(jù)激光點云和傾斜實景影像提取。6.1.7設(shè)施點、線、面向量特征應(yīng)包含有屬性數(shù)據(jù)。6.2數(shù)據(jù)融合6.2.1所有數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)換至統(tǒng)一坐標系，動態(tài)采集數(shù)據(jù)需與GNSS時間戳同步。6.2.2多源數(shù)據(jù)應(yīng)通過地面控制點或特征點配準，自動配準算法需通過人工校驗。TBXX/TXXXX—XXXX6.2.3多源數(shù)據(jù)接邊處無明顯紋理錯位、裂縫或色彩偏差。6.2.4傾斜攝影模型與點云融合時，應(yīng)通過紋理映射補充細節(jié)。6.2.5數(shù)據(jù)融合時應(yīng)直接以同區(qū)域精度較高的點云數(shù)據(jù)為參考糾正其他平臺所獲取點云數(shù)據(jù)。6.3質(zhì)量檢測6.3.1數(shù)據(jù)應(yīng)完整覆蓋目標區(qū)域，無遺漏或斷檔，道路標線、交通設(shè)施、邊坡等要素缺失率≤1%。6.3.2多源數(shù)據(jù)（如BIM與點云）的幾何拓撲關(guān)系、屬性信息應(yīng)邏輯一致，無矛盾沖突。6.3.3無人機影像應(yīng)清晰，影像色調(diào)與亮度應(yīng)統(tǒng)一，避免拼接色差。傾斜模型紋理映射清晰，無大面積扭曲、缺失、空洞、懸浮面或自相交。6.3.4點云數(shù)據(jù)地面、植被、建筑物、交通設(shè)施分類準確率應(yīng)≥95%。6.3.5點云數(shù)據(jù)應(yīng)連續(xù)無斷裂路面、排水溝和護欄等設(shè)施應(yīng)完整連續(xù)。6.3.6應(yīng)使用全站儀、RTK對控制點進行實測驗證，按區(qū)域面積或里程分段抽樣，抽樣比例≥5%（重點區(qū)域≥10%）。7.模型生產(chǎn)7.1一般規(guī)定7.1.1針對一般級別的數(shù)字孿生應(yīng)用場景中需要對部分結(jié)構(gòu)主體及附屬設(shè)施進行單體化建模，應(yīng)基于從點云中提取的矢量特征或設(shè)計圖紙參數(shù)進行建模。7.1.2基于從點云中提取的矢量特征建立的三維模型應(yīng)包括幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。7.1.3三維模型的主體部分及附屬設(shè)施應(yīng)根據(jù)具體需求進行單體化。TBXX/TXXXX—XXXX7.1.4三維模型宜根據(jù)公路分級標準和路網(wǎng)管理需求進行分類編碼。7.1.5基礎(chǔ)設(shè)施模型單體相對于原始數(shù)據(jù)的定位精度應(yīng)小于10cm，基礎(chǔ)設(shè)施模型單體之間應(yīng)符合實際拓撲關(guān)系。7.1.6模型命名應(yīng)準確、合理、簡明，具有可擴充性，所有模型和紋理的命名應(yīng)唯一，且能對應(yīng)。7.2設(shè)施特征數(shù)據(jù)提取與建模7.2.1設(shè)施點、線、面向量特征應(yīng)根據(jù)激光點云和傾斜攝影數(shù)據(jù)進行提取，宜采用自動化方式提取矢量數(shù)據(jù)并添加屬性信息。7.2.2提取出的設(shè)施特征數(shù)據(jù)與原始實景數(shù)據(jù)的平面和高程中誤差應(yīng)不超過10cm。7.2.3基于提取的設(shè)施特征數(shù)據(jù)，宜采用自動化或人工交互方式進行建模。7.2.4公路主要設(shè)施提取宜按照下表方式提取。表2高速公路主要設(shè)施提取要求面線線面線位置樁號、中央分隔帶類型、中線面TBXX/TXXXX—XXXX面面線橋梁平曲線半徑、橋梁全長、跨面線面線面面面面面線點線線等線點面等等面面面面點點等點TBXX/TXXXX—XXXX等面面面面面點點等點點等點等點等點面7.3傾斜攝影模型精度要求平高控制點相對鄰近基礎(chǔ)控制點的平面位置中誤差不應(yīng)超過±0.06m，高程中誤差不超過±0.05m。