超图软件三维地籍解决方案三维地籍解决方案白皮书超图软件1超图软件产品线三维地籍解决方案引言三维地籍建设是满足新时代地籍管理工作的紧要需求和重要挑战，是实景三维建设背景下推动国土空间数字化转型和发展的重要举措。三维地籍的发展涉及到技术、标准、政策等各方面的改革挑战，需要联合各方进行跨学科、跨行业的协同攻关，持续推动理论与实践的双轮驱动。超图软件面向三维地籍开展了长期研究，通过聚焦三维不动产立体化管理的核心应用需求，以“新”提质、以“融”增效、向“精”迈进，结合实景三维建设的技术体系、标准规范、数据体系等，提出“统一规范筑基、高效建模表征、智能管理驭领、多维应用赋能”的全链条解决方案，助力各级自然资源和规划管理部门实现数智融合三维地籍管理应用，驱动地籍管理模式变革、方式重塑、应用创新，推动立体化、语义化、结构化、实体化、时序化、智能化的三维地籍新格局建设，服务于美丽中国数字化治理体系变革。X2超图软件产品线三维地籍解决方案目录引言2一.缘起：背景需求.…41.2.需求痛点…6二布局：总体框架…72.1.2.2.8103.1.顾及物理空间的三维地籍数据模型.103.2.多细节层次的三维地籍数据规范.1215164.2.基于规则自动构建三维产权体.…174.3.184.4.面向大范围的三维建筑物智能建模.…204.5.多源实景三维成果的有效复用.………20215.1.225.2.深化数据融合，支撑新质服务.。255.3.逼真场景表达，构建新质视界………27六.赋能：多维应用.…306.1.聚焦核心，支撑三维立体登记模式…306.2.立体管控，服务国土空间规划管理..346.3.一码贯穿，辅助自然资源用地审批.…356.4.联动赋能，助力智慧城市管理建设.。36七.归纳：关键特性…377.1.面向多细节层次的三维地籍规范体系建设..·377.3.多元语义的立体产权全周期时序化管理.…387.4.敏捷支撑国土空间数字化场景协同应用.…3839398.2.信息化工程类.41结语453超图软件产品线三维地籍解决方案缘起：背景需求1.1.背景趋势土地是人类生产生活的基本载体。我国作为人口大国，人地矛盾突出，需要实行严格的管理措施。经济快速发展和持续城市化进程导致城市土地资源日益紧缺，土地利用呈现高密度、立体化趋势，产权管理日益复杂。现行的二维地籍管理模式难以支撑立体空间中三维产权体的明晰管理，迫切需要探索秉承三维思维的地籍管理新思路及相应的技术方法。三维地籍是满足新时代地籍管理工作的紧要需求和重要挑战。不动产统一登记以来，地籍工作的对象从土地拓展为以土地、海域(无居民海岛)为载体的各类自然资源和不动产。新时代的地籍，以权利归属为核心，准确记载自然资源和不动产权属、位置、界址、面积等信息，客观反映不动产权利设立、变更、转让、消灭状况，构成自然资源主管部门履行“两统一”职责的产权底板。其中，房地一体的不动产是地籍管理的重要对象，面向城市内广泛存在的商住混合建筑综合体、地下车库与地上住宅结建的小区等，亟需实现地上、地表、地下三维及房地一体的不动产立体化管理，以更直观、更真实地清晰表达和承载空间利用信息，满足现实情况中立体产权的管理登记需求，服务于城市立体发展和社会稳定。三维地籍是推动国土空间数字化转型和发展的重要举措。三维地籍在全球范围内具有广泛的关注和研究，国际测量师联合会（引G)超图软件产品线三维地籍解决方案于2001年成立三维地籍工作组，致力于三维地籍的理论概念、法律制度、数据模型、技术方法和工程应用等各个层面的研究与探索，推动三维地籍的革新和发展。近年来，随着我国数字化发展进程的持续跃升，国家也高度重视三维地籍建设，《国务院关于做好自由贸易试验区第六批改革试点经验复制推广工作的通知》中，明确提出各地要建立以三维地籍为核心的土地立体化管理模式，将三维地籍管理理念和技术方法纳入土地管理、开发建设和运营管理的全过程。