128-三维地籍数据库管理应用研究

《128-三维地籍数据库管理应用研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《128-三维地籍数据库管理应用研究（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、三维地籍数据库管理应用研究裴毓铁 马友利 杨立华 （长春市国土测绘院，吉林 长春，130012）摘要：为了全面提升长春市国土资源管理水平，实现国土资源管理新的飞跃，清晰、直观的反映城市国土资源地表、地上和地下空间土地利用状况，真正实现地表、地上和地下的土地使用权有效管理，构建集土地收储、土地审批、批后监管和面向社会服务为一体的三维地籍管理信息系统，为科学管理城市和规划城市，提升经济快速发展，保障民生和城市综合配套管理等领域提供基础服务保障，为“数字长春”的建立奠定坚实有力的基础。关键字：国土资源；土地利用；三维地籍Study And Application Of 3D Cadastral Da

2、tabase ManagementPei Yutie, Ma Youli, Yang Lihua(Changchun Institute of Land surveying and Mapping, Jilin Changchun,130012)Abstract: In order to comprehensively enhance the Changchun city land resources management, realize the land resource management a new leap, clear, intuitive to reflect the city

3、 land resources of ground surface, underground space and land use status, true implementation of ground surface, underground and the land use right and effective management, set up land, land examination and approval, approval supervision and community service as one of the cadastral management info

4、rmation system, to scientific management of city and planning of city, promote the rapid economic development, peoples livelihood and city comprehensive management in areas such as the provision of basic services guarantee, as a digital Changchun lay a solid foundation.Keywords: land resources; land

5、 use; 3D Cadastre0引言近年来，许多国家已开始探讨和研究在三维地理信息系统的基础上，建立和发展三维地籍(3DCadastre)的管理模式，试图使用三维地籍管理模式解决现行传统土地登记制度和地籍管理制度中存在的不能全面反映土地利用状况的问题，以便对某些特殊的土地利用状况进行登记、记载，准确反映三维土地空间的合理应用1。三维地籍管理中的权属对象不仅包括地面部分，还包括建筑物、道路等上方及地下部分，三维地籍模型中的权属划分更科学、精确和详细，不仅在空间上对土地利用的不同层面的权利进行划分和登记，还能准确反映土地在不同层次空间利用的分布情况,更好地维护土地利用者的合法权益,提高土地集约

6、利用程度。因此，三维地籍管理模式成为未来地籍管理的必然趋势2。1.长春市城区三维地籍数据库建设内容长春市城区三维地籍数据库管理系统建设范围是指长春市主城区，面积约350平方公里。任主要包括航空摄影采集、DOM正射影像数据制作、DEM数字高程数据制作、倾斜纹理采集、三维模型采集、外业照片采集、三维模型贴图、数据库构建、以三维模型、地籍调查和变更调查统计、土地确权、登记、发证和权属管理等数据库为基础，实现三维地籍管理等功能。2.技术流程1) 建库准备：主要包括技术方案制定、人员准备、数据源准备、管理制度建立等；2) 数据采集与处理：主要包括影像数据、数字高程模型、模型数据、纹理照片、地籍数据编码等

7、各要素的采集、编辑、处理和检查等；3) 数据入库：主要包括模型数据、影像数据、属性数据以及其他数据等的检查和入库；4) 系统测试：主要包括功能测试、速度测试、安全测试和测试报告；5) 成果汇交：主要包括数据成果、系统成果、过程成果和文字成果的汇交。3.三维地籍数据库系统平台三维地籍数据库管理系统采用ArcGIS作为地理信息平台5，能够实现本系统的功能设计，具有强大的数据分析功能，并且具有可伸缩、灵活性和兼容性等特点，具体特点如下：1) 支持高性能跨平台的空间数据管理，支持多源的数据库；2) 高性能的DBMS通道，开放的DBMS支持；3) 支持多用户并发访问；4) 连续、可伸缩的数据库；5) G

8、IS工作流和长事务锁定处理；6) 配置灵活。ArcGIS平台系列组件结构见图1：图1 ArcGIS平台系列组件结构ArcGIS作为一个基础GIS平台，它包括：ArcGIS Desktop、ArcGIS Engine、 ArcIMS、 ArcGIS Server、ArcGIS Server、ArcGIS 3D。ArcGIS 3D 分析扩展模块是ArcGIS 桌面产品的三维可视化和分析扩展模块。这个ArcGIS 3D 分析扩展模块包含两个专用的三维可视化应用程序：ArcScene 和ArcGlobe；ArcGlobe 提供交互式地理数据三维可视化。4. 三维数据资源准备系统数据库包括有n模型等。4

9、.1地形数据通过激光点云进行生成DEM，利用航空影像制作DOM，采用镶嵌数据集完成三维地形场景制作。4.2建筑物建模建筑群进行三维建模时，针对不同类型的建筑物分别建立精细模型、标准模型和简单模型，进行提高运行效果。对于城市内部重要度较低的建筑用简单模型表示；对于主要街道的主要建筑以及结构复杂或者重要的标志性建筑建立精细模型，其他建筑物按照标准模型表示。5. 三维场景搭建5.1 三维场景利用ArcGlobe软件集成地形数据、影像数据和模型数据等构成一个三维场景。通过设定可视距离、纹理精细程度、摄像机视角范围、光线角度和强度、复杂模型的LOD规格等优化措施来获得最好的浏览和视觉效果。可视距离设定为

