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摘 要：三维地籍作为土地空间权管理的有效工具已成为当前研究的热点之一。本文从三个典型案例入手，指出了现行二维地籍的不足，提出了三种三维地籍解决方案，并对三种解决方案进行了对比分析，提出混合三维地籍方案是当前最可行的方案。
关键词：三维地籍；土地立体利用
我国不动产登记是由土地登记和房屋登记组成的二元登记系统。在我国当前的地籍系统中其登记对象——宗地——是建立在二维地表上的，具有二维边界。然而随着城市化与工业化的不断推进，土地资源日益紧缺，城市空间不断向地下和地上延伸，各种高层建筑、地下建筑等在城市应运而生。与此同时，二维宗地边界也被各种跨宗地的不动产实体（空中跨街建筑、地下通道、地下商场、地铁等）打破，使得某一宗地的地上或地下存在另一宗地产权。土地的立体化利用与跨宗地建筑物的不断出现致使传统的土地登记和地籍系统无法满足人们对三维空间占有与利用的需求，需要寻找一种新方法来解决土地利用向空间多元化发展产生的问题。
近年来，许多国家开始研究在三维地理信息系统的基础上，发展三维地籍的管理模式，试图使用三维地籍管理模式解决现行土地登记和地籍管理制度中存在的不能全面反映土地利用状况的问题，以便对某些特殊的土地利用状况进行登记、记载，准确反映三维土地空间的合理应用。本文通过案例研究的方式，揭示现行二维地籍的不足，分析当前三种不同地籍模式下的三维地籍解决方案的优缺点，并为最可行的混合三维地籍设计了对应的空间数据模型，并以原型系统的方式验证所提出模型的可行性。
一、案例研究
案例1：跨街建筑物
该案例的用地特征是一宗地的建筑物占用其它宗地上层空间。该类建筑物在许多城市都存在，如中关村电脑城建筑、南方的骑楼等，其特征是左右两边建于道路两旁，中间跨街连廊将二者连接并与二者形成统一整体，而整个建筑物产权归属于同一权利主体。从地籍图上看（图1），H102-0038、H102-0037 和H102-0037（B）三块宗地被用来表示整个建筑物的坐落位置，其中宗地H102-0037（B）是建筑物中间跨越街道部分的宗地图。单从宗地图看，易于得出宗地H107-0037（B）是一边界闭合，左右边界分别与H107-0038和H107-0037相邻的普通宗地，但此结论与现实中建筑物位于道路上空的情况完全不同。宗地H102-0037（B）是建筑物悬空部分垂直投影的结果，也就是说宗地H102-0037（B）（私权）并不是从公路所在宗地（公权）中分割出来的，而是设立在地表之上的宗地，独立于公路所在宗地。采用投影方式处理这种用地类型，必将引起宗地H102-0037（B）与公路所在宗地的叠加，这显然与传统的地籍理论相背离。从该案例可以看出，现行的二维地籍难以准确表达地上分层设立的土地使用权及其对应的空间范围。
案例2：深圳地铁站的地下空间
该案例的用地特征是地下空间的开发与利用。图2左侧线标出的是京九铁路，右侧线标出的是深圳地铁，宗地A属于广深铁路股份有限公司，宗地号为H105-005，为地上空间使用权；宗地B属于公共汽车公司，宗地号为H105-0123，为地上空间使用权；宗地C属于深圳市地铁有限公司，宗地号为H107-0015（B），为地下空间使用权。宗地C是一个地铁站，由地下车道和地下站台构成，站台上建有独立的商铺。地籍图中显示宗地C和宗地B存在部分叠合的现象，这在传统地籍系统中是不允许的。产生这个问题的原因是宗地C是一宗地下空间，位于宗地B的下方，对于该类用地的登记，依据国土资源部答复广东省国土资源厅《关于地下建筑物土地确权登记发证有关问题的复函》：“离开地面一定深度单独建造，不能与地上建筑物联为一体的地下建筑物，其土地权利可确定为土地使用权（地下）。具体登记时，其土地面积为地下建筑物垂直投影面积，并在备注栏注明相应地上使用权的特征”。遵照此规定，具体登记时，将宗地C垂直投影到二维平面，产生了宗地B与宗地C的叠加现象。另外，登记资料中没有对宗地C的地下车道、站台商铺等建筑的空间几何信息进行描述，查询属性项也未有相关的描述记录。从该案例可以看出，现行的二维地籍难以准确表达地下空间土地使用权及其空间范围。
案例3：某商住综合楼
