T/CAGIS 14-2024 城市空间语义实体模型数据格式

ICS07.040

cCsA75T

团体标准

T/CAGIS14—2024

城市空间语义实体模型数据格式

Dataformatforcityspatialsemanticentitymodel

2024-12-17发布2025-03-15实施

中国地理信息产业协会发布

中国标准出版社出版

T/CAGIS14—2024

目次

前言

引言IV

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4符号和缩略语

4.1缩略语

4.2UML符号描述：

5基本要求

5.1基本数据类型

5.2字符串类型

5.3存储格式

6：模型定义

6.1基本内容

6.2存储规定

6.3数据扩展

7存储结构

7.1元数据表

7.2实体对象表

7.3链接对象表

7.4属性表

7.5材质表

7.6纹理表10

7.7纹理顶点表·11

7.8图片数据表

7.9几何模板表12

附录A（资料性）语义实体模型（SEM)示例-13

参考文献20

T/CAGIS14—2024

前言

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国地理信息产业协会提出并归口。

本文件起草单位：泰瑞数创科技（北京)股份有限公司、中国测绘科学研究院、清华大学、北京市测绘

设计研究院、西安市勘察测绘院、北京四维远见信息技术有限公司、青岛市勘察测绘研究院、山东省国土

测绘院、河北省第三测绘院、奥格科技股份有限公司、广东泊锐数创空间技术有限公司、中科宇图科技股

份有限公司、广州市城市规划勘测设计研究院有限公司、上海航遥信息技术有限公司、安徽省第二测

绘院。

本文件主要起草人：刘俊伟、孙东风、翟亮、顾明、唐莉萍、陈品祥、张周平、李新法、石喜阳、须琼辉、

王金兰、吴士珂、王思宇、马欣蕊、孙久虎、张刚、郭站君、仲佳、郭亮、丁晓龙、包世泰、李金筛、徐少华、

吴国平、张凯、宫延鹏、张旭萍、印洁、刘亚萍、孙云飞、侯恩兵。

T/CAGIS14—2024

引言

本文件定义一种面向城市的开放且可扩展的语义实体模型（SEM)及数据格式，旨在实现城市空间

数据的多维度融合表达、多模态组织存储和跨领域共享交换，以提升城市空间数据产品的规范性和易

用性

SEM基于实体语义信息构建空间和属性索引，利用描述城市常见空间对象的几何表示、细节层次

（LoD）、属性信息、层次结构、纹理外观以及相互关系等信息，实现城市空间对象的不同LoD和语义信

息的一致性和互操作。SEM支持以结构化方式进行扩展，适用于城市空间对象的表达、存储和交换，可

支撑实景三维、城市信息模型（CIM)和数字李生等应用。

IV

T/CAGIS14—2024

城市空间语义实体模型数据格式

1范围

本文件规定了城市空间语义实体模型数据的基本要求、模型定义和存储结构

本文件适用于城市空间语义实体模型数据的创建、表达、存储、交换和应用。

22规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

语义实体模型semanticentitymodel;SEM

种以标准化、规范化方式对空间对象实体语义进行描述和组织的数据模型，用于实体语义信息的

存储与交换。

3.2

细节层次levelofdetail;LoD

针对同一对象建立的细节程度不同的一组模型，不同细节程度的模型具有不同的几何面数和纹理

分辨率。

［来源：CJJ/T157—2010，2.1.7]

3.3

几何模板geometrytemplates

种用于定义和组织城市模型几何对象的一组规则和结构。

4符号和缩略语

4.1缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ASCII：美国信息交换标准码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）

BOM：字节顺序标记（ByteOrderMark）

CIM：城市信息模型（CityInformationModeling）

CityGML：城市地理标记语言（CityGeographyMarkupLanguage）

CityJSON：基于JSON编码的城市三维模型交换格式（CityJavaScriptObjectNotation）

HTTP：超文本传输协议（HypertextTransferProtocol）

IoT：物联网（InternetofThings）

JSON：JavaScript对象表示法（JavaScriptObjectNotation）

UML：统一建模语言（UnifiedModellingLanguage）

URI：统一资源标识符（UniformResourceIdentifier）

1

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UTF-8：统一码转换格式一8位（8-bitUnicodeTransformationFormat）

