多层次三维地籍产权体模型的语义表达研究

针对我国不动产传统登记中的二维表达、房地分离的管理模式,在综合分析产权体的定义基础上,提出三维地籍产权体的定义和对象类型,并从概念层次引入一种基于语义的多层次三维地籍产权体模型。该模型能综合考虑土地和房产管理模式,将产权体划分为街坊、三维宗地、三维地籍物、分层空间与单元空间5个空间管理细节层次,探讨根据产权体的权属情况划分产权体层次的过程,并通过语义详细描述每个层次产权体的空间关系、权属关系和几何实体拓扑关系。基于以上的理论和方法,选取了某片区地籍数据作为试验数据,实现了多层次三维地籍产权体模型的语义表达,从而明晰了不动产产权三维登记,为"房地合一"地籍管理模式进一步深化了技术基础。     

基于CityEngine的二三维联动三维地籍建模

基于对地籍二三维联动机制的分析,本文提出了运用CityEngine建立二三维联动三维地籍系统的方法。该法通过导入实验区已有不动产调查数据,应用规则对平面图形进行拉伸、分面、分割等建模处理,实现了二、三维地籍信息的交互与联动。实验区三维场景导出后,通过发布于Web实现了三维地籍模型的空间查询与分析。实验结果证明,基于CityEngine的二三维联动地籍模型可充分兼容Arc GIS数据库,且规则建模简单,可重复利用,大大节省数据成本,缩短开发周期,适宜于大规模批量三维地籍建模,在真三维地籍未被提出的前提下,运用CityEngine构建三维地籍不失为一种高效可行的方法。     

多权属建筑物的三维地籍模型构建方法研究

随着高层建筑物增多,多权属建筑物的三维地籍模型成为许多学者的研究热点。三维地籍是一种引入三维产权的领域模型,它除了登记和洞悉二维宗地的权属状况,还可以注册、明晰和界定三维产权单元的空间权属。据此,重点研究了应用SketchUp构建多层建筑物的立体模型,构建了三维地籍属性信息数据库,将三维模型和属性信息导入ArcGIS中,完成了多权属高层建筑物三维地籍模型构建和属性信息查询。     

基于庞卡莱代数的TEN三维GIS模型研究

不规则四面体网具有结构简单、易于扩展的特性。借助于庞卡莱代数,应用边界表示理论重新描述了TEN模型。与传统几何结构模型相比,这种模型具有表达简单、易于计算的特点。同时,提出基于庞卡莱代数的TEN合并和删除运算以及拓扑一致性检查。在VC++环境下,对TEN模型的合并和删除运算进行编程与实现。实验表明,基于庞卡莱代数的TEN模型可以有效建立动态实体模型,能够实时建立拓扑关系,适合于表达不规则矿体等动态变化的三维实体。     

基于E-TEN模型的三维地籍实体信息组织方法

根据现有三维数据模型和地籍数据特点,在分析实体(E)和四面体格网(TEN)的基础上,对三维地籍实体信息组织进行研究,提出了基于实体-四面体格网模型(E-TEN模型)的三维地籍数据模型,其核心思想是实体作整体结构,TEN做局部结构。在数据结构中,通过特定方式(特殊属性值CX)将二者结合在一起。该模型能够实现地籍实体对几何、属性等综合信息的一体化组织,有利于实现复杂三维地籍实体三维空间数据的有效组织与管理。     

四面体格网模型的三维拓扑关系计算

四面体格网(TEN)模型是一种重要的空间数据构模方法,侧重于三维空间对象内部的表达,但是存在着数据量大、计算速度慢的问题。三维拓扑关系是三维GIS的重要研究内容,为此,该文提出了面向TEN的三维拓扑关系计算方法。基于点集拓扑学理论,将TEN分解为内部、边界和外部3个集合,并使用9交模型描述了TEN/TEN的8种拓扑关系;设计了面向TEN的三维拓扑关系计算流程,详细阐述了面向TEN的三维拓扑关系计算的核心算法;基于提出的三维拓扑关系算法,设计了面向TEN的拓扑关系计算实验。实验结果表明:该文提出的面向TEN的三维拓扑关系计算方法,能够满足TEN之间拓扑关系计算的需求。     

