新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件基础地理实体空间身份编码规则

Posted 2022-09-01 刘一哥GIS

基础地理实体是新型基础测绘产品体系中的核心成果，是推动基础测绘工作转型升级的关键。与现有的测绘地理信息数据不同，基础地理实体具有多粒度、多模态、多层次，以及搭载结构化、半结构化和非结构化多样化信息的鲜明特点。

基础地理实体空间身份编码是适用于基础地理实体管理和应用的一种标识代码，具有可实现基础地理实体全球专有标识、唯一标识以及信息关联共享等特性。构建空间身份编码，可以有效提高基础地理实体数据的组织、处理、分析、传递和运用效率，实现基础地理实体的规范化、标准化管理，切实为各种应用提供更好用、更便捷的测绘地理信息服务。

一、总则

（一）时空基准

坐标系统采用2000国家大地坐标系(GB 22021-2008)。当采用其他坐标系统时，应与2000国家大地坐标系建立联系。
高程基准采用1985国家高程基准。
时间基准采用公元纪年和北京时间。

（二）编码原则

构建基础地理实体空间身份编码应遵循以下基本原则：
唯一性：编码应能够对基础地理实体进行全球唯一标识，且能够实现对于基础地理实体数据的专有标识。
适用性：编码应能够适应多粒度、多模态、多层次基础地理实体的管理。
兼容性：编码应与经纬度网格具有良好的包容关系，能够兼容现有的测绘地理信息数据成果。
交互性：编码应易于与数字孪生、工业互联网、水利等领域或行业产生的代码交互衔接。
便捷性：编码应便于使用计算机对基础地理实体进行组织管理，便于服务自然资源、社会经济相关业务。

二、编码结构与表示形式

（一）编码结构

采用“专有标识域+标准域+扩展域”三段划分的编码范式，对基础地理实体的编码结构和内容进行规范。其中，“专有标识域”由2位根标识符码、4位基础地理实体专用码组成，用以基于MA国际标识体系进行基础地理实体的专有标识；“标准域”由26位（二维）或44位（三维）位置码、6位分类代码、4位顺序码组成，用以实现对于基础地理实体的唯一标识；“扩展域”为不定长码，用于与其他编码进行交互关联或记录基础地理实体相关信息，满足空间身份编码的“一码多态”使用需求。

1.根标识符码编码规则

根标识符码采用国际标准ISO/IEC 15459进行设定，为2位字母编码，取值为MA。MA标识体系是我国首个自主可控的、具有全球根节点管理权和代码资源分配权的国际标准标识体系，用于对任何类型的对象进行全球唯一身份标识。

2.专用码编码规则

专用码是基础地理实体在国际标识体系MA中的专属编码，为4位数字编码，取值为1001。

3.位置码编码规则

位置码参照北斗网格位置码（GB/T 39409-2020）规定的网格剖分方式执行，并依据基础地理实体特征，进行适应性调整，扩展二维及三维空间的格网层级。
（1）二维网格位置码

1）网格剖分

基于北斗网格位置码网格剖分方式，在其原有10级网格剖分基础上扩展6级。网格大小由万米级至厘米级。
网格剖分原点在赤道面与本初子午面的交点处，地球表面非两极区域（南纬88°～北纬88°）二维网格剖分为16级，新增网格为第一级、第三级、第四级、第七级、第九级和第十二级。南极地区（南纬88°～90°）和北极地区（北纬88°～90°）之间地球表面网格剖分方法同北斗网格位置码网格剖分方法。
基础地理实体位置码网格剖分与北斗网格位置码网格剖分，以及地球空间网格编码规则（GB/T 40087-2021）规定的网格剖分之间的对照与转换关系见附录A。基础地理实体位置码网格剖分与国家基本比例尺地形图分幅和编号（GB/T 13989-2012）规定的网格剖分之间的对照与转换关系见附录B。
本文件中网格剖分方法如下：
a）第一级网格剖分：将地球表面各个半球分成2×2个网格，单元大小为90°×44°。
b）第二级网格剖分：将每一个第一级90°×44°网格按照GB/T 13989-2012中1:100万图幅范围进行剖分，分成15×11个第二级网格，单元大小是6°×4°。
c）第三级网格剖分：将每一个第二级6°×4°网格，按照经纬度等分，分成2×2个第三级网格，对应于1:50万3°×2°网格，约等于地球赤道处333.96km×222.64km网格。
d）第四级网格剖分：将每一个第三级3°×2°网格，按照经纬度等分，分成3×2个第四级网格，对应于1°×1°网格，约等于地球赤道处111.32km×111.32km网格。
e）第五级网格剖分：将每一个第四级网格，按照经纬度等分，分成2×2个第五级网格，对应于30′×30′网格，约等于地球赤道处55.66km×55.66km网格。
f）第六级网格剖分：将每一个第五级网格，按照经纬度等分，分成2×3个第六级网格，对应于1:5万地图图幅15′×10′网格，约等于地球赤道处27.83km×18.55km网格。
g）第七级网格剖分：将每一个第六级网格，按照经纬度等分，分成3×2个第七级网格，为5′×5′网格，约等于地球赤道处9.27km×9.27km网格。
h）第八级网格剖分：将每一个第七级网格，按照经纬度等分，剖分成5×5个第八级网格，为1′×1′网格，约等于地球赤道处1.85km×1.85km网格。
i）第九级网格剖分：将每一个第八级网格，按照经纬度等分，剖分成5×5个第九级网格，为12″×12″网格，约等于地球赤道处370m×370m网格。
j）第十级网格剖分：将每一个第九级网格，按照经纬度等分，剖分成3×3个第十级网格，为4″×4″，约等于地球赤道处123.69m×123.69m网格。
k）第十一级网格剖分：将每一个第十级网格，按照经纬度等分，剖分成2×2个第十一级网格，为2″×2″，约等于地球赤道处61.84m×61.84m网格。
l）第十二级网格剖分：将每一个第十一级网格，按照经纬度等分，剖分成2×2个第十二级网格，为1″×1″，约等于地球赤道处30.92m×30.92m网格。
m）第十三级网格剖分：将每一个第十二级网格，按照经纬度等分，剖分成4×4个第十三级网格，约等于地球赤道处7.73m×7.73m网格。
n）第十四级网格剖分：将每一个第十三级网格，按照经纬度等分，剖分成8×8个第十四级网格，约等于地球赤道处0.97ｍ×0.97ｍ网格。
o）第十五级网格剖分：将每一个第十四级网格，按照经纬度等分，剖分成8×8个第十五级网格，约等于地球赤道处12.0cm×12.0cm网格。
p）第十六级网格剖分：将每一个第十五级网格，按照经纬度等分，剖分成8×8个第十六级网格，约等于地球赤道处1.5cm×1.5cm网格。

