三維數字鐵路用地管理系統

趙蓮

摘 要：該系統將基礎地理信息數據與鐵路相關專題數據有效整合，采用先進的二三維一體化GIS軟件平臺和插件式應用開發框架，首次將三維地理信息引入到鐵路用地管理中。系統中數據資源豐富，并實現了臺帳數據的可視化管理，資產處置和檔案管理的流程化管理，以及利用現狀管理、綜合統計分析、地圖管理等其他功能，能夠更好地服務鐵路用地管理。

關鍵詞：三維 鐵路 地理信息 宗地 檔案 臺賬 地圖

1、引言

近年來，隨著高鐵技術的引進和自主研發，我國擁有自主知識產權的高鐵技術已達到國際領先水平。十二五期間，中國客運專線網將實現“四縱四橫”的預期目標，高速鐵路時代即將全面來臨。截止2014年12月28日，中國高鐵運營總里程超過1萬6千公里，“四縱”干線基本成型。高速鐵路的迅猛發展，既有鐵路的高速化改造，必然會引起鐵路站場、線路等用地范圍、性質、利用方式的巨大改變，為鐵路用地管理帶來了巨大的挑戰。

鐵路的宏觀發展態勢，為鐵路用地管理規劃了新的方向，鐵路用地的整體特點，也對改變鐵路用地管理模式提出了更高要求。鐵路用地的突出特點是點多、線長、面廣。基于以上特點，鐵路用地涉及相鄰單位眾多，確權領證難度大、四鄰簽章困難多；鐵路路線縱橫分布，土地邊界犬牙交錯，現場情況極為復雜；鐵路用地所處地理位置優越，地方城市改造占用頻繁，維護鐵路用地權益難度大。

為解決鐵路用地管理存在的實際問題，充分利用現代科技手段，將三維基礎地理信息數據與鐵路用地專題管理數據進行整合，構建鐵路用地系統綜合數據服務平臺，以此為基礎，進行3D數字鐵路用地管理系統的研發，實現對宗地、檔案、臺賬、地圖、利用現狀、資產處置的統一管理，為鐵路用地“一體化”電子政務辦公，打下堅實的基礎。

2、解決方案

2.1 數據庫建設

三維數字鐵路用地管理系統充分利用現代地理信息技術，通過衛星遙感照片、航拍以及測繪人員實地測量等各種方式收集地理信息，取得鐵路用地全方位、全覆蓋正射影像數據。利用正射影像數據結合數字高程模型構建出真實反映地表起伏情況的三維地面模型。

通過對車站、站場等重點區域的房屋建筑進行三維建模，對鐵路用地范圍內復雜的建筑物、構筑物等，進行360度無死角立體掃描并進行后期的三維精細建模，獲得復雜建筑的細節信息，對鐵路沿線的高壓電塔、電桿及高壓線等通過三維掃描技術建立精細模型，能夠有效保障鐵路運營安全。

三維數字鐵路用地管理系統將基礎地理信息數據與鐵路相關專題數據有效整合。通過資料收集、底圖制作、權屬調查、土地詳查、土地登記、數據入庫等步驟獲取鐵路用地管理信息，再將鐵路用地管理信息整理形成鐵路宗地圖、土地利用現狀圖，并通過中間庫的轉換將臺賬數據、檔案數據錄入信息系統。

2.2 系統建設

通過整合將正射影像數據、數字高程模型數據、三維模型數據、鐵路宗地圖、鐵路土地利用現狀圖、檔案數據、臺賬等數據進行疊加，并以此為基礎研發了三維數字鐵路用地管理系統。

該系統在實現了傳統臺賬管理功能基礎之上，還具備宗地管理、利用現狀管理、資產處置、檔案管理、綜合統計分析等功能。

2.2.1 宗地管理

采用車站、區間、獨立地塊模式來管理，以地形圖-宗地界-保護區界-影像圖-三維建筑模型的疊加形式來顯示，實現對掃描檔案、臺賬、圖形的聯動和瀏覽。

系統可以采用多種方式定位，通過土地證號、里程、坐標對宗地進行精確定位。在宗地選中的情況下，點擊臺賬瀏覽，可以顯示選中宗地的臺賬數據，雙擊每一條臺賬數據，地圖中會高亮顯示對應的宗地，從而使臺賬和地圖聯動起來。

三維場景能給人帶來更真實的現場感，可以直觀地、多角度地看出宗地內的建筑物形態以及建筑物與宗地界的位置關系，點擊三維場景中的單棟建筑模型可以顯示出其名稱、樓層、等屬性信息，為后期房屋調查提供數據支持。

2.2.2 利用現狀管理

通過利用現狀圖，可以看到不同使用單位的土地利用情況，利用現狀圖中不同顏色代表不同使用單位或不同土地用途。單擊某個車站，該站所有地塊會高亮顯示在地圖窗口中，點擊屬性查詢，所有地塊屬性均可顯示，包括土地使用單位、土地面積、建筑占地面積等。其他管理功能與宗地管理模塊功能一致，也可實現二三維聯動及三維場景展示。

2.2.3 資產處置

實際工作中，資產處置業務流程常涉及到不同部門間文件資料的交互傳送，本流程在軟件中加以控制，不僅可以做到對每一個資產處置的過程和進度一目了然，而且能及時地把資產處置過程中產生的各種材料進行歸檔，并及時對臺賬進行更新。

2.2.4 檔案管理

鐵路用地檔案數據量巨大，系統將檔案進行數字化管理，能夠對檔案入庫、檔案借閱、檔案審批、檔案下載實現流程化管理，提高管理效率。

借閱人填寫借閱信息進行借閱登記，主管副所長對借閱情況進行審批，審批通過則借閱人員落實審核意見，登記領取人信息，對原件的歸還情況進行確認。本模塊中只有檔案管理員擁有檔案入庫（新增、修改、刪除）的權限。

3、系統特色

該系統的主要特色有：

（1）流程化管理模塊：對資產處置、檔案借閱等涉及較多角色和身份的綜合業務，進行流程化管理，實現網絡審核。

（2）臺帳數據的可視化管理：實現了臺帳與地圖數據聯動，在地圖上直觀展示臺帳數據，并實現空間數據與臺帳數據的關聯更新。

（3）土地利用現狀綜合分析：在土地利用現狀調查的基礎上，將宗地利用現狀信息在地圖上進行直觀展示，為土地綜合開發利用提供統計分析情況。

（4）疊加最新高清正射影像：將鐵路用地圖與高清數字影像圖疊加、聯動，對鐵路用地現場進行直觀展示，保障鐵路的運營安全。

（5）車站、站場的三維立體模型：提供最直觀、最立體的視覺效果，為領導決策提供最詳實的數據信息。

4、結論與展望

三維數字鐵路用地管理系統緊密圍繞鐵路用地管理實際需求，充分利用地理信息技術，針對宗地管理、土地利用現狀管理、資產處置、綜合統計等工作重點實現了三維數字鐵路用地管理的基本功能。系統所有數據及模塊將均采用標準接口，方便后續對土地監察、房產管理、不動產管理、土地綜合開發利用、地質災害預警等功能模塊的擴展開發，更好地服務于鐵路運輸、安全生產、創效增收等領域。

參考文獻

[1]劉學黨，伊堯國.基于WEB的城市三維地理信息系統構建方法研究[J].天津城市建設學院學報，2010（01）.

[2]萬劍華，潘正風，李清泉.城市三維地理信息系統研究的幾個焦點問題[J].測繪通報，2010（07）.