田萍

（濰坊市不動(dòng)產(chǎn)登記中心，山東 濰坊 261000）

引言：隨著新一代三維GIS技術(shù)被不斷深入應(yīng)用，人們對在三維環(huán)境下還原現(xiàn)實(shí)的要求也越來越高。三維環(huán)境還原現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)，需要更強(qiáng)大的技術(shù)來做支持，從而使數(shù)字化的地理數(shù)據(jù)變成可視化信息。從可視化角度出發(fā)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能和需求，與早期二維GIS由計(jì)算機(jī)制圖管理來實(shí)現(xiàn)的邏輯是一樣的。從實(shí)際應(yīng)用需求的角度看，對“山、水、林、田、湖、草”的綜合管理是當(dāng)前新一代三維GIS在自然資源與不動(dòng)產(chǎn)信息管理應(yīng)用中的迫切需求，以往單要素的管理思路和方式顯然已不再適用，而滿足需求的現(xiàn)實(shí)性方案就是從技術(shù)層面出發(fā)來去實(shí)現(xiàn)。

一、關(guān)于新一代三維GIS技術(shù)

（一）關(guān)于全空間模型表達(dá)

數(shù)據(jù)模型是表達(dá)現(xiàn)實(shí)事物及提升真實(shí)性與準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)，在數(shù)學(xué)問題研究中我們已收獲到相同體會(huì)。在表現(xiàn)自然資源與不動(dòng)產(chǎn)空間的問題上，空間數(shù)據(jù)模型發(fā)揮了很好的作用。Super Map 在傳統(tǒng)模型表達(dá)基礎(chǔ)上，如TIN、柵格等模型，推出了三維立體模型，對一些新的元素進(jìn)行了定義，比如四面體網(wǎng)格，同時(shí)針對部分原有內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展，比如體元柵格，它們都屬于場模型。

1.三維體模型

三維體模型下的自然資源與不動(dòng)產(chǎn)空間對象表達(dá)，所采用的是拓?fù)溟]合的三角網(wǎng)表達(dá)方式，主要作用對象包括：建筑物、礦藏資源、地質(zhì)體（如圖1 所示）。以礦產(chǎn)資源為例，表達(dá)過程中，我們可以很清晰地看出礦產(chǎn)資源在途中所處于的位置及其形態(tài)，同時(shí)也包括它所處地質(zhì)體。但更為重要的是，在三維體數(shù)據(jù)模型表達(dá)下，我們能夠?qū)Σ傻V權(quán)范圍做出明確定義，這對實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理是非常有幫助的，特別是對于產(chǎn)權(quán)體較復(fù)雜的管理。

2.不規(guī)則四面體網(wǎng)格

比較有說服力的不動(dòng)產(chǎn)有礦體屬性場、地質(zhì)體屬性場（如圖2 所示）。針對離散三維點(diǎn)進(jìn)行插值是建立拓?fù)溥B接關(guān)系的關(guān)鍵，進(jìn)而獲得地質(zhì)層的屬性場的抽象圖，即相應(yīng)的不規(guī)則四面體。在不動(dòng)產(chǎn)屬性表達(dá)方面，比如飽和度、滲透率等，則會(huì)利用分層設(shè)色的方式來進(jìn)行。

圖2

（二）三維空間分析

在新技術(shù)支持下，三維GIS空間分析能力得到很好應(yīng)用，無論是可視化表達(dá)，還是深層分析應(yīng)用，均在實(shí)際自然資源與不動(dòng)產(chǎn)管理中發(fā)揮了巨大作用。所包含的內(nèi)容有：空間關(guān)系判斷和查詢，布爾運(yùn)算，天際線與剖面線分析，可視域與通視分析，以及坡度坡向分析。

（三）多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合

一直以來數(shù)據(jù)采集技術(shù)都在快速地發(fā)展，在這樣的背景下，產(chǎn)生了更多各種類型的數(shù)據(jù)，這便使得自然資源與不動(dòng)產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成和應(yīng)用上迎來了更多的挑戰(zhàn)。那么怎樣能夠使多尺度、多源以及異構(gòu)空間數(shù)據(jù)能夠有效地結(jié)合起來，從而有效地減少自然資源與不動(dòng)產(chǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)成本、使空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率獲得大幅度的提升意義重大。