基于ArcEngine的三维地籍原型系统

为实现土地空间权利的登记和三维空间权属的管理,在三维地籍模型中引入三维地籍基本单元产权体的基础上,采用二维宗地与三维建筑物相结合的方法,依据现行的土地产权制度对三维产权进行了登记。以某小区三维建筑物为研究对象,构建了小区三维地籍数据库;并在.NET开发环境下,结合ArcGIS、ArcGIS Engine等技术开发了三维地籍原型系统。     

三维有限元分析的LIDAR点云噪声剔除算法

提出一种基于三维有限元分析的LIDAR点云典型噪声剔除算法。该算法首先采用空间六面体模型对原始LIDAR点云进行有限单元剖分;其次依据基于邻接关系的推理规则进行噪声单元与非噪声单元聚类;最后进一步选择更精细剖分阈值迭代剔除低矮噪声。采用国际主流机载LIDAR系统所获取的点云数据进行相关算法对比实验,结果表明三维有限元分析剔噪算法具有更好效果。     

混合3维地籍空间数据模型

分析了3维地籍的需求, 提出了一种适用于3维地籍的混合3维空间数据模型。该模型由表达子模型和计算分析子模型构成, 其中表达子模型用于描述产权体的空间权属范围, 计算分析子模型用于3维地籍的空间分析和计算。两个子模型通过约束Delaunay四面体剖分算法和边界提取算法进行集成与转换。实验结果表明, 所提出的模型和算法有效、可行。     

一种基于四面体的三维不动产单元表达模型

基于边界模型构建的三维不动产单元模型,多侧重于不动产单元权属边界的表达,难以有效表达单元内部信息;基于面体混合模型构建的三维不动产单元模型,尽管可以实现不动产单元权属边界和内部信息的统一表达,但增加了模型复杂度,不利于系统实现。本文结合不动产测绘和登记数据特征,提出一种基于四面体的不动产单元表达模型,采用四面体填充的方式实现三维不动产单元内部信息的表达,同时在四面体建模过程中,通过不动产单元边界提取算法实现三维不动产单元边界信息的准确表达,并基于C++语言对该模型进行了软件实现。     

顾及不动产权籍的房产模型聚合与分割方法

提出了根据宗地范围线、分层分户图及户型对房产模型进行细化和分割方法,研发了顾及不动产单元权籍属性的房产单元的横、纵向分割技术及基于相同权属的聚合技术,形成了从数据采集、数据建模到模型与权籍关联的一整套生产技术流程。采用MD5建立的房屋三维模型与权属信息自动关联技术,具有三维模式下现有二维地图无法实现的空间分析等功能,实现了各类三维数据的综合可视化和融合分析,为三维不动产权属管理提供更直观的辅助决策支持。     

巷道与地层交切建模研究

基于剖面的三维地质建模为巷道与地层交切建模的理论基础,提出一种巷道与地层交切建模方法。考虑到交切模型的复杂性,对交切模型进行剖分,依次构建出含巷道断面的地层剖面模型、巷道与地层剖面的交切模型及巷道与地层模型的交切模型。实验结果表明,该交切模型的方法是可行的,保证了地层与巷道模型的空间拓扑关系,为相关三维地质建模提供借鉴。     

三维地籍空间拓扑数据模型研究与实现

本文提出了一种适于表达三维地籍的空间拓扑数据模型,并分别在概念层次和实现层次给出了概念模型和逻辑模型。概念模型分为3层:要素层、几何层和拓扑层。要素层用于表述地籍管理对象,几何层用于描述实体的几何形态,拓扑层用于表达实体间的拓扑关系。在概念模型基础上,给出了对应的逻辑模型。实验结果表明:所提出的模型有效、可行。     

