LandXML与LandInfra:澳大利亚新南威尔士州3D地籍数据建模的技术比较
作者:Kyle Gillespie 和 Dev Raj Paudyal
《ISPRS International Journal of Geo-Information》:LandXML and LandInfra: A Technical Comparison for 3D Cadastre Data Modelling in New South Wales, Australia
Kyle Gillespie and
Dev Raj Paudyal
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时间:2026年05月10日
来源:ISPRS International Journal of Geo-Information 2.8
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摘要 发展三维数字地籍是澳大利亚“Cadastre 2034”战略的关键目标,该战略旨在现代化土地信息基础设施。澳大利亚各地的辖区正在逐步从传统的二维地籍系统转向三维地籍模型,以更好地表示复杂的土地和财产权,尤其是在密集的城市环境中。在新南威尔士州(NSW
摘要 发展三维数字地籍是澳大利亚“Cadastre 2034”战略的关键目标,该战略旨在现代化土地信息基础设施。澳大利亚各地的辖区正在逐步从传统的二维地籍系统转向三维地籍模型,以更好地表示复杂的土地和财产权,尤其是在密集的城市环境中。在新南威尔士州(NSW),LandXML目前是数字地籍登记的标准格式。然而,它在支持三维空间数据表示方面的局限性促使人们开始研究其他标准,如LandInfra及其InfraGML编码格式。本研究的目的是探讨LandInfra如何处理澳大利亚新南威尔士州的现有地籍信息。具体而言,本研究是对LandXML和InfraGML的技术和结构比较,包括数据建模工作流程和几何编码方面的分析。研究采用了设计科学研究(DSR)和案例研究(CSR)相结合的混合方法。两个具有代表性的地籍图——一个标准图和一个分层图——使用LISCAD 2025 v25.9.23.1和AutoCAD Civil 3D 2026 V1进行了数字化处理,随后分别以LandXML和InfraGML格式进行建模。验证工作通过KITModelViewer和模式验证工具完成,并对开发周期、建模结构、可用性和工作流程进行了对比分析。研究表明,在所研究的案例范围内,InfraGML在语义丰富性和结构灵活性方面优于LandXML,尽管其实际应用受到商业软件支持有限的限制,可能会给从业者带来采用上的挑战。本研究的结果表明,LandInfra在推动澳大利亚三维地籍未来发展方面具有巨大潜力。在此背景下,InfraGML被视为一个值得继续研究的数据标准,而不是立即替代LandXML的选择。在本研究的范围内,没有开发出完全可操作的三维地籍实现方案,也没有在现有的法律或制度框架内对其进行验证,也没有涉及复杂的三维场景。未来的研究应探索与CAD平台的集成、三维测量的立法影响、复杂体积案例以及正式的三维拓扑验证方法,例如使用嵌套地块方法和InfraJSON编码。
1. 引言
地籍是对一个辖区内地块的表现、管理和开发。它定义并记录了适用于这些地块的权利、限制和责任(RRRs)的位置和范围[1]。这有助于实现一系列与土地相关的行政功能,包括登记和转让、土地使用规划和发展、制图、租赁和许可,甚至选举边界定义,除了其最初的税务用途外[2]。自地籍系统首次被定义以来,它们一直是二维的(长度和宽度)。然而,实际的土地所有权可以延伸到地上和地下,超出明确的界限[3]。随着建筑世界的复杂化以及土地价值的增加,人们对在三维空间(长度、宽度和高度)上细分财产权的兴趣日益增加[4]。因此,除了财产的两维面积外,还需要对其三维体积进行量化并授权[3]。
澳大利亚的政府间测绘委员会(ICSM)已将这一问题列为其“Cadastre 2034”战略的目标之一,旨在改革澳大利亚的地籍系统[1]。关于定义和实施三维地籍的研究已在维多利亚州和昆士兰州等地开展[3,5,6,7,8,9]。其中一些研究使用了LandXML。LandXML是ICSM规定的数字地籍登记的国家标准[7]。它是每个州新兴的ePlan协议数字登记服务的关键组件,包括新南威尔士州的LRS Connect、维多利亚州的SPEAR和昆士兰州的EARL[7,8,10]。然而,在新南威尔士州使用LandXML进行三维地籍研究的工作较少[8]。这部分是由于数字图的采用率较低,因为ePlan的初始版本是在2010年上线使用的[8]。尤其是在分层图的方面[8]。
