【国家标准】 时空大数据技术规范

ICS07.040
CCS A75
中华人民共和国国家标准
GB/T42528—2023
时空大数据技术规范
Technical specification for spatio-temporal big data2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-05-23实施
GB/T42528—2023
规范性引用文件
3术语和定义
缩略语
基本要求
一般规定
数据安全
支撑环境
证实方法
数据内容
般规定
基础地理信息数据
基本专题数据
物联网感知数据
互联网抓取数据
汇聚处理
般规定
数据采集与汇聚
数据清洗
时空标识
空间处理
数据检查
8管理分析
一般规定
传统数据管理分析
8.3大数据管理分析
参考文献
GB/T42528—2023
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华人民共和国自然资源部提出本文件由全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230)归口。本文件起草单位：建设综合勘察研究设计院有限公司、中国测绘科学研究院、自然资源部国土空间规划研究中心、国家基础地理信息中心、北京市测绘设计研究院、北京市规划和自然资源委员会西城分局、天津市勘察院、北京超图软件股份有限公司、华为技术有限公司、中国交通通信信息中心、上海金曲信息技术有限公司。
本文件主要起草人：王丹、李成名、田飞、林俞先、刘兴起、赵明泽、陈正、刘晓丽、张保钢、张秋义、黄恩兴、刘广、届克、罗伦、金克勤。1
1范围
时空大数据技术规范
本文件规定了时空大数据的基本要求、数据内容、汇聚处理和管理分析。本文件适用于时空大数据的建设、管理及应用。2规范性引用文件
GB/T42528—2023
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T18316
数字测绘成果质量检查与验收
专题地图信息分类与代码
GB/T18317
GB/T19710
GB21139
地理信息元数据
基础地理信息标准数据基本规定GB/T23705
GB/T25529
GB/T30318
GB/T30319
GB/T35628
GB/T35630
GB/T35636
GB/T35637
GB/T35648
GB/T36100
GB/T36104
GB/T36903
GB/T37118
GB/T37721
GB/T37722
GB/T37973
GB/T51212
CH/T 9008.1
CH/T9008.2
CH/T9008.3
CH/T9009.1
1部分：数字线划图
CH/T9009.2
数字城市地理信息公共平台地名/地址编码规则地理信息分类与编码规则
地理信息公共平台基本规定
基础地理信息数据库基本规定
实景地图数据产品
手机地图数据规范
城市地下空间测绘规范
城市测绘基本技术要求
地理信息兴趣点分类与编码
机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法法人和其他组织统一社会信用代码基础数据元电子证照元数据规范
地理实体空间数据规范
信息技术大数据分析系统功能要求信息技术大数据存储与处理系统功能要求信息安全技术大数据安全管理指南建筑信息模型应用统一标准
基础地理信息数字成果1：500、1：1000、1：2000数字线划图基础地理信息数字成果1：500、1：1000、1：2000数字高程模型1：500、1：1000、1：2000数字正射影像图基础地理信息数学成果
1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000第基础地理信息数字成果
基础地理信息数字成果
1：50001：10000、1：25000、1：50000、1：1000001
GB/T42528—2023
数字高程模型
3基础地理信息数字成果1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000CH/T9009.3
数字正射影像图
CH/T9022
1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000数字表面基础地理信息数字成果
CH/T9023基础地理信息数字成果1：25000、1：50000、1：100000数字表面模型3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
时空大数据
