三維地籍空間表達模型與管理的研究

沈皓

摘 要：簡要闡述了我國現行的地籍管理模式，并介紹了三維地籍管理的相關內容，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：地籍管理；土地使用權人；二維邊界；三維地籍空間表達模型

中圖分類號：P273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.043

地籍管理是規劃國土資源管理中打基礎、利當前、謀長遠的一項基礎性工作，它的根本任務是準確掌握每一宗土地的現勢權屬狀況，摸清楚每一塊土地的利用狀況，為各項規劃和土地管理工作提供權威的、可以信賴的基礎數據。

理想的地籍管理模式應該是“源于地籍，歸于地籍”的。“源于地籍”指的是土地利用規劃、建設用地管理、耕地保護、執法監察等所有涉及土地使用和管理的工作，都必須要以地籍數據為基礎，在土地權利人明晰、界址范圍清楚、用途明確的條件下開展；“歸于地籍”指的是各項土地管理工作的成果最終都將在地籍數據中體現出來。

1 現行的地籍管理模式

在我國現行的地籍管理系統中，登記的對象宗地是建立在二維地表上的權屬界線封閉的地塊。然而，地籍具有空間性、法律性、精確性和連續性的特點。隨著社會經濟的發展，城市土地的多元立體化開發、利用已經成為在土地資源節約、集約利用這一大背景下的一種新型土地利用趨勢。對土地地上和地下空間的綜合開發、利用，使得同一宗地——地表、地上和地下可能存在不同的土地使用權人。因此，基于二維平面地表上的宗地已經無法滿足地籍“空間性”的特點，而且也無法采用“歸于地籍”的管理模式實現對空間地籍的調查。未來的地籍管理迫切需要將宗地的概念拓展為“宗地體”的概念，將二維的地籍管理模式轉化為在三維地籍形態下管理地籍數據和成果的模式。本文將以“上海市普陀區金沙江路真北路地下空間開發項目”中對土地使用權人三維空間表達模型的建立為例，介紹三維地籍管理模式的相關內容。

2 三維地籍管理研究

對于三維地籍管理的研究工作，國內外的學者都已經做出了一些探討。2000年，荷蘭代夫特工程大學測量學院就深入、全面地調查、分析和研究了三維地籍研究的必要性、可行性和各種約束條件，開創了三維地籍研究的先河。在我國，詹長根等學者從經濟、法律和技術的層面討論了當時三維地籍數據模型在建立過程中存在的障礙，闡述了我國土地利用發展現狀對三維地籍管理的需求。綜合考量國內外對三維地籍管理的各項研究，以及我國當前城市建設的土地利用情況，三維空間“宗地體”可以將三維空間內的土地使用權人進行2次投影，進而形成可確定的數據模型表達式。具體方法如下：①通過土地權屬調查明確三維空間內所有土地使用權人的權屬邊界范圍，依據所確定的邊界范圍垂直投影在二維平面空間內，以此確定每個土地使用權人邊界的二維平面坐標點Si（Xi，Yi）。②對垂直投影所產生的每一塊二維平面權屬邊界進行水平投影，以此確定每個土地使用權人邊界的空間位置Zi。至此，即使土地使用權人邊界范圍空間交錯，垂直投影后在二維平面內有所重疊，通過水平投影也可以明確其空間位置分隔。依據垂直和水平2次投影，可以確定土地使用權人三維空間邊界坐標點Si（Xi，Yi，Zi），以此建立土地使用權人的三維空間表達模型Pi{S1，S2，……Si}。最終，整個三維空間用地范圍形成的宗地體的表達模型為P{P1，P2……Pi}。

3 項目實例分析

以“上海市普陀區金沙江路真北路地下空間開發項目”為例，經過前期土地權屬調查發現，該項目地下空間用地范圍內包含上海市普陀區某投資發展有限公司地下建設用地P1、上海軌道交通某公司地下建設用地P2和城市地下用地（沒有明確土地使用權人，屬于城鎮國有地下空間用地）P3三個土地使用權人。對該項目用地范圍內3個土地使用權人的用地范圍邊界垂直投影后形成3個使用權人的二維邊界，并標注出相應的坐標點，具體如圖1所示。

根據項目用地規劃選址意見，該項目地下空間包含地下10.71 m和地下15.31 m 2層。對P1、P2、P3進行水平投影可知，使用權人P1僅包括地下10.71 m的范圍，使用權人P2和P3包括了地下10.71 m和地下15.31 m 2層。由此可知，在該項目地下空間的用地范圍內，3個土地使用權人的表達式為：P1{（X1，Y1，-10.71），（X2，Y2，-10.71）……（X6，Y6，-10.71）}；P2{（X3，Y3，-15.31），（X4，Y4，-15.31），（X13，Y13，-15.31），（X12，Y12，-15.31）……（X7，Y7，-15.31）}；P3{（X5，Y5，-15.31），（X16，Y16，-15.31）……（X14，Y14，-15.31），（X22，Y22，-15.31）……（X17，Y17，-15.31），（X10，Y10，-15.31）……（X12，Y12，-15.31）}。未來，整個地下空間項目以P{P1，P2，P3}的宗地體形式而非二維平面用地范圍進行登記，并納入三維地籍管理模式中。

4 總結

隨著計算機技術、GIS技術、三維可視化技術的迅速發展和城市發展立體化程度的提高，社會各界對三維地籍數據的應用管理和需求也日趨顯著。三維地籍數據庫的建立和實現需要采集大量的三維數據，并以此作為基礎支撐。這比獲取二維地籍數據要花費的資源成本多。就目前實際情況而言，三維地籍數據管理研究不能摒棄已有的二維地籍數據，應充分利用現有的地籍數據資源，將二維的地籍數據與三維地籍數據模型的建立結合起來，通過二維、三維數據的轉換（即宗地與宗地體的轉換）實現未來三維地籍管理的新模式。隨著三維地籍管理受關注程度的提高，三維地籍數據模型和數據庫的建立越來越成熟。可以預見，未來以三維地籍為基礎的地籍管理模式必將達到一個新的高度。

參考文獻

[1]詹長根，齊志國，趙軍華.三維地籍的建立分析[J].國土資源科技管理，2006，23（2）：79-81.

〔編輯：白潔〕