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三维地籍空间表达模型与管理的研究

2016-07-23沈皓

科技与创新 2016年14期
关键词:三维空间使用权投影

沈皓

摘 要:简要阐述了我国现行的地籍管理模式,并介绍了三维地籍管理的相关内容,以期为日后的相关工作提供参考。

关键词:地籍管理;土地使用权人;二维边界;三维地籍空间表达模型

中图分类号:P273 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.043

地籍管理是规划国土资源管理中打基础、利当前、谋长远的一项基础性工作,它的根本任务是准确掌握每一宗土地的现势权属状况,摸清楚每一块土地的利用状况,为各项规划和土地管理工作提供权威的、可以信赖的基础数据。

理想的地籍管理模式应该是“源于地籍,归于地籍”的。“源于地籍”指的是土地利用规划、建设用地管理、耕地保护、执法监察等所有涉及土地使用和管理的工作,都必须要以地籍数据为基础,在土地权利人明晰、界址范围清楚、用途明确的条件下开展;“归于地籍”指的是各项土地管理工作的成果最终都将在地籍数据中体现出来。

1 现行的地籍管理模式

在我国现行的地籍管理系统中,登记的对象宗地是建立在二维地表上的权属界线封闭的地块。然而,地籍具有空间性、法律性、精确性和连续性的特点。随着社会经济的发展,城市土地的多元立体化开发、利用已经成为在土地资源节约、集约利用这一大背景下的一种新型土地利用趋势。对土地地上和地下空间的综合开发、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权人。因此,基于二维平面地表上的宗地已经无法满足地籍“空间性”的特点,而且也无法采用“归于地籍”的管理模式实现对空间地籍的调查。未来的地籍管理迫切需要将宗地的概念拓展为“宗地体”的概念,将二维的地籍管理模式转化为在三维地籍形态下管理地籍数据和成果的模式。本文将以“上海市普陀区金沙江路真北路地下空间开发项目”中对土地使用权人三维空间表达模型的建立为例,介绍三维地籍管理模式的相关内容。

2 三维地籍管理研究

对于三维地籍管理的研究工作,国内外的学者都已经做出了一些探讨。2000年,荷兰代夫特工程大学测量学院就深入、全面地调查、分析和研究了三维地籍研究的必要性、可行性和各种约束条件,开创了三维地籍研究的先河。在我国,詹长根等学者从经济、法律和技术的层面讨论了当时三维地籍数据模型在建立过程中存在的障碍,阐述了我国土地利用发展现状对三维地籍管理的需求。综合考量国内外对三维地籍管理的各项研究,以及我国当前城市建设的土地利用情况,三维空间“宗地体”可以将三维空间内的土地使用权人进行2次投影,进而形成可确定的数据模型表达式。具体方法如下:①通过土地权属调查明确三维空间内所有土地使用权人的权属边界范围,依据所确定的边界范围垂直投影在二维平面空间内,以此确定每个土地使用权人边界的二维平面坐标点Si(Xi,Yi)。②对垂直投影所产生的每一块二维平面权属边界进行水平投影,以此确定每个土地使用权人边界的空间位置Zi。至此,即使土地使用权人边界范围空间交错,垂直投影后在二维平面内有所重叠,通过水平投影也可以明确其空间位置分隔。依据垂直和水平2次投影,可以确定土地使用权人三维空间边界坐标点Si(Xi,Yi,Zi),以此建立土地使用权人的三维空间表达模型Pi{S1,S2,……Si}。最终,整个三维空间用地范围形成的宗地体的表达模型为P{P1,P2……Pi}。

3 项目实例分析

以“上海市普陀区金沙江路真北路地下空间开发项目”为例,经过前期土地权属调查发现,该项目地下空间用地范围内包含上海市普陀区某投资发展有限公司地下建设用地P1、上海轨道交通某公司地下建设用地P2和城市地下用地(没有明确土地使用权人,属于城镇国有地下空间用地)P3三个土地使用权人。对该项目用地范围内3个土地使用权人的用地范围边界垂直投影后形成3个使用权人的二维边界,并标注出相应的坐标点,具体如图1所示。

根据项目用地规划选址意见,该项目地下空间包含地下10.71 m和地下15.31 m 2层。对P1、P2、P3进行水平投影可知,使用权人P1仅包括地下10.71 m的范围,使用权人P2和P3包括了地下10.71 m和地下15.31 m 2层。由此可知,在该项目地下空间的用地范围内,3个土地使用权人的表达式为: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)}。未来,整个地下空间项目以P{P1,P2,P3}的宗地体形式而非二维平面用地范围进行登记,并纳入三维地籍管理模式中。

4 总结

随着计算机技术、GIS技术、三维可视化技术的迅速发展和城市发展立体化程度的提高,社会各界对三维地籍数据的应用管理和需求也日趋显著。三维地籍数据库的建立和实现需要采集大量的三维数据,并以此作为基础支撑。这比获取二维地籍数据要花费的资源成本多。就目前实际情况而言,三维地籍数据管理研究不能摒弃已有的二维地籍数据,应充分利用现有的地籍数据资源,将二维的地籍数据与三维地籍数据模型的建立结合起来,通过二维、三维数据的转换(即宗地与宗地体的转换)实现未来三维地籍管理的新模式。随着三维地籍管理受关注程度的提高,三维地籍数据模型和数据库的建立越来越成熟。可以预见,未来以三维地籍为基础的地籍管理模式必将达到一个新的高度。

参考文献

[1]詹长根,齐志国,赵军华.三维地籍的建立分析[J].国土资源科技管理,2006,23(2):79-81.

〔编辑:白洁〕

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