此案例为一商住综合楼（如图3所示），从产权性质和用途上划分，它由四部分组成：地下停车场（共用部分）、商用部分、住宅公寓和公有房屋——公共事业单位（某市图书馆）。地下部分为停车场、1-3层为图书馆、3层以上前侧为写字楼（商用部分）、后侧为住宅公寓。该综合楼所占宗地的土地使用权由全体业主共同持有，并根据各业主专有部分在整体建筑所占的比例对该宗地进行宗地面积分摊。因各专有部分（房屋）使用功能不同，致使获得土地使用权的方式与年限也不相同，住宅单元部分和商用部分的土地使用权年限分别为70年和40年，是以出让的方式获得的土地使用权；公有房屋（图书馆）的土地使用权则通过划拨方式取得，没有固定的使用权年限。从该案例可以看出，同一宗土地在不同空间利用层次具有不同的权属来源、出让年限和使用权类型，而我国现行的地籍系统仅记录了整栋建筑物在平面的坐落四至边界，并不记载土地使用权（产权单元）的空间和产权信息，故二维地籍难以反映这种复杂的立体权利的空间分布。
从上述三个案例可知，现行的二维地籍信息负载不足，不能真实反映土地空间利用现状，尤其针对地下、悬空和以更加复杂空间形态存在的建筑物，无法界定其依附宗地的边界，因此，迫切需要在地籍管理中引入三维概念，研究三维地籍的理论与方法，解决土地立体化利用带来的问题。
二、三维地籍解决方案
三维地籍是引入了空间产权的地籍，它将土地空间按照权属不同划分为没有交叉、重叠的三维权利实体，并以其为登记对象来管理立体权利。依照实现层次的不同，三维地籍可分为三种模式：添加三维标签的三维地籍、完全三维地籍与混合三维地籍。第一种模式是在现行二维地籍的基础上，采用投影的方式将三维实体投影到二维平面上，并将投影后的轮廓记录到地籍空间数据库，第三维信息作为属性数据处理，仅用楼层、地下室、东西南北等模糊的方位概念表述，缺失空间位置的定量描述，无法准确反映各类地籍实体的空间状态，尤其无法表达跨宗地的不动产实体的空间权属范围。 第二种模式是一种纯三维地籍。在该模式下，登记客体不再是依附于地表的二维宗地，而是与地表无关的三维权属空间（三维宗地）。它将土地空间依照权属不同划分为没有交叉、重叠、裂缝的三维宗地，并以其为登记客体来管理空间权。在这种模式下，所有的不动产产权都将建立在一个确定的闭合三维空间范围内。纯三维地籍摈弃了二维地籍的理论框架，它的建立意味着废弃现行的二维地籍理论与方法，这在当前并不可行，原因有两个：一是现行的地籍制度、法律体系、登记技术等都是以二维宗地为基础的，并已持续了几十年，积累了大量的地籍档案；转换地籍登记模式不仅要耗费大量的人力、物力，而且还要修改地籍相关的法律、制度等，这显然在较短时期内是行不通的。二是二维地籍在大多数情况下仍然适用，许多简单的土地立体利用可通过降维处理，只有遇到复杂的土地立体利用时，才需引入三维宗地，因此，无需废弃二维地籍，转而构建纯三维地籍。
第三种模式是混合三维地籍。鉴于第一种模式无法描述复杂的立体用地，第二种模式又过于超前，对二者进行折衷，形成一种混合的三维地籍解决方案。该模式仍然基于二维地籍理论框架，并针对复杂的立体用地，引入了三维空间权与三维宗地两个概念，将具有独立产权的并不能与地上建筑联为一体的地下或地上悬空建筑的土地使用权定义为三维空间使用权。将三维宗地定义为一个不依赖于地表土地而存在的法定三维空间。从三维空间的角度来看，三维宗地是由三维坐标描述的闭合立体空间域（体），它不依附于地表，且是从地表的三维空间中减去的一个三维空间。在三维地籍形态下，三维宗地的闭合空间侵占了与之相邻的传统宗地的空间。在一般情况下，“三维宗地”的边界即是三维地籍物的三维空间边界，即产权实体的物理边界；在特殊情况下，三维宗地的边界大于三维地籍物的空间边界，例如地下隧道的具有外围保护空间，这样其三维宗地就大于隧道本身的空间。混合三维地籍在不改变现行地籍制度下，可以解决复杂立体用地的登记与确权问题，具有较强的可行性与可操作性。
三、结语
随着土地资源的日益紧缺，北京、上海、南京、杭州、深圳等城市都已经开展了针对地下空间的登记、确权和发证工作，而现行的二维地籍无法满足这种土地立体开发利用的管理需求，迫切需要建立三维地籍。当前三维地籍的研究虽然在法律、制度、技术等层面上有了较大进展，但总体说来，距离真正意义上的登记还有很大差距。本文通过三个典型案例来阐述二维地籍存在的缺陷，并进一步分析了三种三维地籍实施方案的可行性，提出混合三维地籍模式是当前最可行的解决方案。
参考文献
[1] 纪明汝.中国三维地籍系统的设计与实现[D].西安：长安大学，2007.