《自然资源数字化治理能力提升总体方案》中也提出要有序开展城市地下三维建设数据建设，探索三维地籍应用。三维地籍的建设将有效推动“地上地下、三维立体”的自然资源”一张图”构建，通过融合新一代信息技术发展智慧化、多元化的应用服务，大幅提高自然资源管理和国土空间治理的信息化水平和效能。三维地籍是贯彻落实国家关于实景三维建设的战略选择。国家高度重视实景三维建设，要求加快地形级、城市级、部件级实景三维数据制作，开展应用创新、服务创新、模式创新，建立典型应用示范。实景三维建设过程中形成的数据体系、技术方法、标准规范等，为三维地籍发展注入了新动力、新引擎，三维地籍建设也为释放实景三维数据要素价值、激发数据要素潜能提供了新抓手。通过以三维地籍业务需求为导向，充分衔接实景三维建设的技术标准，探索各层级实景三维数据融合管理，为三维地籍的实际应用提供丰富的数据支撑，不仅能够展示大场景下的地楼房三维不动产分布，也可以将墙体、窗户、阳台等丰富的建筑物语义信息细致表达，实5超图软件产品线三维地籍解决方案现结构化、语义化、真实化的管理，助力打造数智化的三维地籍应用体系，支撑更加弹性、更加稳定、更加快速的实景三维数据融合及产业生态培育。1.2.需求痛点二维地籍向三维地籍的转变，需从理念到实践的系统性变革。许多学者对所在国家的三维地籍建设进行了研究和探讨，如荷兰、丹麦、以色列、澳大利亚、加拿大等。尽管已有部分国家在个别城市开展了三维地籍的探索工作并取得了一定成效，但在国家层面上仍是采用二维地籍的管理模式为主，切实可行的三维地籍管理方案仍面临规范、建模、管理、应用等方面存在的不足和难题。规范体系有待完善：目前我国对于土地权利的立体边界尚未明确界定，一些发达城市如深圳、上海、南京等率先尝试草拟了一些地方性的法规，尚缺少面向不动产统一登记的房地一体三维不动产数据模型及数据规范。为支撑三维地籍的实际应用，亟需统筹构建相互衔接、界定清晰的规范体系，以更好地支撑“地一楼一层一户一间”多层次立体化的不动产综合表达以及权属管理。建模手段亟需提升：房地一体的三维不动产数据建模是三维地籍管理的核心。由于基础数据不规范、数据处理繁琐，导致建模成本一直以来相对较高，且模型内容比较单一，缺乏对房地一体化、物理空间与产权空间一体化的清晰直观表达。如何从“几何形态一语义描述一要素关系”维度，高效地实现三维不动产物理空间与产6超图软件产品线三维地籍解决方案权空间一体化建模仍有待深入研究。管理方法不够智能：三维地籍的建设依赖于新一代三维G1S技术的发展，面向二三维空间数据融合难、更新不及时、可视化效果差等难点，亟需创新三维地籍管理的技术方法，有效支撑多源数据轻量化处理、各类数据联动式更新、便捷可视化交互等，满足三维地籍地上地下一体化、室内室外一体化、宗地房屋一体化、物理产权一体化的立体化管理需求。应用维度较为单薄：现有的三维地籍应用主要集中在三维展示，尚未与实际的应用场景深度融合，难以实现用户价值、场景价值、融合价值。为发挥三维地籍的撬动、放大和赋能作用，应结合国土空间数字化治理的发展目标，锚定核心业务价值，不断深化三维地籍应用与共享，实现三维地籍成果的“好看”“好用”“慧用”，持续推动三维地籍的全方位发展。布局：总体框架2.1.目标蓝图面向国家数字化发展新形势及自然资源赋能经济社会高质量发展新需求，以三维地籍为抓手驱动业务数字化转型，为引领自然资源战略性新兴产业和未来产业，加快形成新质生产力作出应有贡献。利用多层次、多维度、多类型的国土空间实景三维数据，构建三维地籍管理沙盘，形成统一协调的支撑三维地籍管理的二三维底图，支撑三维不动产物理空间和产权空间“看得真”。基于云计算、人工超图软件产品线三维地籍解决方案智能、三维G1S等新一代信息技术，发展自主可控的智能化管理方法，数字化融合不动产全链条信息，构建时序化产权图谱，实现三维不动产全生命周期“管得精”。