1、<p>　　地理信息系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測量中的運用</p><p>　　摘要:隨著科學技術的發(fā)展，城鎮(zhèn)地籍測量的方法和技術也得到了不斷的進步和更新。本文就地理信息系統(tǒng)技術在城鎮(zhèn)地籍測量中的應用進行探討，對地籍管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源、系統(tǒng)架構及系統(tǒng)功能等等方面進行闡述，為更好地將地籍管理信息系統(tǒng)應用于城鎮(zhèn)地籍測量中提供參考。 </p><p>　　關鍵詞:地籍測量；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)來

2、源；查詢功能 </p><p>　　中圖分類號：O4-34 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　地籍測量是測定和調查土地及其上附著物的權屬、位置、質量、數(shù)量和利用現(xiàn)狀等基本狀況的測繪工作，屬于工程測量的一部分。城鎮(zhèn)地籍測量工作是一項系統(tǒng)而復雜的測繪工程，特別是隨著城市化進程的不斷發(fā)展

3、，對地籍測量工作提出了更高的要求。隨著計算機科學技術的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）已在城鎮(zhèn)地籍測量中得到了越來越廣泛的應用。 </p><p>　　2 三維地籍與二維地籍關系與區(qū)別 </p><p>　　作為一個現(xiàn)代地籍系統(tǒng)，應該能夠體現(xiàn)出一個原則，即不動產(chǎn)權利始終授予人們享有立體空間的權利而不僅僅是平面上的權利，否則土地的利

4、用就無從談起，不能充分滿足實際需要的地籍模式有必要進行變革。三維地籍在地籍的概念中引入了三維產(chǎn)權(空間產(chǎn)權)的含義，它在制定城市規(guī)劃和社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)方面比二維地籍更具有優(yōu)勢，是土地利用空間多元化發(fā)展的必然結果，同時符合地籍多用途功能實現(xiàn)的要求。 </p><p>　　三維GIS與二維GIS一樣，需要具備最基本的空間數(shù)據(jù)處理功能，如數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表現(xiàn)等。相比于二維GIS，三維

5、GIS具有以下優(yōu)勢： </p><p>　　1)空間信息的展示更為直觀。從人們懂得通過空間信息來認識和改造世界開始，空間信息主要是以圖形化的形式存在的。然而，用二維的圖形界面展示空間信息是非常抽象的，只有專業(yè)的人士才懂得使用。相比二維GIS，三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結合自己相關的經(jīng)驗就可以理解，從而做出準確而快速的判斷。毫無疑問，三維GIS

6、在可視化方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。雖然三維GIS的動態(tài)交互可視化功能對計算機圖形技術和計算機硬件也提出了特殊的要求，但是一些先進的圖形卡、工作站以及帶觸摸功能的投影設備的陸續(xù)問世，不僅完全可以滿足三維GIS對可視化的要求，還可以帶來意想不到的展示和體驗效果。 </p><p>　　2)多維度空間分析功能更加強大?？臻g信息的分析過程，往往是復雜、動態(tài)和抽象的，在數(shù)量繁多、關系復雜的空間信息面前，二維GIS的空間分析功

7、能常具有一定的局限性，如淹沒分析、地質分析、日照分析、空間擴散分析、通視性分析等高級空間分析功能，二維GIS是無法實現(xiàn)的。由于三維數(shù)據(jù)本身可以降維到二維，因此三維GIS自然也能包容二維GIS的空間分析功能。三維GIS強大的多維度空間分析功能，不僅是GIS空間分析功能的一次跨越，在更大程度上也充分體現(xiàn)了GIS的特點和優(yōu)越性。 </p><p>　　構建三維地籍管理信息系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))，不僅是對國土資源與房屋管理

8、局“一張圖”管理、土地管理精細化及二維地籍圖運用的延伸，還是對三維地圖與城鎮(zhèn)地籍管理相結合的綜合應用，該系統(tǒng)還具有表達上的直觀性，交互操作的靈活性等特點，為國土資源部門提供了一個直觀、多用途的智能化工作平臺。 </p><p>　　本文以三維地籍管理信息系統(tǒng)(以下簡稱三維地籍系統(tǒng))為例，提出了構建一種基于三維地理信息技術的地籍管理信息系統(tǒng)的方法。 </p><p>　　3 三維地籍信息系統(tǒng)