[2] 朱庆，胡明远.基于语义的多细节层次3维房产模型[J].测绘学报，2008，37（4）.
[3] 詹长根，齐志国，赵军华.三维地籍的建立分析[J].国土资源科技管理，2006，23（2）.
[4] 林亨贵，郭仁忠.三维地籍概念模型的设计研究[J].武汉大学学报，2006，31（7）.
[5] GUO R Z，LI L，HE B et al[C].3D cadastre in China——a case study in Shenzhen city[C].2nd International Workshop on 3D Cadastres.2011，Delft，the Netherlands：1-17.
[6] 郭仁忠，应申.三维地籍形态分析与数据表达[J].中国土地科学，2010，24（12）.
[7] 文小岳，李光强，王振兴.面向地籍的三维数据模型设计与建立[J].测绘科学，2010，35（5）.
[8] 宋文杰，刘玉华，葛孚刚等.电阻率反演及其应用[J].CT理论及应用研究，2015，24（3）.
作者简介：邵长江（1972.08- ），男，山东临沂人，工程师，研究生，研究方向：计算机地图制图。
关键词：三维地籍；土地立体利用
我国不动产登记是由土地登记和房屋登记组成的二元登记系统。在我国当前的地籍系统中其登记对象——宗地——是建立在二维地表上的，具有二维边界。然而随着城市化与工业化的不断推进，土地资源日益紧缺，城市空间不断向地下和地上延伸，各种高层建筑、地下建筑等在城市应运而生。与此同时，二维宗地边界也被各种跨宗地的不动产实体（空中跨街建筑、地下通道、地下商场、地铁等）打破，使得某一宗地的地上或地下存在另一宗地产权。土地的立体化利用与跨宗地建筑物的不断出现致使传统的土地登记和地籍系统无法满足人们对三维空间占有与利用的需求，需要寻找一种新方法来解决土地利用向空间多元化发展产生的问题。
近年来，许多国家开始研究在三维地理信息系统的基础上，发展三维地籍的管理模式，试图使用三维地籍管理模式解决现行土地登记和地籍管理制度中存在的不能全面反映土地利用状况的问题，以便对某些特殊的土地利用状况进行登记、记载，准确反映三维土地空间的合理应用。本文通过案例研究的方式，揭示现行二维地籍的不足，分析当前三种不同地籍模式下的三维地籍解决方案的优缺点，并为最可行的混合三维地籍设计了对应的空间数据模型，并以原型系统的方式验证所提出模型的可行性。
一、案例研究
案例1：跨街建筑物
该案例的用地特征是一宗地的建筑物占用其它宗地上层空间。该类建筑物在许多城市都存在，如中关村电脑城建筑、南方的骑楼等，其特征是左右两边建于道路两旁，中间跨街连廊将二者连接并与二者形成统一整体，而整个建筑物产权归属于同一权利主体。从地籍图上看（图1），H102-0038、H102-0037 和H102-0037（B）三块宗地被用来表示整个建筑物的坐落位置，其中宗地H102-0037（B）是建筑物中间跨越街道部分的宗地图。单从宗地图看，易于得出宗地H107-0037（B）是一边界闭合，左右边界分别与H107-0038和H107-0037相邻的普通宗地，但此结论与现实中建筑物位于道路上空的情况完全不同。宗地H102-0037（B）是建筑物悬空部分垂直投影的结果，也就是说宗地H102-0037（B）（私权）并不是从公路所在宗地（公权）中分割出来的，而是设立在地表之上的宗地，独立于公路所在宗地。采用投影方式处理这种用地类型，必将引起宗地H102-0037（B）与公路所在宗地的叠加，这显然与传统的地籍理论相背离。从该案例可以看出，现行的二维地籍难以准确表达地上分层设立的土地使用权及其对应的空间范围。