深入推进三维地籍场景驱动、应用融合发展，结合实际应用需求构建多维数字化场景，全力打造新时代三维地籍应用标杆，切实服务于各级管理机构“用得好”。2.2.总体框架为构建以三维地籍为核心的立体化管理模式，以统一的三维地籍数据模型与数据规范为基础，研究创新数智化的三维建模和智能管理技术，全面开展三维地籍规范体系、数据体系、应用体系建设，丰富三维不动产信息维度，打通全周期数据链条，充分赋能三维地籍智能化管理与应用。几何规划全全业度链据关系登记统一规范（筑基）图总体框架8超图软件产品线三维地籍解决方案统一规范。综合几何形态、语义描述、要素关系三个重要维度，以物理空间和产权空间一体化表达为目标，设计顾及物理空间的三维地籍数据模型，并充分衔接实景三维建设的技术标准，形成基于LOD的多细节层次数据规范，为三维地籍“地一楼一层一户一间”多层级立体化管理夯实规范基础。高效建模。充分考虑对地方原有宗地图、房屋分层分户图、施(竣)工图等数据的最大化复用，灵活采用基于规则提取产权语义信息以及墙体、窗户、阳台等建筑物语义信息，结合人工智能等辅助技术，实现物理空间、产权空间的快速建模，大幅提升建模效率和精度，有效降低成本。智能管理。针对传统二三维数据融合管理的痛点，依托人工智能、知识图谱等新一代信息技术，从数据轻量化处理、动态单体化、集成可视化、全生命周期管理等多个维度进行智能化升级，提升三维地籍数据的查询、可视化与应用效能，有效满足精准高效的三维地籍管理需要。多维应用。基于结构化、语义化、时序化的三维地籍成果，有效辅助不动产立体登记、空间规划、用地管理等业务场景，提升自然资源管理水平。同时，依托丰富、及时、可靠的数据支撑，赋能应急管理、公安警务、智慧文旅等应用场景，持续推动三维地籍数据价值产品化、服务化。超图软件产品线三维地籍解决方案三.筑基：统一规范面向我国不动产统一登记背景下三维地籍数据的建库、管理、更新、应用等各阶段需求，结合国家三维地理信息模型数据产品规范、实景三维建设等的相关要求，设计顾及物理空间的三维地籍数据模型，制定统一的数据规范，支撑三维管理模式的规模应用。3.1.顾及物理空间的三维地籍数据模型三维地籍数据模型设计及表达是三维地籍管理的重要基础，当前我国不动产统一登记背景下，土地和房屋是两类最主要和典型的不动产，房地一体的不动产管理单元包含宗地、自然幢、逻辑幢、层、户、间等多层级，如何建立三维地籍数据模型，在模型定义、设计与构建方面实现物理空间与产权空间一体化描述，对于支撑三维地籍管理至关重要。自然幢户、间层逻辑幢宗地图房地一体的不动产管理单元10超图软件产品线三维地籍解决方案3.1.1.三维地籍数据摸型定义为满足房地一体的三维不动产立体化管理需求，面向现有建筑物几何形态多样、产权关系复杂等特点，从“几何形态一语义描述一要素关系”三个维度出发，统筹考虑物理空间和产权空间一体化表达，设计顾及物理空间的三维地籍数据模型的概念框架，服务于三维地籍“"地一楼一层一户一间”多细节层级的管理，解决三维地籍数据模型内容单一、缺乏建筑语义等难点，支撑多层次立体化的不动产综合表达和权属管理。顾及物理空间的三维不动产模型定义LODO地上宗地宗地产权空建筑场地物地表宗地空间a0*地下宗地建筑物LODI逻辑幢建筑单元墙体共有空间窗LOD2层层专有空间楼板LOD3间语义描述要素关系几何形态物理语义·产权语义空间关系·产权关系点、线、面·多曲线（面）语义关联拓扑关系体要素444图顾及物理空间的三维地籍数据模型概念框架11超图软件产品线三维地籍解决方案3.1.2.三维地籍数据摸型设计结合三维地籍数据模型定义，基于土地管理领域模型(LADM)分析设计了产权语义类，实现共有产权空间和专有产权空间清晰划分，并利用城市地理标记语言(CityGML)发展了多层级物理空间的管理方法，同时通过CityGML的扩展机制实现产权空间要素类和物理空间要素类的语义关联以及一体化存储，以满足三维地籍在几何形态、语义描述、要素关系等维度的综合表达和管理，支撑三维地籍物理空间和产权空间的一体化表达和应用。