全景真三維在深化地籍管理應(yīng)用的研究

地籍管理現(xiàn)狀

目前我國城鎮(zhèn)地籍管理是以宗地為基礎(chǔ)的二維平面地籍管理方式，主要記載國土資源在二維平面空間的信息。二維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已覆蓋了全國大部分省市，而且在應(yīng)用上形成了較完善的體系。

以地表權(quán)利為核心的地籍，其理論基礎(chǔ)是同一宗地在垂直方向上的權(quán)籍一致性。在二維平面空間，通常采用投影方式或根據(jù)建筑面積分?jǐn)偡绞剑瑢⑷S權(quán)利實(shí)體投影到二維平面上，以投影或分?jǐn)偟姆绞絹泶砥錂?quán)益范圍進(jìn)行登記。

存在的問題

隨著城市和人口的不斷集聚，城鎮(zhèn)人地矛盾日趨緊張，為集約用地，土地利用的立體化趨勢(shì)越來越明顯。以地表為核心的國土權(quán)利法規(guī)和地籍管理方式，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)三維空間的占用有使用，特別是當(dāng)與同一土地表面相關(guān)的空間歸屬權(quán)不同時(shí)，基于二維地表的傳統(tǒng)土地登記和地籍系統(tǒng)將無法清晰的界定土地的權(quán)利空間。

幾個(gè)使用者共同使用一塊地并且相互之間界線難以劃清的情況定為一宗地，稱為共用宗地。大多數(shù)的共用宗地只是在水平面上無法劃清界線（如地下管線、高層建筑），比如在對(duì)城市中林立的高層建筑進(jìn)行內(nèi)部權(quán)利劃分和管理時(shí)，利用二維空間數(shù)據(jù)難以滿足應(yīng)用需求。一方面國土主管部門無法對(duì)其權(quán)屬進(jìn)行清晰管理，另一方面權(quán)屬界定由于沒有明確的保障，引發(fā)了很多權(quán)屬爭議事件。

地籍管理新要求

國土資源是一個(gè)多維度的概念，包括了土地、礦產(chǎn)、地質(zhì)風(fēng)貌及其所承載的基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)生活環(huán)境。還有其他很多領(lǐng)域，如城市土地立體利用、立體地價(jià)評(píng)估、空間權(quán)的研究等，都必然會(huì)涉及到土地的三維特性，也有必要在國土資源管理中得到反映。從稅收地籍、產(chǎn)權(quán)地籍和多用途現(xiàn)代地籍的演變過程可以看到國土資源利用模式變遷的軌跡，但這個(gè)變遷過程僅停留在國土資源平面利用的范疇。從資源利用效率來看，國土資源利用由粗放型逐漸向集約型轉(zhuǎn)變，這個(gè)變化也必然要在國土資源管理中得到體現(xiàn)，而直接體現(xiàn)這一變化的方式就是建立三維國土資源模型。

蘇州開發(fā)區(qū)某建筑

三維技術(shù)

目前三維市場(chǎng)主要有三種主流三維構(gòu)建模式：傳統(tǒng)建模、三維實(shí)景（街景）、全景真三維建模。

人工建模通過單個(gè)建筑建模再場(chǎng)景整合，存在生產(chǎn)周期太長，只重視三維場(chǎng)景的美觀，無法保證城市完整信息的真實(shí)還原，導(dǎo)致三維數(shù)字城市長期以來無法在各行業(yè)深入應(yīng)用的難題，三維實(shí)景（街景）是通過街景車拍攝街道兩旁360度的現(xiàn)場(chǎng)照片，只能提供輔助信息和參考，并不是城市的真三維還原，目前街景主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)公眾服務(wù)上，無法在GIS行業(yè)內(nèi)深入應(yīng)用。

全景真三建模通過航空攝影的方式獲取多角度傾斜影像和激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，快速自動(dòng)化的建立地面三維模型，真實(shí)反映城市三維影像，作為近幾年快速成熟的新技術(shù)，其真實(shí)、完整、高精度、可三維切分（分戶、分層、分區(qū)域）的三維數(shù)據(jù)受到越來越多地理空間信息應(yīng)用單位的追捧,是地籍管理的理想基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

解決了全景真三維數(shù)據(jù)具備人工建模的形狀、真實(shí)世界的紋理、工程級(jí)別的精度和自動(dòng)計(jì)算的效率等優(yōu)點(diǎn)，具體地，在數(shù)據(jù)形狀方面城市里所有0.5米以上的構(gòu)筑物形狀都能客觀還原；在三維紋理方面所有的紋理都統(tǒng)一來源于傾斜影像，所見即所得；數(shù)據(jù)精度方面三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)精度直接滿足1:1000大比例尺測(cè)圖精度的要求；在生產(chǎn)效率方面100平方公里范圍內(nèi)的城市用20個(gè)工作日就可以生產(chǎn)完成。因此全景真三維數(shù)據(jù)這樣從本質(zhì)上解決了長久以來三維建設(shè)因?yàn)闆]有測(cè)繪精度保證，三維應(yīng)用都停留在展覽、顯示等層面，沒有深度的行業(yè)應(yīng)用的弊端，將為國土資源管理等GIS應(yīng)用帶來革命性的突破。