案例2：深圳地铁站的地下空间
该案例的用地特征是地下空间的开发与利用。图2左侧线标出的是京九铁路，右侧线标出的是深圳地铁，宗地A属于广深铁路股份有限公司，宗地号为H105-005，为地上空间使用权；宗地B属于公共汽车公司，宗地号为H105-0123，为地上空间使用权；宗地C属于深圳市地铁有限公司，宗地号为H107-0015（B），为地下空间使用权。宗地C是一个地铁站，由地下车道和地下站台构成，站台上建有独立的商铺。地籍图中显示宗地C和宗地B存在部分叠合的现象，这在传统地籍系统中是不允许的。产生这个问题的原因是宗地C是一宗地下空间，位于宗地B的下方，对于该类用地的登记，依据国土资源部答复广东省国土资源厅《关于地下建筑物土地确权登记发证有关问题的复函》：“离开地面一定深度单独建造，不能与地上建筑物联为一体的地下建筑物，其土地权利可确定为土地使用权（地下）。具体登记时，其土地面积为地下建筑物垂直投影面积，并在备注栏注明相应地上使用权的特征”。遵照此规定，具体登记时，将宗地C垂直投影到二维平面，产生了宗地B与宗地C的叠加现象。另外，登记资料中没有对宗地C的地下车道、站台商铺等建筑的空间几何信息进行描述，查询属性项也未有相关的描述记录。从该案例可以看出，现行的二维地籍难以准确表达地下空间土地使用权及其空间范围。
案例3：某商住综合楼
此案例为一商住综合楼（如图3所示），从产权性质和用途上划分，它由四部分组成：地下停车场（共用部分）、商用部分、住宅公寓和公有房屋——公共事业单位（某市图书馆）。地下部分为停车场、1-3层为图书馆、3层以上前侧为写字楼（商用部分）、后侧为住宅公寓。该综合楼所占宗地的土地使用权由全体业主共同持有，并根据各业主专有部分在整体建筑所占的比例对该宗地进行宗地面积分摊。因各专有部分（房屋）使用功能不同，致使获得土地使用权的方式与年限也不相同，住宅单元部分和商用部分的土地使用权年限分别为70年和40年，是以出让的方式获得的土地使用权；公有房屋（图书馆）的土地使用权则通过划拨方式取得，没有固定的使用权年限。从该案例可以看出，同一宗土地在不同空间利用层次具有不同的权属来源、出让年限和使用权类型，而我国现行的地籍系统仅记录了整栋建筑物在平面的坐落四至边界，并不记载土地使用权（产权单元）的空间和产权信息，故二维地籍难以反映这种复杂的立体权利的空间分布。
从上述三个案例可知，现行的二维地籍信息负载不足，不能真实反映土地空间利用现状，尤其针对地下、悬空和以更加复杂空间形态存在的建筑物，无法界定其依附宗地的边界，因此，迫切需要在地籍管理中引入三维概念，研究三维地籍的理论与方法，解决土地立体化利用带来的问题。
二、三维地籍解决方案
三维地籍是引入了空间产权的地籍，它将土地空间按照权属不同划分为没有交叉、重叠的三维权利实体，并以其为登记对象来管理立体权利。依照实现层次的不同，三维地籍可分为三种模式：添加三维标签的三维地籍、完全三维地籍与混合三维地籍。第一种模式是在现行二维地籍的基础上，采用投影的方式将三维实体投影到二维平面上，并将投影后的轮廓记录到地籍空间数据库，第三维信息作为属性数据处理，仅用楼层、地下室、东西南北等模糊的方位概念表述，缺失空间位置的定量描述，无法准确反映各类地籍实体的空间状态，尤其无法表达跨宗地的不动产实体的空间权属范围。 第二种模式是一种纯三维地籍。在该模式下，登记客体不再是依附于地表的二维宗地，而是与地表无关的三维权属空间（三维宗地）。它将土地空间依照权属不同划分为没有交叉、重叠、裂缝的三维宗地，并以其为登记客体来管理空间权。