专有产权空间口产权空间■共有产权空间■物理空间图要素关系表达3.2.多细节层次的三维地籍数据规范3.2.1.数据分类及格式结合实景三维建设技术文件中数据类型的划分，将三维地籍模型数据分为地理场景和地理实体两大类。其中，地理场景类数据主要涉及倾斜摄影数据，用于支撑不动产场景及建筑物外观的真实展现，并可通过动态单体化支撑三维地籍实体化管理。地理实体类数12超图软件产品线三维地籍解决方案据主要包括三维宗地产权体模型、三维自然幢产权体模型、三维户室产权体模型以及建筑实体模型数据，能够综合表达“地一楼一层一户一间”各层级的物理空间和产权空间，满足三维地籍地上地下的一体化管理。表数据分类及格式三维地籍模型数据分类数据格式地理场景类倾斜摄影数据OSGB三维宗地产权体模型数据OB、IFC、ShapeFile三维自然幢产权体模型数据OBJ,IFC、ShapeFile地理实体类三维户室产权体模型数据OBJ、FC、ShapeFile建筑实体模型数据OB、IFC3.2.2.数据细节层次分类为衔接和复用各类三维数据成果，满足三维地籍各类数据的融合管理，将三维地籍模型数据的细节层次结合实景三维技术规范划分为LOD0级、LOD1级、LOD2级、LOD3级、LOD4级共5个级别，其中，LOD1级细分为LOD1.0级、LOD1.1级、LOD1.2级、LOD1.3级，具体每个级别的结构要求以及模型类型见下表所示。地方上的各类三维地籍数据可根据结构要求归类到对应的细节层次，并可以结合地方实际需求进行级别的拓展，以支撑多元化三维数据的统一管理和应用。13超图软件产品线三维地籍解决方案表模型细节层次分级分级结构要求三维地籍模型类型地理场景下的建筑物及LOD0级倾斜摄影数据周围环境连续表达。LOD1.0建筑物综合轮廓拉伸到三维宗地产权体级顶部的方块结构表达。模型数据建筑物粗略外形轮廓拉LOD1.1伸到顶部的体块结构表级达。LOD1建筑物详细外形轮廓拉级LOD1.2三维自然幢产权伸到顶部的体块结构表级体模型数据达。建筑物外形结构轮廓拉LOD1.3伸到顶部的体块结构表三维户室产权体级达（主楼、裙楼、错模型数据层)。表现建筑物屋顶及外轮LOD2级廓的基本特征表达。精确反映建筑物屋顶及LOD3级外轮廓的基本特征表达。精确反映建筑物屋顶及外轮廓的详细特征，具建筑实体LOD4级有分层分户、部件结构模型数据特征表达。3.2.3.数据组织与结构定义为规范三维地籍数据的属性结构、组织方式、存储目录命名、数据库索引设计等，促进三维地籍成果的管理与共享，参考《GBT42547-2023地籍调查规程》《TD/T1066-2021不动产登记数据库标准》等文件，结合三维地籍工作实际对数据组织与结构进行了定14超图软件产品线三维地籍解决方案义。三维地籍数据库可采用湖仓一体架构的空间数据库对倾斜摄影数据、三维宗地产权体模型数据、三维自然幢产权体模型数据、三维户室产权体模型数据、建筑实体模型数据等统一管理，将数据库划分为地理场景分库、地理实体分库，各分库可根据数据内容细化为不同子库，并可结合常规的属性字段和不同的空间数据、时间数据特征，创建完整的时空索引机制，实现数据库的高效组织管理。三维地籍数据库按网格按对象缓存切片存储对像存储对像存储场景模型库产权体模型库建筑实体模型库倾斜摄影宗地产权体人工精细模型户室产权体不动产单元号不动产单元号不动产单元号不动产单元号地籍调查库不动产登记库图三维地籍数据组织设计四表征：高效建模面向现有建模手段在效率、成本以及信息完备性方面的痛点，综合不同数据源、应用需求和场景尺度等因素，研究发展了多种三维地籍数据建模方法，包括A!辅助语义智能化提取、规则自动化建模、要素参数化建模等，有效支撑房地一体三维不动产高效建模。15