1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1三维地籍研究的现实意义

近年来随着城市的聚集效应的加强,土地开发利用强度越来越大,城市立体化发展趋势不断加强,高层建筑物、地下管道设施等遍布城市三维空间。与此同时,随着经济社会的发展进步,土地和房屋权属与利用状况日益复杂和多样,空间权利交叉重叠的现象普遍存在。目前中国实践中仍普遍采用以宗地为基础的二维平面地籍和房屋与土地分离登记的管理模式,对地上和地下的三维权利实体和关系缺乏有效记录,对于存在空间权利交叉、重叠的宗地和房屋之间的拓扑关系无法准确、完整地反映,难以满足地籍明晰化管理的工作需要。因此进一步研究土地三维权利、构建三维地籍数据模型和建设三维地籍信息系统成为当前地籍管理工作的迫切需求^[1]。

1.2国内外研究现状

三维地籍的法律概念是在地籍概念中引入了三维产权(空间产权)的含义, 与三维空间实体在几何上的特征一致, 三维产权是指将一定的三维空间划分为没有交叉、空隙和重叠的三维权利实体^[2]。

三维地籍作为现代地籍系统的发展，应该体现不动产权利授予人们的享有立体空间的权利而不仅仅是平面上的权利。三维地籍实现了在空间上对土地利用的立体范围进行科学界定，准确完整地反映土地空间开发利用的分布和状况，将其相应的属性信息与空间信息有效关联，为城市土地空间开发利用的权利划分和登记工作提供支持，保障土地开发利用者的合法权益，促进城市土地资源集约节约利用^[3]。

在实践需求的驱动下，三维地籍数据模型引起了相关国际组织、国家和专家学者们的热议和关注。国际测量师协会（FIG）从法律、技术、空间信息系统以及地籍管理模式等方面对三维地籍进行讨论和研究^[4-6]。荷兰、丹麦、希腊和澳大利亚等国家和地区也进行了建立三维地籍管理系统的尝试^[5]。国内外许多学者对三维地籍数据模型也展开了研究，取得了丰富的成果，其中：Oosterom^[6]等提出了地籍领域核心模型（CCDM），该模型具备较强的有效性、通用性和扩展性，可避免学术界进行重复和低效研究并为不同国家和地区的交流与探讨提供平台；文小岳等^[7]提出了面向地籍的三维数据模型（CO3D），给出了二维地籍数据向三维地籍数据模型转换的具体流程与算法；郭仁忠等^[8]提出了以地理空间坐标为基础的”房地合一”三维地籍空间数据模型。

1.3本文研究的主要内容

1.3.1 三维地籍的基本单元#8212;产权体

如何界定三维地籍基本单元是三维地籍数据模型构建研究中的首要问题。结合现有研究成果和地籍管理需要，可将三维地籍基本单元分为二维宗地、三维宗地以及建筑体三种类型，其中：建筑体是由一组封闭的权属界面构成的且其内部不包含其他权属界面的产权单元，侧重于房产登记方面，可用来代表建筑物中的三维产权单元；二维宗地适用于宗地在垂直方向上权属一致的情形；三维宗地适用于宗地在垂直方向上权属不一致的情形。

这三种类型的基本单元可以统称为产权体，即空间位置固定、形体闭合以及权属一致且独立的空间单元，是空间产权单元物质实体和相应权利的结合体，包含了对三维地籍自然属性（位置、面积、数量等）的几何表达和对三维地籍法律属性（权属关系等）的逻辑表达^[9]。

1.3.2 三维地籍数据模型的构建

三维地籍数据模型是人们对客观世界的理解和抽象,是建立三维地籍数据库必要前提。因此需要研究三维地籍数据模型构建的几何理论基础，实现对研究客体（产权体）的理解和抽象，以合适的精度和质量来描述和管理目标的几何形状和空间位置^[10]。

三维地籍的建模过程实质上是对三维地籍物质实体的几何抽象概括的过程。三维地籍物质实体主要可分为点状地物（0维）、线状地物（1维）、面状地物（2维）和体状地物（3维）4种实体类型。相比二维地籍，三维地籍的物质实体类型多出了一个体状地物的概念，即具备空间位置和表面等属性且形体闭合的立体地物，如高层建筑物^[11]。

目前，地籍管理日常业务绝大多数都仅涉及到土地使用权信息的变更。把这个特点反映在三维地籍模型中，则权属是以土地使用权为主要考虑对象，同时兼顾到土地所有权信息。图1给出了一种三维地籍概念模型，它以一个抽象的宗地对象为基础，生成三维宗地和二维宗地，称之为复合三维地籍模型。当业务为土地平面利用类型或者简单的土地立体利用类型可以降维处理时，使用二维宗地模块；当业务为复杂的土地立体利用类型时，则使用其中的三维宗地模块^[12]。

图1 复合三维地籍模型

1.3.3 三维地籍信息系统的建立

三维地籍信息系统是当前我国城市建设当中各级土地管理部门信息化建设的重要内容, 其作用是实现地籍管理的日常业务,为三维地籍管理工作提供平台。在实践与应用中,城市地籍信息系统的建设是一个系统的工程,涉及数据的采集、管理、数据表现以及应用分析等方面^[13]。以上文所提到的复合三维地籍模型构建三维地籍数据信息系统，不仅能反映地面土地利用状况，而且能更加直观地反映地上和地下空间土地使用情况及与构筑物的相互关系，实现地表、地上和地下空间土地使用权的立体化有效管理，为城市建设提供便捷服务，引领国土管理向更科学、更高效的方面发展^[14]。

对于以上复合三维地籍模型,需要在计算机数据管理中提供一体化处理二维地籍与三维地籍的方法。其中，最关键的即为二维地籍数据库向三维地籍数据库转换方法，其基本流程如下：

（1）数据收集：主要是对二维地籍数据、数字高程数据、遥感影像数据、权属信息等数据的收集。

（2）数据预处理：主要包括对传统二维地籍数据质量及拓扑关系的检查，由二维地籍数据及数字高程等数据确定产权体界址点、界址线及界址面等三维空间坐标。

（3）三维地籍数据模型：系统载入产权体界址点、界址线和界址面三维空间坐标值及高程值，通过对产权体的三边形剖分和数字高程影像数据、权属数据等数据的叠加，生成三维地籍数据模型，并通过遥感影像数据的叠加，对产权体的外部和地表细节进行表达和描述。

（4）成果分析：将构建的产权体数据模型与三维地籍实体对象进行比较，并对其进行三维分析（如拓扑分析）等，在此基础上完善三维地籍数据模型。

（5）成果显示：主要是指完善和修正后的三维地籍数据模型的显示^[15]。

1.4参考文献

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要探讨的问题是三维地籍调查中数据一体化标准研究。本论文主要解决如下内容：

（1）数据采集、整理、入库遵循基本原则

（2）基础物理数据的采集、整理、入库标准