《云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)接口規(guī)范 第 1 部分：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》 編制說明

《云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)接口規(guī)范

第1部分：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》

編制說明

一、工作簡況

1.任務(wù)來源

根據(jù)自然資源部辦公廳發(fā)布的《2019年度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計(jì)劃

的通知》要求，由自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息中心牽頭，四川測繪地理信

息局、長安大學(xué)、陜西測繪地理信息局、自然資源部測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所、華

為技術(shù)有限公司為參加單位，共同承擔(dān)測繪行業(yè)指導(dǎo)性技術(shù)文件《云計(jì)算服

務(wù)地理信息系統(tǒng)開發(fā)接口基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》的編寫工作,計(jì)劃編號為

201932012。

2.目的意義

云計(jì)算依托云架構(gòu)的服務(wù)能力可為地理空間大數(shù)據(jù)的存儲、檢索、處理、

分析等提供靈活高效的服務(wù)保證。將云計(jì)算的基礎(chǔ)服務(wù)能力應(yīng)用到空間信息

服務(wù)領(lǐng)域，研究利用云計(jì)算平臺提供的分布式存儲能力和并行計(jì)算能力，構(gòu)

建基于云平臺的GIS應(yīng)用，是當(dāng)前GIS領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。

目前，在GIS開發(fā)中所面臨的云環(huán)境種類眾多（國內(nèi)有百度云、阿里云、

華為云等，國外有Google云、Amazon云、微軟云等），每個云環(huán)境在內(nèi)部

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和外部接口上都不盡相同，使得云環(huán)境下開發(fā)的地理信息應(yīng)用與相

應(yīng)云平臺耦合緊密，地理信息系統(tǒng)開發(fā)者在云環(huán)境下的開發(fā)工作不能在其他

云環(huán)境下復(fù)用，亟需結(jié)合地理信息系統(tǒng)和云環(huán)境的特點(diǎn)，制定一套公開發(fā)布

1

的標(biāo)準(zhǔn)接口，規(guī)范基于云環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)服務(wù)的云計(jì)算接口需求。一

方面，GIS開發(fā)者將交由云平臺底層實(shí)現(xiàn)的功能，通過使用本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的

接口進(jìn)行調(diào)用；另一方面，在云平臺環(huán)境開發(fā)端，通過本標(biāo)準(zhǔn)的接口功能實(shí)

現(xiàn)，為上層的GIS應(yīng)用提供具體服務(wù)，從而解決云環(huán)境與GIS模塊緊密耦合

的問題。因此，制定《云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)接口規(guī)范第1部分：基礎(chǔ)

設(shè)施即服務(wù)》規(guī)范，對于保障IaaS接口統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)地理信息服

務(wù)在云計(jì)算基礎(chǔ)服務(wù)模式下的開發(fā)和推廣具有重要的意義。

3.起草單位及主要起草人

1）承擔(dān)單位和協(xié)作單位

承擔(dān)單位：自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息中心

協(xié)作單位：四川測繪地理信息局、長安大學(xué)、陜西測繪地理信息局、自然

資源部測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所、華為技術(shù)有限公司。

2）主要起草人及其所做工作

標(biāo)準(zhǔn)起草任務(wù)下達(dá)后，自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息中心聯(lián)合協(xié)作單位

成立了起草組，人員分工見下表。

表1主要起草人及完成的主要工作

序號姓名工作單位所做主要工作

1楊宏山四川測繪地理信息局負(fù)責(zé)統(tǒng)籌管理

自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息負(fù)責(zé)工作會議籌劃，應(yīng)

2余曉松

中心用場景構(gòu)建

自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息負(fù)責(zé)整體統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)，

3白穆

中心分工和進(jìn)度安排

4李俊鋒陜西測繪地理信息局負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

5崔建軍長安大學(xué)負(fù)責(zé)技術(shù)咨詢

6孫勇長安大學(xué)負(fù)責(zé)技術(shù)咨詢

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)框架搭建、標(biāo)