在这种模式下，所有的不动产产权都将建立在一个确定的闭合三维空间范围内。纯三维地籍摈弃了二维地籍的理论框架，它的建立意味着废弃现行的二维地籍理论与方法，这在当前并不可行，原因有两个：一是现行的地籍制度、法律体系、登记技术等都是以二维宗地为基础的，并已持续了几十年，积累了大量的地籍档案；转换地籍登记模式不仅要耗费大量的人力、物力，而且还要修改地籍相关的法律、制度等，这显然在较短时期内是行不通的。二是二维地籍在大多数情况下仍然适用，许多简单的土地立体利用可通过降维处理，只有遇到复杂的土地立体利用时，才需引入三维宗地，因此，无需废弃二维地籍，转而构建纯三维地籍。
第三种模式是混合三维地籍。鉴于第一种模式无法描述复杂的立体用地，第二种模式又过于超前，对二者进行折衷，形成一种混合的三维地籍解决方案。该模式仍然基于二维地籍理论框架，并针对复杂的立体用地，引入了三维空间权与三维宗地两个概念，将具有独立产权的并不能与地上建筑联为一体的地下或地上悬空建筑的土地使用权定义为三维空间使用权。将三维宗地定义为一个不依赖于地表土地而存在的法定三维空间。从三维空间的角度来看，三维宗地是由三维坐标描述的闭合立体空间域（体），它不依附于地表，且是从地表的三维空间中减去的一个三维空间。在三维地籍形态下，三维宗地的闭合空间侵占了与之相邻的传统宗地的空间。在一般情况下，“三维宗地”的边界即是三维地籍物的三维空间边界，即产权实体的物理边界；在特殊情况下，三维宗地的边界大于三维地籍物的空间边界，例如地下隧道的具有外围保护空间，这样其三维宗地就大于隧道本身的空间。混合三维地籍在不改变现行地籍制度下，可以解决复杂立体用地的登记与确权问题，具有较强的可行性与可操作性。
三、结语
随着土地资源的日益紧缺，北京、上海、南京、杭州、深圳等城市都已经开展了针对地下空间的登记、确权和发证工作，而现行的二维地籍无法满足这种土地立体开发利用的管理需求，迫切需要建立三维地籍。当前三维地籍的研究虽然在法律、制度、技术等层面上有了较大进展，但总体说来，距离真正意义上的登记还有很大差距。本文通过三个典型案例来阐述二维地籍存在的缺陷，并进一步分析了三种三维地籍实施方案的可行性，提出混合三维地籍模式是当前最可行的解决方案。
参考文献
[1] 纪明汝.中国三维地籍系统的设计与实现[D].西安：长安大学，2007.
[2] 朱庆，胡明远.基于语义的多细节层次3维房产模型[J].测绘学报，2008，37（4）.
[3] 詹长根，齐志国，赵军华.三维地籍的建立分析[J].国土资源科技管理，2006，23（2）.
[4] 林亨贵，郭仁忠.三维地籍概念模型的设计研究[J].武汉大学学报，2006，31（7）.
[5] GUO R Z，LI L，HE B et al[C].3D cadastre in China——a case study in Shenzhen city[C].2nd International Workshop on 3D Cadastres.2011，Delft，the Netherlands：1-17.
[6] 郭仁忠，应申.三维地籍形态分析与数据表达[J].中国土地科学，2010，24（12）.
[7] 文小岳，李光强，王振兴.面向地籍的三维数据模型设计与建立[J].测绘科学，2010，35（5）.
[8] 宋文杰，刘玉华，葛孚刚等.电阻率反演及其应用[J].CT理论及应用研究，2015，24（3）.
作者简介：邵长江（1972.08- ），男，山东临沂人，工程师，研究生，研究方向：计算机地图制图。