基于三種主流的三維技術(shù)本身特點(diǎn)，針對(duì)大量國土資源土地登記、征收、出讓、開發(fā)等管理要求，全景真三維建模無論在是數(shù)據(jù)的精度上保障地籍權(quán)屬清晰界定、土地登記管理，還是在為其它各部門數(shù)據(jù)共享、構(gòu)建國土管理”一張圖”，都有先天的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

真三維國土資源管理

隨著城市聚集效應(yīng)加強(qiáng)，土地利用強(qiáng)度越來越大，城市空間向立體化利用延伸，各綜合性大樓、建筑綜合體、地下停車場(chǎng)、地下商場(chǎng)、通信設(shè)施等遍布地上、地表、地下空間，由于分層開發(fā)利用，造成分層屬性不同的權(quán)利人，給當(dāng)前基于二維宗地的地籍管理制度提出了挑戰(zhàn)。

采用二維地籍與三維地籍的混合管理模式，二維地籍登記中不能解決的復(fù)雜權(quán)屬情況則能夠通過三維系統(tǒng)進(jìn)行登記，形成二維宗地平面與三維體宗地的混合管理方案。

不動(dòng)產(chǎn)登記

我國的不動(dòng)產(chǎn)登記是由土地登記和房屋登記組成的。目前土地登記制度中存在著大量的土地利用狀況登記缺失狀況。諸如商業(yè)高層建筑內(nèi)部權(quán)屬信息復(fù)雜、建筑頂部建造的通信設(shè)備、日益增多的電纜設(shè)施等。

建立基于傾斜影像和Lidar的真三維模型，可直接獲取模型三維坐標(biāo)，三維登記地籍圖通過界址點(diǎn)、界址線、界址面描述宗地的立體幾何特征，并具有明確的方向性，三維宗地以體宗地為基本單元，用體積度量，精確描述立體空間中的三維產(chǎn)權(quán)體。按照不同樓層的實(shí)際情況進(jìn)行地籍登記。通過這種方式將建立三維地籍庫，反映三維產(chǎn)權(quán)體的基本情況，相比傳統(tǒng)二維地籍庫的信息要豐富許多，能夠清晰的界定地表、地面、地下立體空間的權(quán)利。

三維地籍綜合管理

利用三維地籍庫，系統(tǒng)能夠進(jìn)行綜合查詢，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握任意體宗地的平面和空間土地登記情況，當(dāng)輸入土地使用者名稱時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到需要查詢的宗地，用三維立體圖像展現(xiàn)積宗地土地利用情況，并采用列表方式顯示土地使用者名稱、土地坐落、宗地面、土地證號(hào)等信息。同時(shí)，該功能還能顯示共用宗地中土地使用者的基本用地信息，如宗地分割登記情況，當(dāng)鼠標(biāo)指向小區(qū)內(nèi)某棟建筑物的任意區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)告知該土地使用者的名稱、分?jǐn)偼恋孛娣e、土地用途、土地使用期限等主要信息。該功能將實(shí)現(xiàn)空間產(chǎn)權(quán)的清晰化管理，能夠真實(shí)反映土地利用的空間分布情況

查詢不同空間高度的地籍信息

查詢地下空間的地籍信息

地籍動(dòng)態(tài)監(jiān)管

通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自動(dòng)跟蹤和監(jiān)控新增建設(shè)用地審批項(xiàng)目，審批地塊顏色會(huì)隨著項(xiàng)目的進(jìn)展而變化，清晰地顯示建設(shè)項(xiàng)目獲批后，宗地空間內(nèi)部建筑物及權(quán)籍信息的變更過程，在建設(shè)方案的建筑高度、容積率等指標(biāo)與登記信息發(fā)生出入后，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，真正有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)土地利用審批項(xiàng)目的全周期、立體化監(jiān)管。

結(jié)論

全景真三維地籍管理作為國土行業(yè)最新的信息化手段，按照地理三維坐標(biāo)組織管理空間信息，將地下、地表、地上等要素的空間信息和屬性信息進(jìn)行準(zhǔn)確劃分界定，生成真實(shí)的三維場(chǎng)景，為建立城市空間信息與國土資源管理登記提供了高效的三維模擬平臺(tái)?；谌S可視化環(huán)境的土籍登記、信息查詢統(tǒng)計(jì)分析，為業(yè)務(wù)部門和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供精細(xì)化的工作平臺(tái)和科學(xué)的決策支持，極大提高了國土部門管理水平和工作效率，為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。