另一条研究路径涉及在建筑环境中使用建筑信息模型(BIM),特别是为了增强复杂三维空间数据的表示和管理。BIM涉及以标准化格式生成、分析和交流建筑信息模型,适用于建筑、工程和建筑行业[11,12]。BIM与地理信息系统(GIS)类似,因为它们都处理现实世界的三维表示;然而,BIM更具对象导向性和语义聚焦,因为它需要包含构成建筑物所有元素的高度详细和语义丰富的信息[12,13]。因此,BIM更侧重于建筑物的设计和建造[13]。相比之下,GIS则反映了不同时间点的现有环境信息。尽管详细程度较低,但GIS定期更新并覆盖更广泛的区域[13]。这两个领域的重叠促使人们试图将它们联系起来。关于底层建模方法的问题导致了所谓的“BIM-GIS困境”[14]。
LandInfra是一个由开放地理空间联盟(OGC)开发的新开放概念数据建模标准,旨在作为BIM和GIS之间的桥梁[14]。它结合了计算机辅助设计(CAD)、GIS和BIM的元素,并与CityGML和行业基础类(IFC)有重叠——这些都是GIS和BIM中常用的数据标准[14]。例如,LandInfra和CityGML在特征类上存在重叠,包括建筑物、道路、铁路、土地表面、土地特征和行政分区[15]。此外,LandInfra的对齐类是与buildingSMART International的IfcAlignment项目共同开发的,以确保LandInfra和IFC之间的互操作性[14]。图1显示了LandInfra作为IFC和CityGML之间的桥梁,但在概念、语义和几何上更接近CityGML[14]。LandInfra的开发是为了响应OGC试图将LandXML与OGC标准对齐的尝试。由于缺乏文档和概念建模等问题,决定基于LandXML功能的子集开发一个新的标准,并采用地理标记语言(GML)编码——即InfraGML——该标准由基于统一建模语言(UML)的概念模型支持[14,15,16]。然而,目前尚无商业软件支持LandInfra[14,17],截至2021年,它仍被认为过于年轻,无法与IFC和CityGML进行适当比较[18]。尽管已经开发了支持LandInfra的验证程序和应用领域扩展(ADE)[14]。
本研究旨在通过比较LandXML和LandInfra在结构和可用性方面的差异来整合当前的三维地籍方法。此外,还使用了新南威尔士州地籍的案例数据来检验LandInfra在结构、建模能力和作为国家数据标准的未来研究潜力方面的表现,正如之前所提出的[19,20]。
第1节概述了相关数据模型,如LandXML、LandInfra、InfraGML、BIM/IFC和CityGML,并阐明了它们之间的关系。第2节总结了本研究的方法和材料。第3节介绍了LandXML和LandInfra用于处理地籍数据的数据模型和编码元素的主要成果。第4节提供了当前研究的讨论。最后一节提出了结论性的意见和未来的工作方向。
1.1. LandXML和ePlan
LandXML是一种基于XML的数据格式,常用于测绘和土木工程。它包括四个主要组成部分:初始化部分,用于定义坐标系统和单位;元数据部分,描述数据集的名称、版本和日期;几何部分,包含点、地块和表面等几何信息;以及测量数据部分,包括测量观察结果和与测量配置相关的元数据[21]。ePlan协议是基于LandXML的协议,用于处理澳大利亚和新西兰的数字地籍信息[22]。它将测量图中通常包含的信息映射到地籍信息文件(CIF)中,然后电子传输给政府和相关行业[22]。该协议由ICSM的ePlan工作组(eWG)于2003年开发,作为推动澳大利亚和新西兰政府及相关行业之间数据交换的国家模型的一部分[23]。选择LandXML的部分原因是新西兰对该标准进行了大量前期研究,并已开发出数字地籍系统(Landonline)[24]。ePlan协议于2010年最终确定,各州随后根据该协议开发自己的ePlan系统[24]。维多利亚州、昆士兰州和新南威尔士州在ePlan的研究和开发方面取得了显著进展[6,8,9,23,25,26,27,28]。新加坡在2013年加入eWG后也采用了该协议[29]。然而,澳大利亚向联邦地籍系统的进一步发展面临一些障碍,包括各州不愿意偏离传统做法以及缺乏联邦层面的领导。测绘行业希望通过领导力和集中监管实现地籍的统一性和标准化[28]。
维多利亚州在2011至2013年间首次试点使用了ePlan,随后于2013年将其作为“通过电子应用和参考进行测绘和规划”(SPEAR)系统推出[26]。Spear包括数字数据下载服务、验证服务和数据查看及可视化服务[26]。2019年,维多利亚州停止了纸质地籍图的登记,转而使用SPEAR的电子登记网络(ELN)服务[30]。随后,维多利亚州制定了到2024年至2032年逐步实现地籍完全数字化的ePlan计划[31]。此外,维多利亚州还研究了三维地籍的技术方面,包括使用LandXML进行数据建模[8]以及通过WebGL进行数据可视化[26]。
