1、空间框架三维城市建设设计书空间框架三维城市建设设计书随着信息技术的发展， 数字技术和网络技术已经对城市生活的各 个方面带来深刻的变化，城市管理、规划、设计正逐步以计算机应用 为主，城市三维建模与可视化、数字城市、智慧城市已经成为主要发 展方向。数字城市地理空间框架作为空间信息数据设施的重要组成部 分，是打造智慧城市的基础平台。 2011年 12月，东莞市建成了覆盖 全市范围的涵盖多种数据类型、 多种数据尺度的标准化地理信息数据 库，构造了标准、权威、唯一、通用的地理信息公共平台，通过了上 级部门组织的专家组验收， 为智慧东莞的建设提供了有力支撑。 建成 后的地理空间框架不仅可以实现基于地理信息
2、系统的规划、 预防、控 制、预警，建立一个统一的公共应急指挥平台，还将为城市建设、管 理、政府决策提供支撑，并为公众日常生活和出行提供更多便利。建设“智慧城市” ，三维地理信息支撑和服务必不可少。首先， “智慧城市”的终极目标， 是对现实世界的虚拟化、 智能化、可视化， 再者，地理空间数据是“智慧城市”的基础设施之一；其次，传统二 维空间数据是对现实世界的抽象化表达， 用户体验欠佳， 普通人识图 困难，影响用户的使用和决策支持，而“三维模型 +影像”可以真实 还原现实世界，是“智慧城市”基础支撑平台。目前“智慧城市”建设在东莞市已正式开展，在智慧交通、智慧 医疗、智慧安保、智慧应急等各行业构建
3、基础设施、开发民生应用，由经信局、 电子政务办公室等单位负责筹建。 为更好地配合智慧城市 建设，东莞市国土资源局在数字东莞地理空间框架建设成果基础上， 经过认真调研、分析评测， 提出数字东莞三维城市建设规划，编制了 数字东莞地理空间框架三维城市项目建设方案 ，通过专家评审后 报请市政府同意， 正式开展三维城市建设项目。 为规范和保证数字东 莞地理空间框架三维城市项目的建设质量与进度， 依据国家关于三维 城市建设相关要求， 特编写本次数字东莞地理空间框架三维城市建设 质量监理方案。1.1城市概况东莞市是广东省直辖地级市，位于广东省中南部，东与惠阳市相 连、南与深圳接壤、西隔珠江口与番禺相望、北与
4、广州、增城、博罗 相邻。东莞市现有 4区、28镇、3科技产业园区， 总面积 2465平方公里。 地势东南高、西北低，东南部和中南部为丘陵，西北部是东江三角洲 河网区，西南部为河海冲积平原，东江自东向西横贯北部。东莞市年平均气温为22.1C, 1月平均气温为13.4C, 7月平均气 温为282C。多年平均降雨量1800毫米，夏季常有台风侵袭。东莞市地理坐标为东经113 31114 15北纬22 3923 09最东 端是谢岗镇的银瓶嘴山，最南端是凤岗镇雁田村的雁田水库，最西端 是沙田镇西大坦村的狮子洋中心航线， 最北端是中堂镇潢涌村大坦小 组的东江北支流中心航线。东西长约 70.45公里，南北宽约
5、 46.8公里。地处经济发达的珠江三角洲的东莞，地理位置非常优越。广深、莞深、潮莞、沿江高速公路、107国道、6条省道，以及广九、京九、 广梅汕铁路贯穿本市，各镇区之间均有等级公路连接，交通十分便利。 市区距广州白云机场和深圳机场均约一小时车程，距离香港不足 100公里，水路、铁路、公路，路路畅通。改革开放以来，东莞实施经济 国际化战略，大力吸引外资，发展外向型经济。现如今，东莞已成为 中国经济发展最快的地区之一。图13-1东莞市行政区划图1.2任务内容以数字东莞地理空间框架建设与应用需求为基础， 根据数字东莞地理空间框架三维城市建设项目相关规范、技术方案，对东莞市三维城市建设项目实施全过程质
6、量监理，保障三维数据产品质量，评比、 3 检验三维城市地理信息公共平台性能，为数字城市、智慧城市建设打 下坚实基础。本项目三维模型制作覆盖东莞全境2465平方公里，按区域分为五 个测区，分别是水乡特色发展经济区、中心区、滨海新城、东北经济 发展示范区、东南现代产业发展集聚区。作业范围为：表1-1测区划分表区域包含镇区总面积（平方公里）建成区（平方公里）区域一水乡特色发展经济区（石龙、石碣、高埗、 中堂、万江、道滘、洪梅、望牛墩、麻涌、 沙田、），城镇片区（莞城、东城、南城）， 虎门港683.59330.28区域二滨海新城（虎门、长安、厚街）393.59180.23区域三中心区（大岭山、大朗、黄