9、建立的技術支撐 </p><p>　　地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感和航空攝影技術經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，目前在建立三維地籍管理信息系統(tǒng)上已經(jīng)具備了以下成熟的技術： </p><p>　　1)三維數(shù)字地面模型最初作為一個三維空間信息表達方式，不僅能夠表達三維地表模型，還可以在上面疊加矢量空間數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，以及三維地物模型。 </p><p>　　2)衛(wèi)星或航空攝影能提供高分辨

10、率遙感影像的數(shù)據(jù)采集手段，采用衛(wèi)星遙感如QuickBird能夠提供分辨率為0.61M的衛(wèi)星影像，航空攝影能夠提供分辨率更高的影像，高分辨率的影像也能提供更為直觀的地物景觀，數(shù)字地面模型和影像數(shù)據(jù)以及矢量可以融合表達。 </p><p>　　3)目前市場上主流的地理信息系統(tǒng)平臺軟件，如ArcGIS，已具備了建立、展示數(shù)字地面模型的功能，包括實現(xiàn)將影像、二維平面及三維地物模型疊加在三維數(shù)字地面模型上進行瀏覽、漫游的功

11、能。 </p><p>　　基于以上技術條件，可以認為實現(xiàn)三維地籍管理信息系統(tǒng)的技術條件已經(jīng)成熟。雖然在法律上沒有對三維權利建立完整的體系，但三維地籍是未來地籍發(fā)展的趨勢。它將在社會、經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用，不斷促進土地的集約利用和不斷完善土地市場。 </p><p><b>　　4 數(shù)據(jù)來源 </b></p><p>　　三維地籍數(shù)據(jù)庫

12、數(shù)據(jù)源分為三類：一是三維地形數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)由數(shù)字高程模型(DEM)與數(shù)字正射影像圖(DOM)融合而成；二是三維地物數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)一般以二維矢量數(shù)據(jù)、地物高度數(shù)據(jù)及地物實景照片為基礎，使用三維建模軟件建模而成。三是地籍數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)主要包括帶有高程信息的宗地、界址點、界址線、測量控制點、房屋等地籍要素的三維數(shù)據(jù)。其構成如圖1所示。 </p><p>　　圖1 三維地籍數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)構成及來源 </p>&

13、lt;p>　　其中，數(shù)據(jù)高程模型根據(jù)外業(yè)對所有點的高程測量，通過ArcGIS的3DAnalyst功能對所有高程點創(chuàng)建數(shù)字高程模型。數(shù)據(jù)正射影像通過ArcGlobe從Esri公司的影像庫中下載。二維矢量數(shù)據(jù)、地物高度數(shù)據(jù)、地物實景照片直接從外業(yè)測量和地籍調查獲得。 </p><p>　　在三維建模之前，需要對建模所需的源數(shù)據(jù)進行預處理，以保證建模工作的有序進行。預處理的內容包括糾正二維矢量數(shù)據(jù)空間位置的偏差與

14、錯位，制作表面紋理，閉合處理建筑物的輪廓線以及將處理好的建筑物數(shù)據(jù)與樓高標注信息進行空間關聯(lián)等。 </p><p><b>　　5 系統(tǒng)體系結構 </b></p><p>　　三維地籍管理系統(tǒng)采用基于ArcEngine技術的集成開發(fā)模式，以Windows系列平臺為操作系統(tǒng)，以Microsoft Visualstudio.NetIDE為編程開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層利用Ar

15、cGIS的Geo Database數(shù)據(jù)模型進行二維和三維空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。 </p><p>　　系統(tǒng)開發(fā)框架如下圖2所示，數(shù)據(jù)層采用PGDB和Oracle Database結構。 </p><p>　　圖2 系統(tǒng)開發(fā)框架 </p><p>　　本系統(tǒng)是在獲取三維城鎮(zhèn)地籍要素的基礎上，采用軟件的形式滿足城鎮(zhèn)地籍信息管理的需要，在二維城鎮(zhèn)地籍系統(tǒng)的基礎上增加三維真實