spatio-temporalbigdata
具有大数据的基本特性，描述地理实体的时间、空间和专题特征或业务管理、生活服务等时空过程与状态的数据集。
物联网感知数据IoTperceptiondata通过感知设备，按照约定协议，连接物、人、系统和信息资源，获取的数据。3.3
互联网抓取数据
internetscrapingdata
通过互联网及公开网络获取的有关公众生活、搜索引擎及电子商务等数据。3.4
基本专题数据
basicthematicdata
为满足基本公共管理与服务需求而获取或共享的特定主题数据。3.5
spatiotemporaltag
时空标识
关于时空大数据时间、空间和属性特征的标示识别。3.6
空间匹配
spatial matching
依托空间位置信息以及提取的能反应位置信息的地名地址等信息，对数据进行的空间配准，3.7
数据序化
data serialization
在确定的时空基准下，采用地名地址匹配等方法，将时空标识的信息内容进行时空定位寻址的过程。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BIM：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）CAD：计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）CGCS2000：2000国家大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）IoT：物联网（InternetofThings)2
LOD：细节层次（LevelofDetail）5基本要求
5.1一般规定
时空大数据应符合下列规定：
GB/T42528—2023
采用统一的时空基准，即：大地基准采用CGCS2000，高程基准采用1985国家高程基准，时间a)
采用公历纪元和北京时间：
描述地上地下、室内室外、静态动态信息的时间、空间和专题特征以及各类业务管理、生活服务等时空过程与状态；
充分利用现有的数据成果，通过共享或互联的方式进行融合汇聚；通过时序化的位置大数据，以地图、表单、动态轨迹等表达形式为载体与其他行业大数据建立d)
关联，对其他大数据进行发展规律分析，实现历史追溯、跟踪变化和未来预测。5.2数据安全
时空大数据安全管理要求如下：时空大数据应按照信息内容分级分类管理的规定在相应的运行支撑环境下运行；a)
涉及商业秘密、个人隐私的时空大数据应按规定进行脱敏处理；c
时空大数据的获取、汇聚、处理、管理、分发、应用服务及其运行支撑环境应安全可靠；时空大数据安全管理的实施应符合GB/T37973的规定。d)
5.3支撑环境
时空大数据及其汇聚处理、管理分析，应在安全可靠的网络通信、存储计算、数据服务等运行支撑环境下进行，并应符合GB/T30318、GB/T30319、GB/T37973的规定5.4证实方法
时空大数据相关技术证实方法要求如下：时空大数据内容、汇聚处理及管理分析情况应在时空大数据系统设计方案及总结报告中说明a)
b）时空大数据安全及支撑环境等应在时空大数据系统运维手册及相关文档中予以记录。6数据内容
6.1一般规定
时空大数据内容要求如下：
数据可分为基础地理信息数据、基本专题数据、物联网感知数据、互联网抓取数据，其中基础地a
理信息数据应符合GB/T25529、GB21139和GB/T30319的规定：b)
根据应用需要，可对数据进行相应的扩展，扩展数据的内容、规格和形式可根据业务主题特点确定；
对所有数据，应提供相应的元数据，元数据应描述时空数据的来源、内容、质量、管理、分发等信c
息，并应符合GB/T19710的规定；d)
时空天数据应具有时效性和时序性，每类数据应约定更新周期，数据应以增量方式进行更3
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新，所有数据应具有时间戳，并以此将数据区分为历史数据和现势数据；应对数据更新后形成的历史数据进行版本创建与管理，并具备数据备份、恢复和版本数据间对e）
比等功能
基础地理信息数据
6.2.1数字线划图数据
应包括测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地籍、地貌和植被与土质等地理要素的矢量数据。数据对应的比例尺和精度应符合CH/T9008.1和CH/T9009.1的规定6.2.2数字正射影像数据
可分为全色、多光谱或高光谱影像数据。其平面精度及影像质量应符合CH/T9008.3和CH/T9009.3的规定。
6.2.3数字高程模型数据