二、GIS技術(shù)的具體應(yīng)用

現(xiàn)實(shí)中的自然資源種類繁多，相應(yīng)的用途也不一樣，所表現(xiàn)出的形態(tài)也各異。所以對自然資源進(jìn)行管理，需要我們從資源的實(shí)際情況出發(fā)，從自身各項(xiàng)具體需求出發(fā)，以及從可實(shí)施條件出發(fā)來實(shí)現(xiàn)。在虛擬環(huán)境下完成百分百真實(shí)度的自然資源還原，必須借助相應(yīng)內(nèi)容新技術(shù)，并且發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)對資源內(nèi)容的科學(xué)管理、管制、維護(hù)和治理。

（一）自然資源利用

在二維表達(dá)下，諸如壩子之類是很難被看出的，這樣便無法獲取到詳細(xì)的耕地信息。在我國某些省份地區(qū)，壩子面積還是非常大的，比如云貴地區(qū)，其中云南壩子數(shù)量多達(dá)1000 個(gè)以上。面對如此錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境和內(nèi)容，在不改變管理模式和資源獲取方式基礎(chǔ)上，若想實(shí)現(xiàn)對云貴地區(qū)壩子耕地信息的精確量算，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。新一代三維GIS技術(shù)在解決此類問題過程中發(fā)揮了重要作用，在強(qiáng)大的技術(shù)功能屬性支持下，對云貴地區(qū)壩子耕地信息進(jìn)行量算會(huì)更加容易，并且也對科學(xué)管理策略的提出給予了有效幫助。

（二）空間用途管制

自然資源與很多應(yīng)用方面均有著密切關(guān)聯(lián)，比如公共管制、用途管制、生態(tài)保護(hù)等，這些極具現(xiàn)實(shí)意義的應(yīng)用表達(dá)及其內(nèi)涵均需要在虛擬平臺(tái)中得到詳細(xì)體現(xiàn)。在二維環(huán)境下，被要求的表達(dá)內(nèi)容與程度均無法表現(xiàn)出來，而三維GIS技術(shù)就不同了，在該平臺(tái)應(yīng)用中，我們可以采用集中式對比方式，對全部自然資源，或所需要的自然資源對象，與包括公共管制和用途管制，以及生態(tài)保護(hù)在內(nèi)的多方面內(nèi)容進(jìn)行對比分析，無論是階段性成果還是結(jié)論性對比結(jié)果均可被應(yīng)用于實(shí)際管理中，進(jìn)而成為自然資源管理的主要依據(jù)。

（三）地質(zhì)體管理

在地質(zhì)體管理方面，需要審視的空間維度會(huì)更廣，從地上到地下；從局部到整體；從個(gè)體對象到整體對象；從廣度到深度；從直觀到抽象。總之，在三維GIS技術(shù)的支持下，我們可以對地質(zhì)體進(jìn)行360°的審視。并且更為重要的是，將GIS技術(shù)應(yīng)用于目標(biāo)內(nèi)容的虛擬環(huán)境中，可以在一定程度上改變原有自然資源體貌特征，如將山川變成平原，將森林變成大山，等等。這一改變對啟發(fā)新的管理思路具有重要幫助，也提升了管理工作的科學(xué)性。

（四）自然資源與不動(dòng)產(chǎn)

應(yīng)不同需求，以及結(jié)合不同不動(dòng)產(chǎn)樣貌特征，三維虛擬環(huán)境下所表達(dá)出的效果也有不同。在二維環(huán)境下我們已經(jīng)得知，不動(dòng)產(chǎn)登記客體信息具備空間屬性，有了這一屬性作為支持，通過發(fā)展三維技術(shù)來表達(dá)不動(dòng)產(chǎn)資源體貌特征也就成為可能，比如樓房的高度，需要詳細(xì)到高多少；比如建筑物的形狀，需要準(zhǔn)確表達(dá)出真實(shí)狀態(tài)下的形狀特征，等等。同時(shí)還需要注意到，不動(dòng)產(chǎn)資源聯(lián)合表達(dá)易受環(huán)境變化影響，或環(huán)境自身發(fā)生改變，或人為對環(huán)境進(jìn)行改造，這些均會(huì)對不動(dòng)產(chǎn)建筑產(chǎn)生影響。不動(dòng)產(chǎn)空間信息在某種程度上會(huì)發(fā)生改變，這種改變在某種意義上是可以由外而內(nèi)的，也可以是由內(nèi)而外的，但無論怎樣變化，從無到有，從發(fā)生到結(jié)束，過程和結(jié)果都是“唯一”的，所以在虛擬三維環(huán)境下也應(yīng)該有相應(yīng)表達(dá)效果。事實(shí)上，這些內(nèi)容利用建筑物三維是可以實(shí)現(xiàn)的。