16、場景展示和三維信息的查詢統(tǒng)計分析等功能。下圖體現(xiàn)了整個三維系統(tǒng)建設過程中，軟件系統(tǒng)所處的位置以及所能提供的功能。 </p><p>　　圖3 系統(tǒng)總體架構 </p><p><b>　　6 系統(tǒng)功能 </b></p><p>　　為實現(xiàn)城鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)空間組織和查詢，虛擬現(xiàn)實展現(xiàn)、數(shù)據(jù)管理與分析的需要，系統(tǒng)提供以下功能：三維展示功能、三維查詢分析功

17、能和地籍信息管理基本功能。 </p><p>　　6.1 三維場景展示 </p><p>　　提供三維真實場景展示功能，提供放大、縮小、漫游、導航、飛行等基本空間瀏覽功能，主要包括以下幾個方面：1)放大和縮小操作；2)全圖操作；3)導航模式；4)飛行模式；5)移動操作；6)旋轉操作。 </p><p>　　6.2 三維信息查詢與分析 </p><

18、p>　　(1)屬性查詢功能 </p><p>　　屬性查詢是指在三維可視化場景中動態(tài)交互的進行地物———屬性信息的雙向查詢，包括顯示選中地物名稱等屬性信息，顯示三維場景中各種地物的名稱、信息及三維空間坐標，或已知地物的屬性信息，對三維場景中的該屬性地物進行定位查詢等。 </p><p>　　屬性查詢應立足于國家城鎮(zhèn)地籍標準，提供對于宗地擴展屬性查詢、掃描件查詢、圖形屬性的自定義條件查

19、詢功能。 </p><p><b>　　(2)分析 </b></p><p>　　可以實現(xiàn)基于DEM和Model的三維空間距離量算、地表距離量算、面積量算、地表面積量算等分析功能，在滿足國土業(yè)務需求的同時，也可以用于工程、規(guī)劃、水利等行業(yè)的基本應用。 </p><p>　　(3)交互式定位功能 </p><p>　　包括

20、以下幾個方面，可以縮放到某一具體圖層，在查詢到某些空間要素后，可以縮放到該要素的具體位置；列出該地區(qū)一些標志性建筑或者地址，然后可以快速定位到該處；通過對宗地權利人、坐落或地號的模糊查詢，進行快速定位；標簽功能，可以創(chuàng)建標簽，之后按照標簽位置進行快速定位。 </p><p>　　(4)二維與三維數(shù)據(jù)聯(lián)動 </p><p>　　比如在二維視圖與三維視圖中進行目標(如建筑物)屬性信息查詢的時候

21、，相對應的三維場景或二維地圖中的同一目標高亮顯示。 </p><p>　　6.3 地籍信息管理 </p><p>　　(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算功能 </p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)成果統(tǒng)計出地類現(xiàn)狀匯總表，可以根據(jù)宗地進行統(tǒng)計和根據(jù)圖斑進行統(tǒng)計；根據(jù)數(shù)據(jù)成果統(tǒng)計城鎮(zhèn)土地強度表，提供城鎮(zhèn)宗地容積率、密度計算，城鎮(zhèn)房屋隸屬宗地計算，提供宗地橢球面積、平面面積、表面面積計算。

22、</p><p><b>　　(2)專題圖功能 </b></p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)成果產(chǎn)生各種基于宗地的專題圖，包括宗地土地用途專題圖、宗地權屬性質專題圖、宗地土地級別專題圖、宗地使用權類型專題圖等。 </p><p>　　(3)圖件輸出功能 </p><p>　　輸出宗地圖，地籍圖，分幅索引圖，三維宗地示意圖等。

23、</p><p>　　(4)空間分析功能 </p><p>　　空間分析包括疊置統(tǒng)計分析，宗地區(qū)域分析、緩沖區(qū)分析、鄰宗地分析，以上分析是基于二維的；三維的空間分析主要包括等值線分析、坡度坡向分析等。 </p><p><b>　　7 結束語 </b></p><p>　　雖然目前地理信息系統(tǒng)技術的應用還存在不少問題，但

24、可以肯定的是，隨著地籍測量技術的應用研究不斷深入，地理信息系統(tǒng)將會不斷完善，在城鎮(zhèn)地籍測量中的應用前景和城市測繪工作中發(fā)揮更大的作用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 張桂英;張桂利;張鵬.淺談地理信息系統(tǒng)及應用[J].內蒙古科技與經(jīng)濟,2012年08期 </p><p>　　[2] 王寶書.淺談地