基于Oracle拓扑模型的地块建模与变更

拓扑建模是实现地籍地块变更的基础。通过以Oracle10g拓扑数据模型结点创建界址点,弧段创建界址线,多边形创建地块的方法实现了地籍地块的拓扑建模,减化了拓扑规则的设置及拓扑错误的检查,提出了地籍地块的变更方法,给出了其具体的实现过程和关键技术。     

四维宗地建模及其核心操作算法

传统地籍是基于某一时刻的土地二维剖分，不支持立体产权管理和时空权属查询，需要探索四维（三维空间+时间）地籍。四维宗地是四维地籍的登记客体，是宗地在四维空间的扩展，其创建、分割、合并与注销等操作是四维地籍最常用、最基本的功能。结合城市发展现状和地籍管理需求，分析时态产权特征，用UML建模四维宗地数据模型和基于拓扑数据模型的四维宗地操作算法。研究内容包括:①提出四维宗地数据模型；②提出基于"拉伸"的四维宗地创建算法以及基于分段时间的共享拓扑基元处理方法；③提出四维宗地的分割、合并算法。研究结果表明:四维宗地的构建为追踪产权的时空变化提供了理论借鉴和技术支持，也使得地籍管理向四维地籍迈进了一步。     

基于规则的地籍数据拓扑关系高效检测

为了提高地籍空间数据检查效率,在分析地籍空间数据库技术规范的基础上,对地籍要素拓扑关系进行了具体描述,提出了基于拓扑规则的拓扑关系验证方法(TRVR)。采用ArcEngine组件库,研制了地籍数据检测软件LR_Checker。经大量地籍数据的测试表明,基于拓扑规则的拓扑关系验证方法可明显提高数据检查效率,证明了该方法的正确性和合理性。     

基于庞加莱代数的3DTEN 模型及其拓扑关系建立研究

庞加莱代数描述了3D TEN的基本计算原理,是解决TEN建模和建立拓扑关系的重要基础。根据庞加莱代数的连接和计算原理,本文阐述了3D TEN数据模型的建模准则和拓扑关系建立准则,前者包括TEN数据结构与属性的建立,后者包括自拓扑准则、TEN之间的拓扑准则以及TEN拓扑操作准则,其中TEN之间的拓扑关系建立是构建TEN拓扑关系的核心内容,因为它决定3D GIS的性能与可扩展性。最后,本文对TEN与DBMS的结合及其可视化表达进行了展望。     

基于倾斜摄影线特征的建筑物模型快速重构方法

针对以点云为基础进行建筑物三维建模时存在的点云数量庞大、构网复杂等问题,提出了一种基于倾斜影像线特征进行建筑物三维模型快速重构的方法。首先对三维线特征进行仿射平面剖分以及构建特征角点;然后以特征角点为引导基于拓扑顺序进行平面构建;接着采用各种规则构建与补充平面边界形成平面块,对模型进行精纠正后生成最后的建筑物三维模型。实验结果表明,该方法可基于线特征自动完成建筑物三维模型的重构,建模效率远高于基于点特征的三维建模,且精度符合要求,其为非精细化城市建筑模型的快速批量自动构建提供了高效且实用的解决方案。     

面向地籍的三维数据模型设计与建立

本文结合三维地籍空间实体的特征,依据现代地籍管理需求,对OO3D数据模型进行扩展,提出了面向地籍的三维数据模型(CO3D),并详细阐述了CO3D的逻辑和概念模型,研究了CO3D拓扑关系类型、存储结构、查询方式的实现方法,探讨了模型的可视化原理及实现,并通过实例验证了CO3D模型的正确性和可行性。     

三维空间实体间拓扑关系的矩阵描述

三维空间实体及其间拓扑关系的语义描述和形式化表达是三维ＧＩＳ空间数据建模的重要理论基础。在ｋ－维流形的三维空间实体形式化描述方法的基础上,根据三维空间实体的可剖分性,采用顾及维数的九元组描述框架,研究用于构成三维实体的ｋ－单纯形（０≤ｋ≤３）之间的拓扑空间关系,继而研究三维实体间的拓扑空间关系。