7趙鑫自然資源部測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所準(zhǔn)整體統(tǒng)稿，編制說明

編寫

參與討論和技術(shù)要求部

8郭勇華為技術(shù)有限公司

分的編寫

2

參與討論和技術(shù)要求部

9張宇華為技術(shù)有限公司

分的編寫

10李峰風(fēng)華為技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)編寫主要技術(shù)內(nèi)容

4.主要工作過程

1）立項(xiàng)啟動

2019年11月，標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)任務(wù)下達(dá)以后，自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息

中心作為標(biāo)準(zhǔn)的牽頭單位，經(jīng)過籌劃與協(xié)調(diào)，成立了由科研、高校、生產(chǎn)、

高科技企業(yè)等多家單位的專家組成的課題編寫組，并組建標(biāo)準(zhǔn)編寫微信群，

方便各參編單位及時溝通和交流技術(shù)問題。

2019年12月，根據(jù)自然資源部2019年有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作計(jì)劃，本標(biāo)準(zhǔn)研

制的牽頭和參與單位在西安召開了標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目啟動。上述參與單位皆有人員參

會。本項(xiàng)目也在此次會中及會后確定了各參編單位具體參與課題的人員，組

成了課題組。隨后起草標(biāo)準(zhǔn)編制大綱和工作計(jì)劃。

2）起草階段

本標(biāo)準(zhǔn)起草采用分工協(xié)作的方式進(jìn)行。

2020年2月，在西安召開了《云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)開發(fā)接口基礎(chǔ)設(shè)

施即服務(wù)》大綱討論會，明確了技術(shù)負(fù)責(zé)人及分工，確定了標(biāo)準(zhǔn)編制工作的

指導(dǎo)思想，對標(biāo)準(zhǔn)大綱進(jìn)行了詳細(xì)討論，并對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了策劃，擬定了

標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃。

2020年3-8月，課題組開展了大量資料搜集，搜集了與云計(jì)算相關(guān)的文

獻(xiàn)、報(bào)告、白皮書等資料，以及與接口相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)資料，分析了主流的開源

云操作系統(tǒng)框架（Openstack、Cloudstack、Eucalyptus、OpenNebula）的

異同點(diǎn)。對標(biāo)準(zhǔn)大綱進(jìn)行內(nèi)容填充，形成標(biāo)準(zhǔn)初稿。

2020年9月，課題組在西安召開了初稿討論會，對一些具體技術(shù)內(nèi)容進(jìn)

行深入探討和交流。會后，課題組成員對標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和完

善。

3

2020年10-11月，牽頭單位進(jìn)一步梳理部分技術(shù)內(nèi)容，通過視頻會議的

方式，對關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步討論，并最終達(dá)成共識，經(jīng)修改完善統(tǒng)

稿形成征求意見稿初稿。通過微信群、電子郵件的方式征求課題組全體成員

對征求意見稿初稿的意見。

2020年12月，在分析反饋意見的基礎(chǔ)上，經(jīng)進(jìn)一步修改完善形成《云

計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)開發(fā)接口基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》征求意見稿。

在編制過程中，課題組積極利用微信、電子郵件、即時通信、視頻會議

等手段，對有關(guān)問題進(jìn)行了較為充分的溝通和討論。

3）征求意見

2020年11月，按照全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)文員會標(biāo)準(zhǔn)化工作管理規(guī)

定要求，主編單位將征求意見稿發(fā)至標(biāo)委會全體委員和部分單位，開始征求

有關(guān)單位及專家意見。2021年1月，共收到23個單位和專家的反饋意見。

2021年1月上旬，標(biāo)準(zhǔn)編制組將征求的意見匯總后進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)致的