對于特殊困難地區(qū)，像控點的平面位置中誤差、高程中誤差可相應(yīng)放寬0.5倍，像控點最大誤差為2倍中誤差。注：參考CH/T3006-2011《數(shù)字航空攝影測量控制測量規(guī)范》。在像控點精度滿足要求的前提下，傾斜攝影三維連續(xù)表面模型位置精度一般為影像分辨率的3倍左右，計算方式可參考CH/T3025-2023《傾斜數(shù)字攝影測量技術(shù)規(guī)程》、GB/T23236-2024《數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范》。應(yīng)根據(jù)不同場景的實際需要，通過控制航高來滿足模型精度要求。表3傾斜攝影測量模型精度要求（單位：米）7.4激光雷達點云模型精度要求表4激光雷達點云精度要求（單位：米）7.5模型幾何精細度要求BIM模型精細度應(yīng)從模型的幾何信息表達精度和屬性信息表達深度兩個維度進行表達，表達方式應(yīng)采用{Ln；Nn}，其中Ln表示模型幾何精細度，Nn表示屬性信息精細度，n的取值為（1.0、2.0、3.0、4.0）。BIM模型幾何精細度應(yīng)符合下表的規(guī)定。表5模型精細度劃分表TBXX/TXXXX—XXXX7.6模型數(shù)據(jù)屬性信息深度要求模型的信息深度應(yīng)符合下表的規(guī)定。表6模型屬性信息深度表修訂和補充N1.0等級信息，并增加：修訂和補充N2.0等級信息，并增加：修訂和補充N3.0等級信息，并增加：7.7數(shù)據(jù)格式成果數(shù)據(jù)的儲存格式應(yīng)符合下表的規(guī)定。表7數(shù)據(jù)格式要求表TBXX/TXXXX—XXXX8.成果檢驗與交付8.1數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查8.1.1成果質(zhì)量檢驗應(yīng)參照GB/T24356與GB/T18316的規(guī)定執(zhí)行。8.1.2成果質(zhì)量檢驗內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)分類的準確性、合理性；數(shù)據(jù)空間幾何特征質(zhì)量；數(shù)據(jù)屬性特征質(zhì)量；元數(shù)據(jù)和文件資料齊全、合理、可靠等。8.2數(shù)據(jù)安全要求8.2.1數(shù)據(jù)的安全與保密工作應(yīng)根據(jù)有關(guān)法規(guī)與標準進行安全與保密設(shè)計，建立嚴格的安全運行與保密制度。根據(jù)應(yīng)對數(shù)據(jù)安全事件的需要，制定應(yīng)急預(yù)案。8.2.2數(shù)據(jù)應(yīng)進行分類分級管理，合理確定數(shù)據(jù)處理活動的操作權(quán)限，嚴格實施人員權(quán)限管理。8.2.3根據(jù)需要配備數(shù)據(jù)安全管理人員，統(tǒng)籌負責(zé)數(shù)據(jù)處理活動的安全監(jiān)督管理，并定期對從業(yè)人員開展數(shù)據(jù)安全教育和培訓(xùn)。8.2.4嚴格遵守國家相關(guān)安全規(guī)定。8.3數(shù)據(jù)交付要求8.3.1描述項目要求的模型、數(shù)據(jù)與檔，包括信息創(chuàng)建者和創(chuàng)建環(huán)境等內(nèi)容。8.3.2施工過程集成的有關(guān)質(zhì)量等信息的數(shù)據(jù)和文件，包括：技術(shù)總結(jié)報告、基礎(chǔ)設(shè)施實景模型。8.3.3交付成果應(yīng)滿足信息共享和互用需求，宜滿足現(xiàn)行《公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》（JTG/T2420）相關(guān)數(shù)據(jù)存儲規(guī)定，也可采用約定格式進行交付。9