7、江、寮步）358.47159.77区域四东北经济发展示范区（桥头、企石、石排、 常平、东坑、横沥、茶山），生态园411.46203.95区域五东南现代产业发展集聚区（樟木头、塘厦、 凤岗、清溪、谢岗）560.62183.78合计2407.731058.01主要任务包括：1）全过程监理，协调建设方与承建方工作关系，监督承建方工作进度，反馈双方需求。2） 检查验收三维数据产品质量。3） 检测三维地理信息公共平台性能1. 监理依据1)本项目建设监理合同；2)业主和承包单位签订的有关合同文件；3)项目技术设计书及相关实施方案；4)三维地理信息模型生产规范(CH/T9016-2012)(国家测绘 地理信
8、息局)(如与住建部相关规范冲突，以本规范为准) ；5)三维地理信息模型数据产品规范(CH/T9015-2012 (国家测绘地理信息局)(如与住建部相关规范冲突，以本规范为 准)；6)城市三维建模技术规范(CJJT157-2O10 (住建部)；7) 1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范 ( GB/T 6962-2005)；8) 1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范 ( GB/T7931-2008)；9) 1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范 ( GB/T7930-2008)；10) 1:500 1:1000 1:2000
9、地形图航空摄影测量数字化测图规范(GB/T 15967-2008)；11)国家地理信息公共服务平台公共地理框架数据 地理实体 数据规范(试行稿)；12)数字城市地理空间信息公共平台地名 / 地址分类、描述及编码规则( GH/Z 9002-2007)；23705-2009)；27)数字东莞地理空间框架三维城市建设三维模型制作项目技术设计书28)软件项目软件产品质量要求与评价(SQuaRE)SQuaRE南( GBT 25000.1-2010)29)本工程实施过程中，业主与监理工程师组织召开或参加的有关会议纪要函电及其文字记录，监理工程师下达的指令等；30)本工程监理规、监理实施细则及有关文件；31
10、)数字东莞地理空间框架建设领导小组办公室制定的相关项目 管理办法；32)其他。2. 总体思路在数字东莞地理空间框架三维城市建设项目中实施全过程质量 监理，不仅包括设计部分的质量监理、项目实施部分的质量监理和竣 工验收部分的质量监理、项目变更部分的监理，还包括协调建设方与 承建方工作关系，监督承建方工作进度，反馈双方需求。对于数字东 莞地理空间框架三维城市建设项目而言，每一个环节都是必不可少 的。在项目建设各阶段实施全过程质量监理，就是要让项目建设监理 思想和监理成效从项目实际出发，从筹建单位需要和利益出发，为项 目建设服务，切实保障筹建单位和各参建单位的根本权益和建设成 果，使其所带来的时实效
11、益和指导意义惠及更广。3.1设计部分的质量监理数字东莞地理空间框架三维城市建设项目的质量目标与水平， 是 通过设计使其具体化的， 因此作为项目建设的依据。 项目设计质量的 优劣将直接影响数字东莞三维城市的使用价值和功能， 是项目质量的 决定性环节。监理工程师代表业主对设计质量进行控制的主要手段是 审核项目工程设计的各类文档。3.1.1 设计部分监理目标在设计部分， 应审核项目承建单位提交的项目工程设计方案是否符合总体方案的要求，以及是否达到项目决策时确定的质量标准， 并提交评审意见。具体实现以下目标： 促使承建单位提交的项目工程计划合理、 可行，并与承建合同相符；(1)促使承建单位项目需求分析
12、符合正确性、 完备性、准确性、 可测试性和一致性；(2)促使承建单位的项目设计方案满足项目建设有关法规、标 准，并符合承建合同的要求。3.1.2监理内容和要点设计部分是确定项目行之有效的主要部分。 设计部分的工作，往往会直接影响着整个工程的进度。 为了保证项目进度，监理工程师必 须首先做好设计环节的进度把控，在设计工作开始之前，首先应审查 设计单位所编制的实施计划的合理性； 在计划实施过程中，监理工程 师应定期检查设计工作的实际完成情况，并与计划进度进行比较分 析，一旦发现偏差，就应在分析原因的基础上提出解决建议，以加快 设计工作进度，同时控制设计质量，使设计错误和变更不发生或少发 生，尽可能