（五）地上地下一體化分析

關(guān)于新一代三維GIS技術(shù)所能夠?qū)崿F(xiàn)的地上地下一體化分析，前面簡單提到過?；A(chǔ)城市建設(shè)與改造的角度，我們單從地面及以上進(jìn)行觀察和分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的嗎，這樣的建設(shè)與改造思路在城市發(fā)展初期應(yīng)用二維虛擬技術(shù)還能夠獲得較好的效果。但時(shí)至今日，城市發(fā)展已趨向飽和，地上地下資源均在一定程度上得到充分開發(fā)和利用，在這樣的情況下若想實(shí)現(xiàn)科學(xué)構(gòu)建，需要我們能夠聯(lián)系地上地下建設(shè)情況對城市不動(dòng)產(chǎn)情況做出合理分析。面對這樣的實(shí)際需求，必須借助三維虛擬技術(shù)才能夠滿足。新一代三維GIS技術(shù)在地上地下一體化分析過程中扮演了重要角色，我們可以以地面為準(zhǔn)線，對同等維度和空間內(nèi)的地上和地下情況進(jìn)行分析，進(jìn)而做出高精確度預(yù)測。與此同時(shí)，我們也可以利用GIS的精細(xì)化功能聯(lián)系地面微型建筑，如橋梁，以及支持這些微型建筑發(fā)揮正常功能的地下設(shè)施，如管道線路，對未來發(fā)展建設(shè)進(jìn)行分析。

（六）隧道挖掘分析

對地上地下一體化分析已經(jīng)涉及到地下玩具方面的內(nèi)容。本節(jié)所針對的是地下隧道挖掘，最具代表性的工程便是地鐵。作為發(fā)展城市交通一個(gè)比較重要的方面，以及連接城市一種重要形式，地鐵實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的人流運(yùn)送，以及微型物流運(yùn)送。當(dāng)然，在某些城市的鐵路建設(shè)中，隧道挖掘也很好地實(shí)現(xiàn)了大型物流運(yùn)送，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。很明顯，如果我們能夠?qū)⑿乱淮SGIS技術(shù)應(yīng)用于隧道挖掘工程中，對提升工程效率和質(zhì)量將有重要幫助。另外需要指出的是，隧道挖掘工作會(huì)更多涉及到自然資源，包括自然環(huán)境建設(shè)與保護(hù)，從這個(gè)角度看，隧道挖掘?qū)?shí)現(xiàn)自然資源管理與不動(dòng)產(chǎn)管理的相互關(guān)聯(lián)是很有幫助的。在微觀上，挖掘尺度與丈量面積是隧道挖掘工程中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在三維虛擬環(huán)境下，應(yīng)用強(qiáng)大的GIS技術(shù)可省去大量的人力物力，通過聯(lián)系實(shí)際信息與構(gòu)造模型，很容易獲得真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而提升工作效率，也在一定程度上提升了工程的安全性。

結(jié)束語：

本文首先對新一代三維GIS技術(shù)的某幾個(gè)重要應(yīng)用環(huán)節(jié)做了闡述，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求與實(shí)際情況，分別從多個(gè)方面對新一代三維GIS技術(shù)在自然資源與不動(dòng)產(chǎn)信息管理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。從技術(shù)角度將，新一代三維GIS可以幫助人們實(shí)現(xiàn)當(dāng)前來自很多方面的發(fā)展需求，但隨著愿望的逐漸滿足，會(huì)有更多新的額應(yīng)用需求出現(xiàn)，所以，不斷創(chuàng)新和發(fā)展思維GIS技術(shù)，對人類發(fā)展與城市建設(shè)具有很重要的意義。