三维 GIS相比传统二维地籍管理模式的优势

由于传统的地籍管理模式以地籍制图为目的，以二维宗地在垂直方向上的权籍的一致性为理论基础，基于二维宗地对土地表面进行连续、无缝的分割，土地的所有权以及其他权利是以宗地为单位进行注册的，仅考虑与地籍登记发证有关的事务工作，对土地在地上和地下空间的利用状况只是进行了简单的记载，不能充分反映土地在三维空间的利用状况。

如何利用三维空间信息技术科学地管理地籍数据，已成为新时期地籍管理工作的迫切要求。

三维 GIS 的研究对象是三维空间，能对与三维对象相关的信息进行建模、表示、管理、操作、分析和决策。因此，将三维GIS 应用于地籍管理工作中，不仅能实现传统地籍管理中特定地籍基于空间信息意义上的几何属性，定义土地地块的权属，同时也能在三维空间对土地利用的不同层面进行权利划分和登记，准确反映土地在不同层次空间的利用情况。

三维 GIS 应用在地籍管理

将三维 GIS 应用在地籍管理方面，结合三维空间数据库和三维空间信息技术，产生了三维地籍的概念，成为地籍管理的必然发展方向。

三维地籍是在地籍的概念中引入三维产权（空间产权）的含义。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。

三维权利实体的特征：

基础是一个封闭的三维空间，在空间上具有连续性；

划分的依据是不同权利，同时综合考虑土地的利用类别、质量和时态等其他要素；

它是三维地籍中最小的单元，相当于现在地籍中的宗地。

三维地籍中三维空间实体的相互关系主要通过三维空间模型来实现，在二维地籍的情况下，要实现三维空间属性的登记，一般是在登记过程中进行简单的文字描述。而三维地籍图可以直观、真实地描述现实世界中土地权利的分割情况。

三维与传统二维地籍管理的模式对比

相对比传统的二维地籍管理模式来说，三维地籍管理的优势主要有：

1、在空间上对土地利用的不同层面的权利进行划分和登记，准确反映了土地在不同层次空间利用的分布情况；

2、三维地籍提供的有关不动产的几何形态的计算（如体积），为不动产税费的征收和评估提供了科学的方法；

3、三维地籍依托三维 GIS 的相关技术，不仅可以实现产权体的有效查询、分析和管理等功能，而且还可以通过虚拟现实、可视化等手段，给管理者或业主一个非常直观的产权体的空间形象，便于管理、提高工作效率等。

因此，三维地籍是土地利用空间多元化的必然结果，而且三维地籍在保障土地使用者的合法权益，制定城市规划和社会经济发展规划提供依据方面比二维地籍更具有优势。

三维地籍数据采集

三维地籍数据采集主要包括 5 类数据：地面高程数据、地面纹理数据、建筑物模型及纹理数据、三维产权体数据、地籍相关属性数据。

为了能满足地籍应用的精度要求，地面高程数据和地籍属性数据来自现有地籍数据库中。

地面纹理数据来自实验区正射影像图。

建筑物模型是以二维地籍数据库中的房屋矢量图层为基础底图，参照建筑物真实尺寸和比例制作，建筑物高度数据是通过航空摄影测量方法实际测量得到。

建筑物纹理贴图的获取主要有 2 种方法：

通过纹理贴图素材库和实地摄影采样；

建筑物的屋顶纹理是从高分辨率的航空相片中提取。

三维产权体数据主要是三维界址点的位置数据。三维界址点数据应该来自实际测量，因为三维产权体还没有在实际地籍管理工作中投入使用，没有真实的数据可利用，所以在本次研究中三维界址点数据根据现有建筑物形状模拟确定。

三维模型的构建

三维模型的构建主要包括几何建模和纹理贴图制作 2 步：

1、几何建模

对地物要素的建模主要包括对点状、线状、面状地物模型的构建。在地理环境中，对于抽象成点状要素的树、路灯、垃圾桶等简单地物的建模可以在 SketchUp 中直接拉伸绘制。

2、纹理贴图

SketchUp 中可以设置贴图的具体尺寸，并通过改变贴图坐标来调整贴图的位置，使用吸管工具完成具有相同贴图的面的贴图操作，实现贴图的无缝拼接。

借助三维技术进行地籍管理越来越成为地籍管理工作人员关注的重点。未来还可在以下方面作进一步的探索：

1）当建模区域面积较大时，如何使用建模软件实现大范围批量建模，提高工作效率；

2）如何在三维场景下制作与输出地籍图、宗地图等专题地图；

3）结合地籍管理实际需要，如何利用 ArcGIS 三维空间分析模块做更多空间分析与数据统计功能，从而提高三维技术在地籍管理上的应用深度。

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