梳理總結(jié)。將征集來的意見，一一進(jìn)行研討，吸納了具有建設(shè)性的、符合客

觀實(shí)際的意見和建議。并將這些意見和建議全部列入到了“國家標(biāo)準(zhǔn)征求意

見匯總表”中，對意見進(jìn)行了初步處理。

2021年1月22日，標(biāo)準(zhǔn)編制組在西安召開了征求意見討論會。會議認(rèn)

真討論并處理了征集的主要意見，對一些涉及具體技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)的意

見進(jìn)行了深入探討，達(dá)成共識，并對標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)送審安排做了部署。

2021年2月，課題組根據(jù)會議的修改意見和建議，進(jìn)一步修改完善形成

標(biāo)準(zhǔn)送審稿，并根據(jù)再次征求課題組全體成員意見后形成了最終的標(biāo)準(zhǔn)送審

稿。

4）送審階段

2022年2月，課題組根據(jù)全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會測繪分技術(shù)委

員會秘書處反饋的修改意見和建議，進(jìn)一步修改完善，按照送審要求再次將

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送審的各項(xiàng)材料報(bào)送標(biāo)委會秘書處，并就送審會的安排等進(jìn)行了溝通。

2022年9月6日，全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會測繪分技術(shù)委員會通

過線上線下相結(jié)合的方式在西安組織專家對標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)行了審查。審查委

員會認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1.1-2020規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫要求，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地

理信息系統(tǒng)使用的云計(jì)算服務(wù)中基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)接口的分類、定義、內(nèi)容和

要求，對保障基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）接口統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)云計(jì)算基

礎(chǔ)服務(wù)在地理信息領(lǐng)域的開發(fā)和推廣具有重要作用。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容完整，條理

清楚，描述準(zhǔn)確，具有很強(qiáng)的實(shí)用性、針對性與可操作性，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水

平。審查委員會同意通過該標(biāo)準(zhǔn)送審稿的審查。建議該標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《云計(jì)

算服務(wù)地理信息系統(tǒng)接口規(guī)范第1部分：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》，并按照專家

審查修改意見修改后以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件報(bào)批。

5）報(bào)批階段

2022年9月，標(biāo)準(zhǔn)編寫組按照審查會專家組意見對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，形成

標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿，并按照全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會測繪分技術(shù)委員會秘書

處提出的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批材料要求完成了全部報(bào)批材料的準(zhǔn)備工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

1．編制原則

1）科學(xué)性

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，充分參考和借鑒國內(nèi)外的法律法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，

所涉及到的具體指標(biāo)要有充分的理論依據(jù)和成熟的技術(shù)支撐，編制的條款都

應(yīng)有科學(xué)的依據(jù)和出處。

2）規(guī)范性

注重編寫質(zhì)量，盡可能做到科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)用，標(biāo)準(zhǔn)體例及文本編寫嚴(yán)

格執(zhí)行GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》

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的要求。

3）一致性

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，所涉及到的概念、名詞同相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持一致性和

延續(xù)性，避免矛盾、沖突和不一致的情況，方便用戶的使用和理解的一致性。

4）通用性

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，吸納了主流的開源云操作系統(tǒng)框架（Openstack、

Cloudstack、Eucalyptus、OpenNebula）的公共接口，對通用的、公共接

口的定義、描述、方法等要求進(jìn)行約束，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性和通用性。

2．主要內(nèi)容確定依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)《中華人民共和國測繪法》（2017版）等法律法規(guī)和《標(biāo)

準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》（GB/T1.1-2020）、《信息

技術(shù)云計(jì)算概覽和詞匯》（GB/T32400-2015）、《地理信息萬維網(wǎng)地圖

服務(wù)接口》（GB/T25597-2010）、《信息技術(shù)云計(jì)算參考架構(gòu)》（GB/T

32399-2015）、《信息技術(shù)云計(jì)算虛擬機(jī)管理通用要求》（GB/T35293-2017）、

《信息技術(shù)云計(jì)算分布式塊存儲系統(tǒng)總體技術(shù)要求》（GB/T37737-2019）、

《信息技術(shù)云計(jì)算云存儲系統(tǒng)服務(wù)接口功能》（GB/T37732-2019）、《云

計(jì)算技術(shù)金融應(yīng)用規(guī)范技術(shù)架構(gòu)》（JR/T0166—2020）、《ZETTAKIT-云

計(jì)算產(chǎn)品-技術(shù)白皮書》、《security-guidance（v4.0）》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和書

