三维数字铁路用地管理系统

赵莲

摘 要：该系统将基础地理信息数据与铁路相关专题数据有效整合，采用先进的二三维一体化GIS软件平台和插件式应用开发框架，首次将三维地理信息引入到铁路用地管理中。系统中数据资源丰富，并实现了台帐数据的可视化管理，资产处置和档案管理的流程化管理，以及利用现状管理、综合统计分析、地图管理等其他功能，能够更好地服务铁路用地管理。

关键词：三维 铁路 地理信息 宗地 档案 台账 地图

1、引言

近年来，随着高铁技术的引进和自主研发，我国拥有自主知识产权的高铁技术已达到国际领先水平。十二五期间，中国客运专线网将实现“四纵四横”的预期目标，高速铁路时代即将全面来临。截止2014年12月28日，中国高铁运营总里程超过1万6千公里，“四纵”干线基本成型。高速铁路的迅猛发展，既有铁路的高速化改造，必然会引起铁路站场、线路等用地范围、性质、利用方式的巨大改变，为铁路用地管理带来了巨大的挑战。

铁路的宏观发展态势，为铁路用地管理规划了新的方向，铁路用地的整体特点，也对改变铁路用地管理模式提出了更高要求。铁路用地的突出特点是点多、线长、面广。基于以上特点，铁路用地涉及相邻单位众多，确权领证难度大、四邻签章困難多；铁路路线纵横分布，土地边界犬牙交错，现场情况极为复杂；铁路用地所处地理位置优越，地方城市改造占用频繁，维护铁路用地权益难度大。

为解决铁路用地管理存在的实际问题，充分利用现代科技手段，将三维基础地理信息数据与铁路用地专题管理数据进行整合，构建铁路用地系统综合数据服务平台，以此为基础，进行3D数字铁路用地管理系统的研发，实现对宗地、档案、台账、地图、利用现状、资产处置的统一管理，为铁路用地“一体化”电子政务办公，打下坚实的基础。

2、解决方案

2.1 数据库建设

三维数字铁路用地管理系统充分利用现代地理信息技术，通过卫星遥感照片、航拍以及测绘人员实地测量等各种方式收集地理信息，取得铁路用地全方位、全覆盖正射影像数据。利用正射影像数据结合数字高程模型构建出真实反映地表起伏情况的三维地面模型。

通过对车站、站场等重点区域的房屋建筑进行三维建模，对铁路用地范围内复杂的建筑物、构筑物等，进行360度无死角立体扫描并进行后期的三维精细建模，获得复杂建筑的细节信息，对铁路沿线的高压电塔、电杆及高压线等通过三维扫描技术建立精细模型，能够有效保障铁路运营安全。

三维数字铁路用地管理系统将基础地理信息数据与铁路相关专题数据有效整合。通过资料收集、底图制作、权属调查、土地详查、土地登记、数据入库等步骤获取铁路用地管理信息，再将铁路用地管理信息整理形成铁路宗地图、土地利用现状图，并通过中间库的转换将台账数据、档案数据录入信息系统。

2.2 系统建设

通过整合将正射影像数据、数字高程模型数据、三维模型数据、铁路宗地图、铁路土地利用现状图、档案数据、台账等数据进行叠加，并以此为基础研发了三维数字铁路用地管理系统。

该系统在实现了传统台账管理功能基础之上，还具备宗地管理、利用现状管理、资产处置、档案管理、综合统计分析等功能。

2.2.1 宗地管理

采用车站、区间、独立地块模式来管理，以地形图-宗地界-保护区界-影像图-三维建筑模型的叠加形式来显示，实现对扫描档案、台账、图形的联动和浏览。

系统可以采用多种方式定位，通过土地证号、里程、坐标对宗地进行精确定位。在宗地选中的情况下，点击台账浏览，可以显示选中宗地的台账数据，双击每一条台账数据，地图中会高亮显示对应的宗地，从而使台账和地图联动起来。

三维场景能给人带来更真实的现场感，可以直观地、多角度地看出宗地内的建筑物形态以及建筑物与宗地界的位置关系，点击三维场景中的单栋建筑模型可以显示出其名称、楼层、等属性信息，为后期房屋调查提供数据支持。

2.2.2 利用现状管理

通过利用现状图，可以看到不同使用单位的土地利用情况，利用现状图中不同颜色代表不同使用单位或不同土地用途。单击某个车站，该站所有地块会高亮显示在地图窗口中，点击属性查询，所有地块属性均可显示，包括土地使用单位、土地面积、建筑占地面积等。其他管理功能与宗地管理模块功能一致，也可实现二三维联动及三维场景展示。

2.2.3 资产处置

实际工作中，资产处置业务流程常涉及到不同部门间文件资料的交互传送，本流程在软件中加以控制，不仅可以做到对每一个资产处置的过程和进度一目了然，而且能及时地把资产处置过程中产生的各种材料进行归档，并及时对台账进行更新。

2.2.4 档案管理

铁路用地档案数据量巨大，系统将档案进行数字化管理，能够对档案入库、档案借阅、档案审批、档案下载实现流程化管理，提高管理效率。

借阅人填写借阅信息进行借阅登记，主管副所长对借阅情况进行审批，审批通过则借阅人员落实审核意见，登记领取人信息，对原件的归还情况进行确认。本模块中只有档案管理员拥有档案入库（新增、修改、删除）的权限。

3、系统特色

该系统的主要特色有：

（1）流程化管理模块：对资产处置、档案借阅等涉及较多角色和身份的综合业务，进行流程化管理，实现网络审核。

（2）台帐数据的可视化管理：实现了台帐与地图数据联动，在地图上直观展示台帐数据，并实现空间数据与台帐数据的关联更新。

（3）土地利用现状综合分析：在土地利用现状调查的基础上，将宗地利用现状信息在地图上进行直观展示，为土地综合开发利用提供统计分析情况。

（4）叠加最新高清正射影像：将铁路用地图与高清数字影像图叠加、联动，对铁路用地现场进行直观展示，保障铁路的运营安全。

（5）车站、站场的三维立体模型：提供最直观、最立体的视觉效果，为领导决策提供最详实的数据信息。

4、结论与展望

三维数字铁路用地管理系统紧密围绕铁路用地管理实际需求，充分利用地理信息技术，针对宗地管理、土地利用现状管理、资产处置、综合统计等工作重点实现了三维数字铁路用地管理的基本功能。系统所有数据及模块将均采用标准接口，方便后续对土地监察、房产管理、不动产管理、土地综合开发利用、地质灾害预警等功能模块的扩展开发，更好地服务于铁路运输、安全生产、创效增收等领域。

参考文献

[1]刘学党，伊尧国.基于WEB的城市三维地理信息系统构建方法研究[J].天津城市建设学院学报，2010（01）.

[2]万剑华，潘正风，李清泉.城市三维地理信息系统研究的几个焦点问题[J].测绘通报，2010（07）.