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。     

地籍时空数据模型与宗地变更

目前多数地籍信息系统尚未开发出完善的宗地变更和管理功能;针对该问题,本文提出适合宗地变更的地籍时空数据模型。探讨了把时空对象映射到关系型数据库中去的方法,并研究了宗地信息变更法。相关的实践结果表明了该模型和映射方法的有效性,建立的地籍信息系统能在地籍日常管理中发挥应有的作用。     

解析法宗地分割

本文介绍了地籍测绘日常工作中宗地分割的方法，该法适合于用解析坐标定义界址点的宗地分割，根据给定条件，把已知（实测）的宗地分割出一块精确等于用地单位所需求的面积。方法简单直观，能有效地解决土地管理部门土地划拨中的实际问题。     

顾及误差的宗地合并算法

地籍信息系统的宗地合并操作时常会失效,其原因是实际测量的宗地图形与系统要求的理想化宗地图形有一定的差异。本文针对该问题,讨论了公共点的匹配与公共边的匹配,构造了顾及误差的宗地合并算法。该算法在地籍信息系统GBland中得到应用,应用结果表明了该算法的有效性。     

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。     

面向对象的三维矢量GIS数据模型及拓扑关系的建立

本文针对三维ＧＩＳ拓扑空间关系的复杂性,提出了以表为基本单元的面向对象的数据模型,这种数据模型能表达网状的空间拓扑关系。     

三维体元拓扑数据模型的修正及其形式化描述

针对三维体元拓扑数据模型(OO-Solid Model)的不足,对模型的构模元素进行了修正。对模型的修正和重新设计不仅有利于利用多源数据构模,提高构模自动化程度,便于地质模型的动态更新,更有利于与其他模型(如TIN模型)的无缝集成。利用面向对象和集合相结合的方法,从拓扑学角度,对基本构模元素及模型表达的空间对象进行了严格定义和形式化描述。     

基于拓扑的建筑物三维数据模型

分析了建筑物的结构，提出了对简单建筑物半自动提取的策略以及对复杂建筑物顾及其空间三维拓扑结构的建模模型，用实例论证了模型的正确性和高效性。     

基于图论的宗地模型和宗地变更

针对目前宗地变更操作的描述缺乏系统性的问题,提出了基于图论的宗地模型,探讨了宗地信息变更方法,给出了有关的数学性质.     

顾及外拓扑的异构建筑三维拓扑重建

分析了异构建筑在三维拓扑重建中的问题,依据拓扑数据模型的需求,提出了基于顶图、底图和结构图的自动拓扑重建算法,该算法能够有效地对异构建筑进行整体三维拓扑重建,不仅保留了建筑内每一实体单元的内拓扑,同时也兼顾了实体间的外拓扑。基于该方法,设计并开发了三维地籍管理系统中的数据生成模块,以深圳市某小区为实验区,验证了算法的可行性及有效性。     

Building 3D cadastral system based on 2D survey plans with SketchUp

Three-dimensional (3D) land development and utilization has become the trend for urban planning in the current metropolis.This paper presents a method for building a 3D cadastral management system from survey plans with SketchUp.It concentrates on the geometric representation and topological consistent maintenance of 3D cadastral objects.In this system a complete topological model is built to express the body construction and spatial relationships among 3D property units.SketchUp is used to automatically construct 3D models with attributes and thematic information from 2D survey plans.Spatial topologic relationships and operations are analyzed with the programming and development of Ruby language.The resulting system can manage 3D cadastral objects and manipulate them with spatial operations to support spatial analysis.     

城市3维地籍系统设计与功能实现

随着城市空间利用多元化的不断深入,地籍管理中2维宗地图常因界址不明而引发土地纠纷,这种2维地籍管理模式已不能真实、直观地表现土地的3维立体化利用情况。当前,3维地理信息技术与地籍管理的结合,产生了一种崭新的地籍管理模式——3维地籍管理。3维地籍管理在实践中取得了较好的效果,是未来城市地籍管理的一种重要手段。本文以长春市城区3维地籍数据库系统建设为例,详细介绍了该系统的设计思路以及功能实现,并对其关键技术进行分析。     

混合三维地籍的确权及概念模型研究

随着土地利用的立体化趋势越来越明显,人们对土地的理解从二维变为三维,土地三维权利也逐步确立。以地表权利为核心的传统地籍已不能满足实际需求,有必要建立三维地籍。本文在简介了土地三维产权和三维地籍的基础上,根据我国经济、法律和技术方面的具体情况,分析了三维宗地的相关权利,并提出了适用于我国的混合三维地籍概念模型,并以建筑物为例,设计了三维地籍概念模型。     

基于钻孔数据的地层三维可视化改进算法

地层可视化是三维GIS在地学中的一个重要应用。针对矿山特性,在综合前人研究成果的基础上,给出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法,同时改进了构建地层的三角格网生成算法,提高了三角格网的生成速度,并通过一个建模实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于PNAT描述的三维地籍ArcEngine开发方法

针对三维地籍对二维数据兼容不良问题,本文基于PNAT模型,利用ArcEngine开发出城镇三维地籍系统。通过对三维地籍要素进行描述与表达,推演出地上地下三维宗地体,并在ArcGIS中构造出三维宗地体模型。实验证明,运用ArcEngine开发的三维地籍系统,可完美兼容已有二维地籍数据,极大地减少了开发成本,提高了效率,同时系统兼具ArcGIS提供的分析功能,稍加改进即可实现自定义查询,实现三维地籍图属联合分析。基于ArcEngine的三维地籍开发是一种效率高、功能丰富的二次开发方法,其数据兼容性及空间分析功能明显优于其他非GIS二次开发平台。     

城市地下空间三维地籍的建立

随着城市建设中地下空间的开发,传统的二维地籍已难以满足地籍管理在三维方向上的扩展,迫切需要利用三维地籍对地下空间进行数据管理和空间确权。本文基于地下空间开发中各类地物的空间特征,首先从三维自然特性与法律特性两个方面建立了三维地籍的概念,并进而阐述了三维地籍数据模型以及二维地籍与三维地籍的一体化数据管理方法。     

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。     

GIS中三维空间数据模型的集成与应用

针对三维地理信息系统中的三维空间数据模型,结合城市规划工作,分析讨论了三维数据模型集成的必要性以及TIN与CSG、八叉树与TEN、矢量与栅格等混合数据模型实现的方法和思路,提出了在城市规划应用中模型集成的适用类型及有关要求.