籍，并結(jié)合云計(jì)算應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展趨勢等進(jìn)行編制。

三、主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的

經(jīng)濟(jì)效果

1.標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容說明

1）本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容指標(biāo)或要求主要依據(jù)如下兩個方面：

①依據(jù)被國內(nèi)外主流云服務(wù)廠商采納和兼容的OpenstackAPI接口文檔，

6

對本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的通用接口的參數(shù)與格式進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。

②依據(jù)國內(nèi)主流云計(jì)算服務(wù)廠商接口實(shí)現(xiàn)方案以及自然資源部及其下屬

單位已部署的地理信息系統(tǒng)與對接的云平臺所采用的接口實(shí)現(xiàn)方式作為參考依

據(jù)對地理信息系統(tǒng)特定場景中使用的場景化接口進(jìn)行參數(shù)與格式設(shè)計(jì)。

基于上述兩方面參考依據(jù)，本標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)計(jì)和規(guī)定的接口可最大程度的兼容

主流云服務(wù)廠商及云計(jì)算平臺所提供的IaaS層接口，避免自然資源行業(yè)云服務(wù)

接口規(guī)范與云計(jì)算平臺接口既定事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的不一致；另一方面，最大程度的兼

容已部署系統(tǒng)和主流云計(jì)算服務(wù)廠商接口設(shè)計(jì)，降低地理信息系統(tǒng)與云計(jì)算平

臺的兼容定制工作量。

2）應(yīng)用場景

云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)主要架構(gòu)于IaaS平臺之上，向各個測繪相關(guān)部門、

委辦局等提供地理信息服務(wù)軟件的部署、運(yùn)維及服務(wù)能力。其傳統(tǒng)常規(guī)部署架

構(gòu)見圖1。

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應(yīng)用層

...

應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3

服務(wù)調(diào)用

負(fù)載均衡層

...

負(fù)載均衡1負(fù)載均衡2負(fù)載均衡3

服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)

地理信息服務(wù)軟件集群層

彈性伸縮...

GIS軟件1GIS軟件1GIS軟件2GIS軟件3

資源調(diào)用

基礎(chǔ)設(shè)施層

CPU內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)存儲

圖1云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)部署架構(gòu)圖

部署架構(gòu)圖中，云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)將主要承擔(dān)地理信息服務(wù)軟件集

群層的GIS資源快速化交付、智能化運(yùn)維以及全面化管理功能角色。

在實(shí)現(xiàn)上述核心功能模塊過程中，云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)將依賴于實(shí)時

調(diào)用底層IaaS平臺計(jì)算、存儲以及網(wǎng)絡(luò)資源接口，以實(shí)現(xiàn)各類GIS軟件的高效

運(yùn)維管理。但目前未具有相關(guān)接口的統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，造成了不同云計(jì)算服務(wù)

地理信息系統(tǒng)對接不同IaaS底層平臺的適配成本及繁復(fù)工作。若對其接口進(jìn)行

標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，則將適用及益于不同GIS相關(guān)單位的業(yè)務(wù)場景及需求，主要

如下：

a)私有云GIS平臺開發(fā)維護(hù)集約化

隨著云計(jì)算和云平臺的蓬勃成熟發(fā)展，企業(yè)單位對于云的安全性和服務(wù)私

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化越來越重視。在目前眾多的IaaS平臺中，私有云平臺占有絕對市場，測繪相