2）编码规则

基础地理实体位置码编码规则沿用北斗网格位置码网格编码规则（GB/T 39409-2020），为26位数字、字母混合编码。按照从左到右的顺序分成十八段，分别对应地球表面南北、东西半球以及第一级至第十六级网格。基础地理实体所在层级可根据编码规则自动解算得到。基础地理实体位置码编码结构与代码取值见图１。
基础地理实体位置码编码结构与代码取值应满足如下要求：

a）第一位、第二位码元，标识地球表面空间区域各个半球。其中，第一位码元，取值N或者S，分别代表地球表面北半球、南半球；第二位码元，取值E或者W，分别代表地球表面东半球、西半球，由此，NE网格对应东北半球、NW网格对应西北半球、SE网格对应东南半球、SW网格对应西南半球。

b）第三位码元，标识第一级网格。编码顺序按照Z序采用０～3编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，见图2。

图2 第一级网格码元编码方向

c）第四位～第六位码元，标识第二级网格。其中，第四位、第五位码元，标识经度方向网格，用00～14编码；第六位码元，标识纬度方向网格，纬分南北半球按照A～K编码，第二级网格码元编码方向见图3。

图3 第二级网格码元编码方向

d）第七位码元，标识第三级网格，编码顺序按照Z序采用０～3编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，同图2。

e）第八位码元，标识第四级网格，编码顺序按照Z序采用0～5编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，见图4。

图4 第四级网格码元编码方向

f）第九位码元，标识第五级网格，编码顺序按照Z序采用０～3编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，同图2。

g）第十位码元，标识第六级网格，编码顺序按照Z序采用0～5编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，见图5。

图5 第六级网格码元编码方向

h）第十一位码元，标识第七级网格，编码顺序按照Z序采用0～5编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，同图4。

i）第十二位、第十三位码元，标识第八级网格。其中，第十二位码元，标识经度方向网格，用0～4编码；第十三位码元，标识纬度方向网格，用0～4编码。第八级网格码元编码方向与该网格所在半球相关，见图6。

图6 第八级网格码元编码方向

j）第十四位、第十五位码元，标识第九级网格。其中，第十四位码元，标识经度方向网格，用0～4编码；第十五位码元，标识纬度方向网格，用0～4编码。第九级网格码元编码方向与该网格所在半球相关，同图6。

k）第十六位码元，标识第十级网格，编码顺序按照Z序采用0～8编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，见图7。

图7 第十级网格码元编码方向

l）第十七位码元，标识第十一级网格，编码顺序按照Z序采用０～3编码，Z序编码方向与该网格所在半球相关，同图2。

m）第十八位码元，标识第十二级网格，编码顺序按照Z序采用０～3编码，Z序编码方向与该网格所在半
球相关，同图2。

n）第十九位、第二十位码元，标识第十三级网格。其中，第十九位码元，标识经度方向网格，用0～3编码；第二十位码元，标识纬度方向网格，用0～3编码。第十三级网格码元编码方向与该网格所在半球相关，见图8。

图8 第十三级网格码元编码方向

o）第二十一位、第二十二位码元，标识第十四级网格。其中，第二十一位码元，标识经度方向网格，用0～7编码；第二十二位码元，标识纬度方向网格，用0～7编码。第十四级网格码元编码方向与该网格所在半球相关，见图9。

未完待续。。。