包括规则格网点、特征点、边界线数据等。格网间距及高程精度应符合CH/T9008.2和CH/T9009.2的规定。
6.2.4数字表面模型数据
数字表面模型以规则格网数据或点云数据形式表达，其规格等级划分及等级精度应符合CH/T9022和CH/T9023的规定。
6.2.5地理实体数据
包括政区实体、境界实体、道路实体、铁路实体、河流实体、湖泊实体、房屋实体、院落实体等数据，并应符合GB/T37118的规定。
6.2.6地名地址数据
地名数据包括行政区划、水系、山脉以及具有地名意义的交通运输设施、纪念地、建筑物、单位和院落等的空间位置和基本属性数据。地址数据包括门、楼牌等的空间位置和基本属性数据。地名地址数据应包含完整的层次关系，并应符合GB/T23705的规定。6.2.7三维模型数据
包括不同LOD的地形模型、建筑模型、交通设施模型、管线模型、植被模型以及其他三维模型的儿何数据、纹理数据和属性数据。相关模型特征及模型分级应符合GB/T35637的规定6.2.8其他地理信息数据
应包括实景影像数据、点云数据、室内地图数据、地下空间数据、BIM数据等，可根据应用需要获取。
6.3基本专题数据
6.3.1法人基础数据
应包含各类法人机构的统一社会信用代码、法人名称、法人状态、法人类型、法人住所、法定代表人4
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姓名、成立日期、登记机关等基本信息以及从业人数、税务登记、劳动社保等扩展信息6.3.2人口基础数据
应包含居民身份证号码、姓名、性别、民族、出生地和居住地等基本信息以及教育程度、劳动就业、税收征管、个人信用和社会保障信息等扩展信息。6.3.3宏观经济数据
应涵盖经济、社会、居民生活、规划建设管理、科技、环境资源等方面。数据的各项指标应按一定规则进行组织存储。
6.3.4民生兴趣点数据
应涵盖政府机关、科教机构、卫生机构、文体中心、交通设施、旅游景点、宾馆酒楼、连锁餐饮、购物中心、金融机构、邮政通信、公益设施、市政网点、知名企事业等方面。兴趣点数据的分类及编码规则应符合GB/T35648的规定。
6.3.5电子证照数据
应包括公安、人社、税务、民政、卫计、市场监管、商务、教育等方面，并应具有颁证单位代码类型、颁证单位代码、持证者代码类型、持证者代码、证照版本号、证照编号等信息。6.3.6信用数据
应包括政府信用、个人信用、企业信用信息等内容。6.3.7地理国情数据
应涵盖自然地理要素、人文地理要素等基本国情数据和专题国情数据，可包括水、农用地、人工化区域、城市建设区、绿地率等自然地理要素和教育、环卫、医疗、文体等人文地理要素，以及其他国情要素。6.3.8其他专题数据
可包括国家战略、经济发展、社会需求、科学探索等相关的专题数据，以及基于地方特色的扩展数据。
物联网感知数据
6.4.1实时基础地理信息数据
可包括物联网感知获取的实时位置信息、影像和视频数据等，如：城市监控视频数据、通信运营商提供的用户通信和定位数据等。
6.4.2实时业务专题数据
可包括物联网感知获取的或由业务运行生成的公共管理、民生服务、交通运输、市场监督、灾害应急等业务数据以及环境监测、资源监测、能源监测等数据。6.4.3状态数据
可包括由物联网感知方式获取的实时动态描述时空天数据状态的数据，可包括分配状态、运行状5
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态、服务状态等信息，状态数据可分为实时状态数据和长期状态数据，6.4.4其他数据
可包括物联网感知获取的个性化资料数据、可供行为参考的数据和用户回馈数据。6.5互联网抓取数据
6.5.1互联网公众生活数据
可包括媒体的签到位置数据、浮动车数据、手机信令数据、房价数据、团购资料等数据，6.5.2网络公开数据
可包括通信数据、搜索引擎数据和电子商务数据等。7汇聚处理
一般规定
时空大数据的汇聚处理要求如下a)
汇聚处理过程包括数据采集与汇聚、数据清洗、时空标识、空间处理、数据检查等步骤：b)
时空大数据应具备唯一标识码，并应建立标识码映射关联表；c）
各类数据间应采用特征拼接、语义关联等方式建立关系索引表。7.2
数据采集与汇聚
时空大数据的采集与汇聚要求如下：基础地理信息数据可通过各级自然资源主管部门物理集中和索引分类后，在可共享的数据中a)
定期获取和更新；
基本专题数据可通过相关业务主管部门数据集中后，通过信息共享方式获得：物联网感知的实时数据可通过有线或无线网络接入获取，有特殊要求的可通过离线方式定期共享获得；
d）互联网抓取数据可面向任务需求在线获取，并可根据需要经时空化处理后动态追加至时空大数据中。
3数据清洗