關(guān)單位內(nèi)部GIS云平臺也絕大多采用私有云作為基礎(chǔ)設(shè)施層進(jìn)行建設(shè)。

不同省市縣測繪相關(guān)單位采辦的IaaS平臺各異，每類IaaS平臺擁有自己

獨(dú)立的接口體系，因此不同地區(qū)在構(gòu)建內(nèi)部私有GIS平臺時，即使在采用同一

云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)前提下，也需對每一類IaaS平臺進(jìn)行適配和對接工作，

不可避免將帶來開發(fā)定制成本高、人力投入耗時長以及后續(xù)云臺維護(hù)代價(jià)大等

問題。當(dāng)進(jìn)行地理信息服務(wù)軟件集群層所需對接接口標(biāo)準(zhǔn)化后，可集合各類IaaS

平臺接口體系，統(tǒng)一規(guī)范接口內(nèi)容及定義，從而有效解決上述問題，使得測繪

相關(guān)單位內(nèi)部私有云GIS平臺建設(shè)便捷化和集約化。

b)省市統(tǒng)一GIS平臺遷移部署簡易化

隨著政府、測繪相關(guān)單位陸續(xù)建設(shè)或擴(kuò)建省市數(shù)據(jù)中心，面向省市級的政

務(wù)云平臺、時空信息云平臺等也逐漸在各地落地實(shí)踐。通常這一過程將分為數(shù)

個建設(shè)周期，并且需要構(gòu)建、整合多云環(huán)境，當(dāng)基于此基礎(chǔ)之上再構(gòu)建云GIS

平臺，則云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)將面臨同時適配多個IaaS平臺以及后續(xù)建設(shè)

周期中可能將出現(xiàn)的不同IaaS平臺系統(tǒng)遷移問題，此時將帶來重復(fù)的適配成本

以及部署遷移工作。當(dāng)對其接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范后，此部分遷移工作將在一定程

度上與底層IaaS平臺剝離，從而自由化、簡易化省市統(tǒng)一的GIS平臺相關(guān)遷移

和部署，節(jié)約人力成本與經(jīng)濟(jì)支出。

c)非真正云化環(huán)境下GIS平臺建設(shè)實(shí)施靈活化

部分測繪相關(guān)單位無論是內(nèi)部建設(shè)私有云GIS平臺，抑或支撐建設(shè)省市統(tǒng)

一云GIS平臺，將受到省市相關(guān)政府單位的傳統(tǒng)安全規(guī)范和流程限制，無法提

供完整的IaaS平臺環(huán)境，或以IaaS層虛擬機(jī)形式、或以缺失部分IaaS接口形

式提供資源予以云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)使用。此時，由于不同測繪相關(guān)單位

項(xiàng)目背景不同、業(yè)務(wù)場景需求不同，其IaaS平臺提供接口內(nèi)容、接口形式以及

權(quán)限將會各異，這將造成云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)繁復(fù)的對接、適配、部署及

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運(yùn)維工作。當(dāng)進(jìn)行地理信息服務(wù)軟件集群層所需接口的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后，則可進(jìn)行

統(tǒng)一的非真正云環(huán)境下建設(shè)實(shí)施，達(dá)到不同IaaS平臺、不同接口下的靈活部署

和成本低耗。

概括而言，云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)在提供地理信息服務(wù)軟件集群時，所

需對接的IaaS層接口在形成統(tǒng)一規(guī)范后，將顯著降低省市縣區(qū)各云GIS平臺建

設(shè)成本、縮短建設(shè)周期以及減少運(yùn)維代價(jià)，提高云GIS平臺建設(shè)效率，實(shí)現(xiàn)云

GIS平臺的高智能運(yùn)維管理。

四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國際、國外同類

標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，或與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情

況。

《云計(jì)算服務(wù)地理信息系統(tǒng)接口規(guī)范第1部分：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)》在編制

過程中，參考了相關(guān)云計(jì)算接口等相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，

達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。

五、與有關(guān)的現(xiàn)