10、1公里，影像分为9级，光线设为灯光打开状态，设定太阳照射位置为东京126度北纬44度，复杂模型分为3级进行调用。创建三维场景文档(*.3dd)资源，利用ArcGIS Server的3D服务功能发布三维服务，供各种客户端调用三维场景8。三维场景见图表2。图2 三维场景5.2三维客户端系统C/S端访问是基于ArcEngine开发的桌面程序实现远程数据库的访问，获得三维GIS数据及服务，实现三维浏览、编辑、修改、分析和与二维系统接口功能7。系统后期通过封装插件实现B/S客户端访问，是通过ArcGIS Server发布三维服务和C/S框架插件来实现三维GIS数据及服务的访问浏览。系统C/S和B/S客户

11、端如图3所示。图3 C/S和B/S客户端6.三维地籍数据库管理系统功能主要分为：一般功能，专业功能，宗地变更功能和数据发布共享功能，由于篇幅有限，本文主要叙述一般功能。1）三维浏览 图表23：三维浏览场景系统具有实景的三维城市交互浏览功能，可以通过鼠标、键盘等多控制模式在三维场景中随意浏览，并可以自主设定游览路径，将浏览结果生成图片、动画等。2）图形标注系统提供一套编辑、修改工具，可以在客户端根据自己需要在三维场景中设计标绘地物、符号以及3D模型。楼号标注见如图4。图4 楼号标注3）信息查询系统提供了地名查询、道路查询、空间查询、空间属性查询、坐标定位等多种查询方法，方便快捷。4）空间测量可以

12、测量两点的垂直距离、水平距离、空间距离，可以测量多点的距离总长，以及测量任意形状的面积。5）日照分析提供任意时刻太阳光对建筑的照射情况的分析，可以指定不同的时间、不同的时刻，通过计算指定时刻太阳的高度角，显示建筑的阴影。6）通视分析根据指定的两个坐标点，动态计算两点之间的建筑遮挡关系，并能够自动列表显示分析结果。能对三维场景中两点之间的可见性进行通视效果演示，并以不同颜色的线来表示通视性。绿色为可见，红色为不可见，如图图5 通视分析7) 缓冲(拆迁)分析在土地收储中，根据收储的范围，分析指定范围内的相关缓冲信息，如拆迁量等分析结果。8) 历史变迁（时空数据库）基于时间轴了解某一宗地的历史状况和

13、现状，处理时间场景和在时间序列中显示三维模型，展现过去、现在的某一时刻三维场景的具体情况。7.结语1)实现地表、地上和地下空间土地使用权的有效管理长春市城区三维地籍数据库管理系统，不仅反映地面土地利用状况，而且更加直观的反映地上和地下空间土地使用情况以及地上地下构筑物的相互关系，实现地上和地下空间土地使用权的立体化有效管理。2)实现城镇土地利用的有效监管通过二维数据和三维数据比对，直观地分辨违法用地，快速地掌握其边界、形状情况以及确定其面积、用途等信息。对新增建设用地审批项目开工建设情况、建筑物高度和容积率等更直观监管。3)为城市综合改造提供快捷服务系统提供区域实施综合改造分析服务，通过系统查

14、看被分析区域的土地利用状况，同时可以自动测算出改造区域拆迁成本，新区重建成本等相关数据，极大的提高了城市综合改造工作效率，降低了城市改造成本。4)实现二、三维数据的一体化管理系统通过检索二维数据实现同步展示三维模型数据，完全实现了二、三维数据的一体化管理。 5)具有智能分析与综合管理功能系统通过统计分析完成对土地查封、土地抵押、土地出让、土地收储区域、棚户区改造区域等情况进行管理。全面支持综合查询、实时监管及辅助决策，为科学管理土地提供有效技术平台。参考文献：1 林贵亨 郭仁忠.三维地籍概念模型的设计研究J.武汉大学学报，2006，31（7）;2 詹长根, 齐志国, 赵军华. 国土资源科技管理

15、J,2006,(2);3 M ary Papaefthy miou , Tassos Labropoulos and Panagitis Zente lis 3D Cadastre i n Greece Lega, l Physi cal andPracti cal Issues Applicati on Santoini Island FIGWorkingWeek 2004 , Athens ,Greece , May 2227 , 2004; 4 Janti er Stoter , Petervan Oosterom Cadastral Registrati of real estate objects in 3D ;5 Article currentl yunderreview by theURISA Journa, l Version 23 /8/2002 ;6城市三维建模技术规范 CJJ/T157-2010;7数字测绘产品质量要求GB/T 17941.1;8数字测绘产品检查验收规定和质量评定GB/T 18316-2008.作者简介：裴毓铁（1954- ），吉林长春人，学士，教授级高工，主要从事3S技术研究与大地测量工作。联系方式：长春市高新区火炬路18号 长春市国土测绘院联系人：马友利 电话：13756321966 252037045;5