时空大数据的清洗要求如下：
应先对采集与汇聚的数据进行质量评估；a)
应去除错误数据和重复数据；
c）应对不完整和不规范的数据进行处理。7.4
时空标识
7.4.1一般规定
应对时空大数据进行时间、空间和属性标识，具体要求如下：时间标识应注记数据的时态特征；a）
空间标识应注记数据的位置特性；b)
属性标识应注记数据的基本专题特征。7.4.2数字线划图数据
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对不同比例尺、不同存储单元的数字线划图数据，应分别添加时间、空间和属性标识，7.4.3数字正射影像数据
数字正射影像数据的时空标识要求如下：对不同类型、不同分辨率的影像数据，应分别添加时间、空间和属性标识；a)
应采用连续的时间快照模型对影像数据进行重组，将同一分辨率的不同时相影像构建为影像b）
时间序列，形成客观世界的连续快照；对一个具体快照，可采用紧缩金字塔模型进行影像数据空间组织。
7.4.4数字高程模型数据
数字高程模型数据的时空标识要求如下：对不同格网间距的高程模型数据，应分别添加时间、空间和属性标识；a
b）应采用连续的时间快照模型对高程模型数据进行重组，构建时间序列。7.4.5数字表面模型数据
数字表面模型数据的时空标识要求如下：对不同格网间距和不同规格等级的表面模型数据，应分别添加时间、空间和属性标识；a)
应采用连续的时间快照模型对表面模型数据进行重组，构建时间序列。7.4.6地理实体数据
地理实体数据的时空标识要求如下：地理实体数据应面向对象添加时间、空间和属性标识；a)
应采用面向对象的时空数据模型对地理实体数据进行重组，将地理实体构建为具有时间、空间b）Www.bzxZ.net
和属性标识的唯一时空对象。
7.4.7三维模型数据
三维模型数据的时空标识要求如下：应逐层对每个模型添加时间、空间和属性标识；a
应采用面向对象的时空数据模型对三维模型数据进行重组，将每个三维模型构建为具有时间、b）
空间和属性标识的唯一时空对象7.4.8地名地址数据
地名地址数据的时空标识要求如下：应对地名地址数据逐条添加时间、空间和属性标识：a)
应采用面向对象的时空数据模型对地名地址数据进行重组，将每个地名地址条目构建为具有时间、空间和属性标识的唯一时空对象。7
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7.4.9其他地理信息数据
其他地理信息数据的时空标识要求如下：a）应按数据类型、批次添加时间、空间和属性标识；b）应采用连续快照模型对其他地理信息数据进行重组，并将同一类型的不同时相数据构建为数据的时间序列。
）基本专题数据
基本专题数据的时空标识要求如下：a）可根据应用需求对数据集整体或数据要素添加时间标识：b）空间标识和属性标识应针对每个数据要素分别添加。7.4.11物联网感知数据和互联网抓取数据物联网感知数据和互联网抓取数据应重点添加时间标识，并添加相对稳定的空间和属性标识。通过物联网实时感知、互联网在线抓取，实时立体感知城市各种运行体征数据，在线抓取城市各种运行状态数据，并在原有大数据基础上进行动态积累。7.5
5空间处理
7.5.1统一格式
统一格式要求如下：
a）不同格式数据应进行转换；
b）对CAD数据等无拓扑关系图形数据，应转换为基础地理信息数据，并建立拓扑关系；对纸质图，应进行失量化处理，并转化为统一格式和统一时空基准的基础地理信息数据；c）
格式统一后的基础地理信息数据应合并、自动接边，数据表格应能实现自动属性赋值；d)
e）按照统一的时空基准对结构化、半结构化和非结构化的大数据进行序化并统一格式。7.5.2一致性处理
实体数据更新后，通过自动识别和检测，实现数据的自动级联更新。影像数据更新后，按存储单元，对数据进行镶嵌式的增量更新。同时，原实体和影像数据自动变成历史数据7.5.3空间匹配
空间匹配要求如下：
具有空间位置坐标的数据，统一时空基准后，直接进行匹配；b）无空间位置坐标但在属性项中包含了地名地址的数据，建立含有地名标识的切分序列与逻辑组合关系，开展基于分词、本体和词语相似性的多种匹配，采用局部模糊匹配后的歧义清除方法等，实现地名地址匹配；
既无空间位置坐标文无地名地址信息，在属性信息中蕴含地名基因的数据，应结合汉语分词和数据比对技术，通过基于语义和地理本体的统一认知，经统计分析后提取地名谱特征，再进行地名地址匹配。
7.5.4数据序化
应采用地名地址匹配技术，将时间、空间和属性标识的信息内容进行时空定位寻址，具体要求如下：8
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