4.2UML符号描述

本文件涉及的UML图中符号含义见表1。

表1UML符号描述

符号描述

1..1表示另一个类的一个对象只与一个该类对象有关系

0.*表示另一个类的一个对象与零个或多个该类对象有关系

1.*表示另一个类的一个对象与一个或多个该类对象有关系

0..1表示另一个类的一个对象没有或只与一个该类对象有关系

m.n表示另一个类的一个对象与最少m、最多n个该类对象有关系（m≤n）

表示单向关联关系，一个类可访问另一个类的属性和方法

表示双向关联关系，两类之间可互相访问对方的属性和方法

表示聚合关系，整体和个体之间的关联关系

表示组合关系，整体和部分之间的包含关系

表示实现关系，一个类与实现接口之间的实现关系

表示继承关系，一个类继承另一个类的功能

表示依赖关系，一个类依赖于另一个类

注：*代表多个对象

5基本要求

5.1基本数据类型

本文件涉及的基本数据类型见表2。

表2基本数据类型

类型字节数取值范围描述

byte1[-128,127]单字节

bool1011布尔型

int162［32768,32767]短整型

unint162［0.65535]无符号短整型

int324［2147483648,2147483647]整型

uint324[0,4294967295]无符号整型

int6480[-263,(253-1)]长整型

uint6488[0,(2641)］无符号长整型

float4[3.4×1038,3.4×1038]单精度浮点型

double8[-1.7×10305,1.7×10308]双精度浮点型

wchar2宽字符类型

2

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5.2字符串类型

本文件涉及的字符串数据类型用String对象描述，采用Unicode编码，字符集规定为UTF-8。

String

int32length;/字节数

bytestr[length];//数据内容

5.3存储格式

本文件涉及的JSON格式存储和编码符合下列规定：

a)使用无BOM的UTF-8编码；

b)定义的字符串使用ASCII字符集，以纯文本格式编写；

c)JSON对象中的名称（键）唯一，不使用重复键，

66模型定义

6.1基本内容

SEM定义城市空间对象（如建筑物、构筑物等)类型和相互关系的存储结构，支持为空间实体对象

挂接非结构化的数据，如人工模型、点云模型、视频文件等。SEM可存储城市空间对象的元数据（Meta

data）、实体对象（Entity）、链接对象（LinkObject）、属性（Attribute）、材质（Material）、纹理（Texture）、纹

理顶点（TextureVertice）、图片数据（Image）、几何模板（Template）以及扩展内容（ExtensionSchema）

等，见图1。

MetadataTemplateExtensionSchema

+metadata:string+id:integer+id:string

+version:string+data:string+data:string

+name:string

0.1

:1

Entity

Material+id:integerAttribute

+id:nteger+data:string+id:integer

+data:stringschema:integer+col1:object

+uuid:string

1.

TextureVertice

Texture

+id:integer

+id:nteger

+x:string

+paramstring

+ysting

,0.*

1Linkobject

Image+id:integer

+type:integer

+id:integer

+image:bytes+data:bytel

+name:string+location:string

uuid:string

图1SEM基本内容

3

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6.22存储规定

SEM包含元数据表、实体对象表、链接对象表、属性表、材质表、纹理表、纹理顶点表、图片数据表

几何模板表和扩展表，基本组成说明见表3。附录A为SEM示例。

表3基本组成说明

表名说明

Metadata（元数据表）用于存储SEM基础信息

Entity（实体对象表）用于存储空间实体对象的几何数据

LinkObject(链接对象表）用于存储空间实体对象的挂接对象信息

Attribute（属性表）用于存储空间实体对象的属性

Material（材质表）用于存储空间实体对象的材质信息

Texture(纹理表）用于存储空间实体对象的纹理信息

TextureVertice(纹理顶点表）用于记录空间实体对象的纹理顶点坐标值

Image（图片数据表）用于存储空间实体对象的纹理或挂接的人工模型所应用的图片数据

Template（几何模板表）用于存储空间实体对象的几何模板

ExtensionSchema（扩展表）用于描述领域本体的扩展属性和扩展信息

6.3数据扩展

6.3.1扩展方式

城市空间语义实体模型数据扩展包含两种扩展方式，即模型结构扩展和数据类型扩展。

6.3.2模型结构扩展

模型结构扩展，即定义完整的数据schema，允许在现有的数据结构框架中引人新的数据维度。采

用该方式进行数据结构扩展时，不可修改现有表及字段的定义，可通过定义额外的表或列实现扩展。扩

展允许对现有列使用新的值或编码。扩展时，应确保新定义的schema与现有数据模型保持一致，避免

数据允余和不一致。

6.3.3数据类型扩展

数据类型扩展，即在已有的数据类型基础上，扩展CityJSON中的数据类型，允许在遵循CityJSON

开放标准的基础上进行扩展。扩展时，应严格遵循CityJSON的schema规范要求进行扩展定义，包括

类型扩展和属性扩展。

7存储结构

7.1元数据表

元数据表（Metadata)用于存储SEM文件的地理位置、坐标参考系、地理范围等基础信息，见图2。

该表包括metadata和version两个字段，字段说明见表4。

a）metadata描述元数据内容，可包括名称、数据集名称、数据集来源日期、地理位置、坐标参考

系、地理范围、数据集的联系方式、元数据标准、元数据标准版本等，metadata各标签含义见

表5；

4