13、使工程设计文档在保质、保量的前提下，按规定时间提供， 从而使工程项目在拟定的进度目标内实现。监理内容主要包括设计准备、分析设计、设计评审、项目变更和 设计确认。3.1.2.1设计准备承建单位需提交一份详细实施计划和方案 ，监理工程师对该 实施计划进行评审，并在方案 / 计划报审表(见附件 1)中签署监 理单位审查意见。建设单位参考监理评审意见进行审核，并在方案 /计划报审表中签署建设单位审核意见。通过后，项目参与单位将 严格按照其实施。此时，承建单位如已具备开工条件可提交开工申 请表(见附件 2)，监理单位督促承建单位建立实施项目组，与建设 单位、实施项目组协商开工日期，由监理工程师签发工程开
14、工令。3.1.2.2分析设计(1)跟踪承建单位对项目的分析设计，建设单位配合承建单位 进行项目分析设计的工作(项目专题会议、项目专题讨论会议、项目 技术交流会议、项目论证会议、项目评审会议、项目分析设计确认会 议、项目监理例会等) ，并做好各种会议纪要。(2)依据审定的监理规划 、详细实施计划和方案等控制 文档，对项目设计部分进行质量管理、进度管理、保密管理、协调管 理。(3)监理工程师和建设单位技术人员与承建单位技术人员在项 目设计过程中， 就项目技术问题进行定期和不定期交流和讨论， 提出 意见，并督促承建单位按时提交项目设计成果 三维模型制作技术设 计书。监理机构协助建设单位组织承建单位对
15、三维模型制作技术 设计书进行初步评审，并形成初步审核意见。 10 （4） 监理机构要求承建单位提交项目设计的成果： 三维模型制 作技术设计书（电子版和纸质版），并进行设计成果存档，做好相应 文档的版本控制工作。3.1.2.3设计评审建设单位就三维模型制作技术设计书进行审批。如东莞市国 土资源局聘请专家进行设计评审， 广东省测绘工程公司协助东莞市国 土资源局组织专家进行三维模型制作技术设计书的评审，形成专 家评审意见，并由专家组签字确认。3.1.2.4项目变更如在项目建设过程中发生需要进行项目变更时， 根据计划变更提 出方提供的变更申请进行评估， 主要包括变更对项目成本、 项目进度、 项目成果的
16、影响； 建设单位对项目设计变更进行评审和审核 （主要是 评价设计变更是利大于弊还是弊大于利， 并根据评价结果决定是否同 意进行设计变更），通过后，由承建单位编制项目变更方案 ，并修 订设计文档， 形成设计文档的修订版本； 如涉及到合同金额的变更则 需要签订项目补充合同。3.1.2.5设计确认建设单位就项目变更方案进行确认，通过后，我方组织各方 进入项目下一步工作3.2 项目实施部分的质量监理项目实施的过程其实就是项目真正实现的过程， 也是工作量最大 的部分。是确保数字东莞地理空间框架三维城市建设按计划完成要求 的关键部分。3.2.1 项目实施部分监理目标在项目实施部分， 监理工程师不仅需要根据
17、数字东莞地理空间框 架三维城市建设项目相关规范、 技术方案， 对东莞市三维城市建设项 目实施过程进行质量监理， 保障三维数据产品质量， 而且需要协调工 作进程，保证按期完成生产。具体实现以下目标：(1) 督促承建单位的三维模型规格、 质量和效果符合项目设计；(2) 促使项目实施过程满足承建合同的要求，并与项目计划相 符；(3)检测三维地理信息公共平台性能，确保数字东莞地理空间 框架三维城市地理信息公共平台与应用系统满足运行要求。(4)协调承建方与建设单位进行职责商谈处理相互间的工作， 以便顺利完成项目实施。3.2.2 监理内容和要点工程开工后，监理工程师须在项目实施过程中定期组织召开工程例会，
18、向建设单位汇报项目进度及项目中遇到的问题， 向承建方提出 工程实施的要求。 协调承建方与建设单位进行职责商谈处理相互间的 工作，与项目涉及的相关单位紧密配合，协调相互间的工作。实施过 程中监理工程师需督促实施人员严格按照设计文件及相关规范标准 建设。具体内容包括：项目进度、质量检查、平台部署及运行等。3.2.2.1项目进度监理方督促承建方按照项目实施计划和方案进行项目实施。 承建方每完成 10 平方公里建成区的三维建模工作，监理单位需立即 组织检查验收，并督促承建方对检查意见修改完善至达到验收标准。 累计三次区域检查初次验收不合格的单位， 取消项目生产资格， 终止 项目合同。3.2.2.2质量
19、检查质量是项目建设的重中之重，按照测绘成果质量检查与验收 规定，测绘项目产品实行二级检查一级验收制度。承建方作业小组对 自身产品实行 100%外业检查和内业检查， 承建单位质检部门对本单位 所有作业小组成果实行 60%外业核查和 80%内业核查，并提交检查报 告。监理单位审核承建方自检报告，对承建方提交成果实行 30%外业 核查和 70%内业核查（内业核查采用人机交互式检查，主要检查软件 见附件3）,并提交验收报告。I级、II级模型外业核查率需达到20%以上，检查标准按照三维模型制作技术设计书的相关规定本项目中三维模型质量检查主要包括： 测绘基准、成果数据精度、 模型数据质量和纹理数据质量四个
