自然資源二三維一體化管理和登記模式研究

王宇 徐雷

基金項(xiàng)目：江蘇省國(guó)土資源科技項(xiàng)目（2018008）、徐州市國(guó)土資源科技項(xiàng)目（XZGTKJ2018002）。

作者簡(jiǎn)介：王宇（1982.06-），男，江蘇徐州人，本科，工程師，研究方向：土地管理。徐雷（1982.08-），男，江蘇徐州人，碩士，工程師，研究方向：測(cè)繪與國(guó)土資源管理。

摘要： 本文在自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記試點(diǎn)工作基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建試點(diǎn)區(qū)域自然資源三維模型，研發(fā)自然資源信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源二三維數(shù)據(jù)一體化管理，探索自然資源三維登記模式。

關(guān)鍵詞： 自然資源;三維模型;二三維一體化

【中圖分類號(hào)】TP311.13【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-3733（2020）12-0243-01

1引言

我國(guó)傳統(tǒng)的自然資源管理方式大多基于二維GIS技術(shù)，自然資源作為立體生態(tài)空間，傳統(tǒng)二維信息化技術(shù)在全要素信息表達(dá)、多類資源空間拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建上都有著不可避免的短板，無(wú)法明確各類自然資源的空間分布情況及產(chǎn)權(quán)情況。2019年11月印發(fā)的《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》中提出：“建立三維立體自然資源‘一張圖”[1]，為滿足現(xiàn)代自然資源管理的需求，以全新視角認(rèn)知“山水林田湖草”生命共同體，探索自然資源三維登記模式，通過(guò)分析自然資源本體特征，構(gòu)建自然資源登記單元三維空間模型，采用三維登記方式記錄自然資源的空間范圍和權(quán)屬界址的方法，優(yōu)化展現(xiàn)自然資源的立體空間分布特性。

2自然資源三維模型構(gòu)建

近十幾年來(lái)，一些學(xué)者先后在三維空間數(shù)據(jù)模型、新一代三維數(shù)據(jù)融合和三維空間分析及可視化表達(dá)等理論層面獲得了長(zhǎng)足進(jìn)展[2-3]。實(shí)景三維建模技術(shù)悄然興起，通過(guò)激光、相機(jī)等手段獲取地面各點(diǎn)位的空間信息和紋理信息，并利用專業(yè)軟件快速構(gòu)建實(shí)景三維，具有效果真實(shí)、精度高、建模速度快等優(yōu)勢(shì)，為自然資源管理由二維向三維轉(zhuǎn)變提供了契機(jī)，對(duì)推動(dòng)自然資源管理工作應(yīng)用技術(shù)改革有著重要意義。

本次以徐州市九里湖國(guó)家濕地公園為試點(diǎn)區(qū)域，分別對(duì)該區(qū)域250.18公頃地表進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量和143.71公頃水面進(jìn)行水下地形測(cè)量。傾斜攝影采用飛馬多旋翼無(wú)人機(jī)搭載1.2億像素五鏡頭傾斜攝影航攝儀進(jìn)行傾斜數(shù)據(jù)獲取，共獲得20823張?jiān)加跋?，通過(guò)Context Capture軟件進(jìn)行空三加密、影像自動(dòng)匹配，利用傾斜攝影相片及相關(guān)參數(shù)和外業(yè)測(cè)量的像片控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，獲得九里湖濕地公園實(shí)景三維模型。水下地形測(cè)量采用華微3號(hào)無(wú)人測(cè)量船，使用測(cè)量軟件Hydrosurvey進(jìn)行測(cè)量控制，最終獲取2796個(gè)測(cè)量點(diǎn)水深數(shù)據(jù)，并將這些水深離散點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DEM高程模型，從而獲得試點(diǎn)區(qū)域水體三維模型。

3自然資源二三維一體化數(shù)據(jù)管理及登記模式研究

自然資源二三維一體化管理數(shù)據(jù)按維度信息可分為自然資源基礎(chǔ)二維數(shù)據(jù)和自然資源基礎(chǔ)三維數(shù)據(jù)[4]，二維數(shù)據(jù)主要包括遙感影像、行政區(qū)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、自然資源登記單元范圍數(shù)據(jù)、公共管理管制范圍數(shù)據(jù)、相關(guān)不動(dòng)產(chǎn)登記數(shù)據(jù)，三維數(shù)據(jù)主要包括地形DEM數(shù)據(jù)、各類自然資源三維模型。

在這些數(shù)據(jù)的支撐下，利用信息化管理平臺(tái)重現(xiàn)山水林田湖草等自然資源的實(shí)景模型，實(shí)現(xiàn)自然資源相關(guān)的影像、地形、三維模型、業(yè)務(wù)管理等海量、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的加載與顯示。平臺(tái)具有自然資源的二三維對(duì)比瀏覽，同時(shí)提供路徑漫游、量算等豐富的分析工具，真正實(shí)現(xiàn)地表、地下三維模型一體化展示，滿足自然資源全維度空間表達(dá)的需求。平臺(tái)能夠進(jìn)行各類自然資源登記單元二三維空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化管理，能將自然資源登記單元的自然屬性、權(quán)利屬性和其他數(shù)據(jù)與圖形進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體的空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的一體化管理;能夠?qū)崿F(xiàn)不同自然資源登記單元間空間關(guān)系的建立與維護(hù);能夠批量處理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化關(guān)聯(lián)，并保障數(shù)據(jù)質(zhì)量的一致性。

通過(guò)建立自然資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)與自然資源登記數(shù)據(jù)庫(kù)接口，使得自然資源登記平臺(tái)與自然資源信息管理平臺(tái)互通互聯(lián)。在進(jìn)行自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記時(shí)，直接使用關(guān)鍵字（自然資源登記單元名稱、登記單元號(hào)）查詢獲取調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中登記單元相關(guān)信息進(jìn)行登記。登記完成后，可以在信息管理平臺(tái)通過(guò)三維實(shí)景模型更加直觀展示相關(guān)登記信息。

4結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)發(fā)二三維一體化自然資源信息管理平臺(tái)，充分利用基礎(chǔ)測(cè)繪成果，以數(shù)字高程模型、三維傾斜攝影模型等三維測(cè)繪成果為基底，以遙感影像為背景，集成整合地下空間、地表基質(zhì)、地表覆蓋、公共管理等各類自然資源數(shù)據(jù)，構(gòu)建自然資源二三維一體化數(shù)據(jù)庫(kù)，還原自然資源的立體空間分布特性和自然狀況，賦予自然資源多維度的空間屬性信息，全面真實(shí)地反映自然資源現(xiàn)實(shí)狀況和自然地理格局，從而為自然資源三維登記打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]自然資源部.自然資源部關(guān)于印發(fā)《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》的通知[OL].http：//www.gov.cn/xinwen/2019-11/23/content_5454833.htm，2019-11-23.

[2]李清泉，李德仁.三維空間數(shù)據(jù)模型繼承的概念框架研究[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，1998，27（4）：325：330.

[3]GONG J，CHENG P，WANG Y.Three-dimensional modeling and application in geological exploration engineering [J].Computers & Geosciences，2004，30（4）：391-404.

[4]孫炎.自然資源確權(quán)登記信息平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐[J].中國(guó)礦業(yè)，2018，27（06）：70-73.