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。     

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。     

多源异构数据集成的实景三维数据模型

本文根据实景三维中国的要求,提出一种集成多源异构数据的空间数据体数据模型。以面向对象的方式,在概念上对地理场景和地理实体的数据结构进行了统一,对传统的“三域”标识组织进行了拓展,对描述同一个地理事物的多种空间数据进行了集成,尤其拓展了对多种三维空间数据的组织和存储。增加了非结构化数据索引,支持空间数据体关联文档和多媒体数据。此外,还提出了一种简化解决空间数据体间关系的组织、管理问题的方案。最后,依据该数据模型,提出一套与之相适应的混合数据库建设方案,该方案已经在多个相关项目实践中得以应用。     

房屋物理模型在三维地籍中的表达

公寓是地籍系统中最具代表性并应以3D形式登记的不动产单元,其建筑结构及空间形态影响着各单元在三维地籍注册中所占据的空间,将房屋几何信息引入地籍系统可实现法定空间的准确表达。本文以ISO/TC 211土地管理域模型LADM为模板,基于地籍管理中"法定空间-物理结构"理论,将房屋物理模型引入LADM,以房屋或建筑物物理实体模型或几何信息为空间参照,在三维地籍系统中实现公寓单元"法定空间"的准确表达与登记。     

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。     

基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法

三维宗地是宗地在三维空间的扩展,其合并与分割是三维地籍最常用、最基本的功能。在给出数据结构基础上,提出基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法。其中,合并算法通过查找公共面,获取公共面集,设立拓扑取舍准则,删除舍弃的边与顶点,合并被删除的边和顶点所属的共平面的面与边,更新对应的体与面实现。分割算法通过边分裂,以新生成边替换原始边;面分裂,以新生成面替换原始面;体分裂,以新生成体替换原始体实现。为验证算法,建立了实验原型系统,实验结果表明:算法有效、可行。     

城市地下空间三维地籍的建立研究

随着城市社会和经济的发展,城市土地资源日益稀缺,有限的土地资源提供的地面空间远远不能满足城市社会经济发展的需求,土地资源开发已向地下空间方向发展。在大规模开发利用地下空间的背景下,三维地籍将在加强对地下空间信息的管理和社会经济发展规划中扮演越来越重要的角色。在分析三维地籍需求和建立三维地籍概念的基础上,探索了城市地下空间三维数据的获取要素和方法以及三维地籍图的模型和编制方法,对城市地籍管理有一定的参考意义。     

大规模三维城市建模进展

大规模三维城市模型在城市规划与管理、环境模拟、应急响应、导航、虚拟旅游以及其他科学和大众应用方面的需求越来越高。在过去的20年中,通过多学科的共同努力,大规模城市三维建模已经取得了可观的成就。本文全面总结和讨论了三维城市建模在数据源、建模方法和平台、模型表达和互操作等方面的新技术和新进展,并描述了世界范围内开放城市模型的几个代表性示例。在日益多样化的数据,先进但价格可承受的技术以及不断增长的公共和科学需求的推动下,三维城市建模正在加速实现自动化、细致化、语义化、标准化、一体化和大众化。     

顾及建筑物多细节层次的IFC和CityGML模型转换研究

针对现有三维地籍管理中难以有效利用已有建筑信息模型(BIM)数据的问题,提出一种顾及建筑物多细节层次的模型转换方法,结合三维地籍管理的应用需求,建立工业基础类(IFC)到城市地理标记语言(CityGML)的模型转换流程,解决转换过程中语义信息匹配、几何模型转换、要素关系构建的技术难点。实验表明,该方法能够兼顾三维不动产模型的精细化表达及产权信息展示,为三维不动产的多层次集成可视化及应用提供有效可靠的方法。     

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。     

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。     

城市三维地籍管理的研究

随着城市建设的不断向上、向下拓展,地下宗地、地上宗地渐渐成为地籍管理的一部分,传统的二维地籍管理系统开始不能满足最新地籍管理的需求,迫切需要引入三维地籍的理念,将二维不能描述的三维空间关系清晰得展示出来。本文在综合分析现有二维地籍管理系统优势的基础上,着重介绍了宗地的三维产权、三维地籍测量以及二三维混合管理模式,提出了目前情况下,建立三维地籍的整体思路,为三维地籍管理系统的建设提供一个参考。     

三维地理空间模型符号化探讨

针对三维地理空间模型建模成本高,模型数据量大的缺点,提出并探讨了三维地理空间模型符号化的概念和方法,并结合实例对比分析了符号化模型的作用效果,期望提高三维地理空间模型的应用范围和应用效果.     

GIS概念数据模型的研究

GIS概念数据模型直接反映了人们对于客观世界的理解,本文分析和总结了早期和近期几种GIS数据模型的特点,并对GIS表达的地理空间进行了重新理解,在此基础上提出了整体GIS数据模型设计的几个要点,并给出了一个简要的整体GIS数据模型。     

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。     

地理数据库引擎数据模型的研究

在对Geodatabase、O rac le Spatial等常见的地理数据库引擎数据模型进行描述和分析的基础上,根据地理数据库海量地理数据存储和查询优化理论,应用目前较为热门的对象-关系数据模型技术以及三层客户/服务器体系框架,提出了满足海量、多源、多分辨率地理数据高效无缝存储和管理的较为理想的地理数据模型,并对该数据模型的特点进行了详细说明。实现了G IS开发和应用从以系统为中心到以数据为中心的转变。     

地理数据库引擎数据模型的研究

在对Geodatabase、Oracle Spatial等常见的地理数据库引擎数据模型进行描述和分析的基础上,根据地理数据库海量地理数据存储和查询优化理论,应用目前较为热门的对象-关系数据模型技术以及三层客户/服务器体系框架,提出了满足海量、多源、多分辨率地理数据高效无缝存储和管理的较为理想的地理数据模型,并对该数据模型的特点进行了详细说明.实现了GIS开发和应用从以系统为中心到以数据为中心的转变.     

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。     

三维城市模型在城镇地籍管理中的应用

地籍管理是土地管理的基础,是国家依法管理土地权属、保护土地所有者和使用者合法权益而采取的行政措施。本文针对当前地籍管理中二维宗地图常因界址不明而引发土地纠纷的现状,在城镇地籍管理中引入了表达直观的三维城市模型。三维空间的交互浏览、界址点、界址线与三维城市模型的叠加、宗地信息的查询以及三维宗地图的制图输出改变了传统地籍管理的模式,在实践中取得了较好的效果,是未来城镇地籍管理的一种重要手段。     

城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。