20、方面。(1)测绘基准平面坐标系统：采用1980西安坐标系，中央子午线为114，3 分带，高斯克吕格投影。高程系统：采用1985国家高程基准。(2)成果数据精度指标三维模型可视化表达的要求可以用平面精度、高度精度、地形精 度、DO精度、模型精细度、纹理精细度六个指标来表述。每个指标 划分为不同表达级别，每个级别对应相应的技犬要求。平面精度：模型基底拐角点的坐标精度，须达到以下要求。表3-1平面精度级别I级II级III级IV级成图比例尺1:500(外业调绘)1:500(非外业调绘)1:10001:2000平面精度0.3m0.5m0.8m1.4mI级、II级建筑物模型的基底应从 1:500地形图提取
21、，无现势性数据的可以从DOM中提取。屋顶模型的平面精度，根据空三结果，将原始航片导入摄影测量立体测图系统，与三维模型叠加，对精度进行检核高度精度：模型整体或局部高度精度应达到以下要求。表3-2高度精度级别I级II级III级IV级成图比例尺1:500（外业调绘）1:500（非外业调绘）1:10001:2000高度精度0.5m0.8m1m2m模型自身高度数据可以从航测数据中获取。屋顶模型的高程精度，根据空三结果，将原始航片导入摄影测量立体测图系统，与三维模型叠加，对高程精度进行检核。DEMW度：测区内数字高程模型产品分为两个等级，一是建成DOMH度：作为项目已知成果，监理单位可适量检查真正射影像制
22、作流程：利用全数字摄影测量系统，在立体环境下 米集建筑物几何特征（房顶信息及房屋边线）和桥梁，利用米集的矢 量数据和空三成果生产DSM对影像进行精纠正，消除DTIME射纠正过 程中无法解决的建筑物等人造地物投影差。 投影差较大的区域利用航向、旁向重叠部分的影像进行人工处理，消除建筑物投影差。1） 范围内建筑物等人造地物投影差基本消除；2） 纠正后影像与模型套合的平面误差应不超过 1.4米。3） 影像成果数据不存在图幅接边、变形以及色调等方面的问题，符合正射影像成果数据要求。模型精细度:模型的细部凹凸变化表现需达到表 3-5的要求，对不同的地理要素，以及要素内容，在不同的等级其表现精度要求如下表
23、。表3-5建筑要素模型精细度表现分级内容I级II级III级IV级屋顶细节建模表现主体建模表现主体建模表现主体建模表现楼体细节建模表现细节建模表现主体建模表现主体建模表现底商细节建模表现主体建模表现不表现不表现女儿墙细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现开放阳台细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现屋顶重要装饰细节建模表现主体建模表现不表现不表现下穿结构细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现门廊细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现屋檐大于0. 5米细节 建模表现大于1米细节建模表现主体建模表现不表现吻兽主体建模表现符号表现不表现不表现雀替主体建模表现符号表现不表现不表现檐廊细节
24、建模表现主体建模表现不表现不表现大型台阶细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现普通台阶主体建模表现主体建模表现不表现不表现室外楼梯细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现支柱（墩）细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现立面突出物或重要装饰大于0.5米细节建模表现大于1米细节建模表现主体建模表现不表现悬空通廊细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现天窗（老虎窗）主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现水箱主体建模表现符号表现符号表现不表现发射塔主体建模表现符号表现不表现不表现单位碑铭主体建模表现符号表现不表现不表现门口装饰物主体建模表现符号表现不表现不表现烟囱主体建模表现符号表现不
25、表现不表现旗杆主体建模表现符号表现不表现不表现一般出人口细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现表3-6交通要素模型精细度表现分级内容I级II级III级IV级地面道路细节建模表现或地形表现主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形表现路基主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形主体建模表现或地形表现或不路面交通标线细节建模表现主体建模表现或地形地形表现或不表表现 不表现人行道细节建模表现表现 主体建模表现主体建模表现或地形表现或不道路隔离带细节建模表现主体建模表现主体建模表现或地形表现或不道路声屏障主体建模表现主体建模表现地形表现 不表现表现 不表现交通护栏主体建模表现主
26、体建模表现主体建模表现不表现环岛主体建模表现主体建模表现符号表现不表现公交站台细节建模表现符号表现地形表现或不表不表现列车站台细节建模表现主体建模表现主体建模表现或地形表现或不公路、铁路隧道细节建模表现主体建模表现地形表现 不表现表现 不表现铁轨主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形主体建模表现或地形表现或不高架路细节建模表现表现 主体建模表现地 主体m表现表现 符号表现立交桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现车行桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现人行桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现表3-7植被要素模型精细度表现分级内容I级II级III级IV级古树名木细节
27、建模表现主体建模表现符号表现符号表现带状绿化树主体建模表现符号表现地形表现或不表不表现绿篱主体建模表现主体建模表现或地形地形表现或不表不表现树林符号表现表现 符号表现或地形表现地形表现或不表不表现主体建模表现或主体建模表现或主体建模表现或地形表现或不草地地形表现地形表现地形表现表现苗圃主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形地形表现或不表地形表现或不护树设施主体建模表现表现 符号表现现 不表现表现 不表现花架花钵主体建模表现符号表现不表现不表现绿地护栏主体建模表现符号表现不表现不表现花圃（坛）主体建模表现主体建模表现或地形地形表现或不表不表现表现 现表3-8水系要素模型精细度表现分级内容I级I
28、I级III级IV级水面主体建模表现或地形主体建模表现或地主体建模表现地形表现或河床表现主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形地或地形表表不表现 不表现码头主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形主体建模表现或地形表现或不停泊场主体建模表现或地形表现表现 主体建模表现或地形主体建模表现或表现 地形表现或不防洪墙（堤）主体建模表现表现 主体建模表现地形表现 主体建模表现表现 不表现河堤主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形主体建模表现或地形表现或不护栏细节建模表现表现 主体建模表现地形表现 不表现表现 不表现滩涂主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形地形表现或不表不表现明礁主体建模表现或地形表现表现 符号表现地形表现或不表不表现水闸主体建模表现主体建模表现现符号表现地形表现或不表现滚水埂主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现拦水坝主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现防波堤主体建模表现或地形表现主体建模表现或地形主体建模表现或地形表现或不亲水平台细节建模表现表现 主体建模表现主体建模表现或表现 地形表现或不亲水台阶细节建模表现主体建模表现地形表现或不表表现 地形表现或不现 表现表3-9地下地上管线与地下空间要素模型精细度表现分级类别内容I级