昆士兰州为其ePlan实施开发了eSurvey(之前称为电子注册登记(EARL)项目[27]。EARL计划分三个阶段在昆士兰实施:EARL-I作为内部数字工具用于捕获测量信息(测量信息处理(SIP);EARL-II涉及数字计划的创建和登记门户的开发;EARL-III涉及完全的数字登记,使得数字文件具有法律效力[27]。然而,eSurvey的进一步开发在2017年停止[32],目前的努力集中在ESRI的地块结构上[33,34]。
新南威尔士州自2010年起采用ePlan来替代二维PDF和TIFF格式的地籍图登记[8]。2023年,新南威尔士州土地注册局(LRS)用LRS Connect取代了ePlan,这是新南威尔士州从纸质地籍图向数字地籍图长期转型的一部分[35]。LRS Connect提供了一个“工作空间”,可以在此完成数字登记[36]。第三方也可以参与登记过程[36]。但是,仍需要上传PDF/TIFF格式的图并连同LandXML数字图和相关行政表格一起进行登记[36]。
历史上,新南威尔士州对三维数字图的研究相对较少。其中一个原因是新南威尔士州处理分层分样的方式:单独的地块通常由楼层平面图定义[37]。在LRS Connect上注册的所有图中,分层图的比例不到1%[8]。新南威尔士州的分层图是根据建筑物实地情况定义的,因此其尺寸标注方式与标准的分割图不同[8]。图2展示了一个典型的新南威尔士州分层分样示例。图中没有提供方向方位角,如果没有建筑物来确定边界,则会提供距离。使用vinculum符号(∫)将单独的地块连接到同一地块上。这种分层表示方法与维多利亚州和昆士兰州的方法不同,后两者分别使用剖面图(图3)和体积图(图4)[7,23,38]。虽然有人提出了一种从LandXML开发的“2D拉伸”三维模型技术,但该技术无法模拟弯曲和倾斜的垂直表面[7]。
图2. 新南威尔士州的分层分样示例,显示了地块、部分地块和公共物业[39]。图中未提供方向方位角,如果没有建筑物来确定边界,则会提供距离。使用vinculum符号(∫)将单独的地块连接到同一地块上。维多利亚州的一个分区规划示例,包括平面图和剖面图 [23]。图4。昆士兰州的一个分层地块示例 [39]。ePlan在新南威尔士州的测绘行业中尚未得到广泛接受 [8,26]。这源于多种问题,包括计划渲染、与现有系统和程序的互操作性,以及除了现有工作量之外开发LandXML文件所需的成本和时间 [8,26]。计划渲染问题的例子包括一个地块有多个地块编号、线条厚度和线条端点错误,以及无法显示曲线 [6,8]。普遍认为,需要行业的输入和对当前方法的持续审查,以改进每个州的ePlan,更不用说在全国范围内了 [8,25]。
1.2. 行业基础类(IFC)和CityGML
由buildingSMART开发的行业基础类(IFC)是一种流行的数据交换格式,用于基于BIM的项目,得到了许多利益相关者和软件应用程序的支持 [40]。它是一种标准化的数字描述,涵盖了建筑环境,包括建筑对象(如柱子、管道等)、材料以及它们之间的关系 [40]。它还包括项目中更抽象和非建筑相关的方面(如成本估算、运营、利益相关者等)[40]。IFC文件可以包含多种类型的类(130个定义类型、207个枚举类型和776个实体)[14,41]。该格式也是平台中立的,意味着它可以被编码成多种格式,包括XML和JSON,并可以在各种平台和接口上使用 [40]。CityGML由OGC开发,是一种开放标准,用于存储和交换3D数字城市模型,包括其几何形状、语义和总体外观,以及随时间的变化 [14,15]。它由一个核心模块和几个主题模块组成。核心模块Core包括从中派生出更多专门主题模块的基本抽象类 [42]。主题模块提供了存储不同土地利用特征的不同主题类,包括建筑、地形和土地利用 [14,42]。CityGML还支持多尺度建模,允许以不同的细节层次(LOD)表示各种对象 [15]。
BIM(IFC)和GIS(包括CityGML)的优势,以及两个领域之间的重叠特性,使它们潜在的整合成为3D城市建模的关键步骤 [13]。然而,这些领域在几何和语义上的建模方法差异对研究人员来说是个问题:这个问题被称为“BIM-GIS困境” [14]。一些元素,包括坐标系转换和地理参考,可以使用现有方法实现,但其他元素,如LOD映射,需要改进 [43]。此外,即使结合应用领域扩展(ADEs),也无法实现完全的语义映射(实际上,这增加了CityGML模型的复杂性)[43]。尽管研究人员已经能够开发出解决这一困境的方法,但这些方法主要是针对应用级别整合的针对性解决方案,使用的是案例数据或现有数据——没有单一工具可以高效有效地处理BIM-GIS数据传输 [13,43]。
1.3. LandInfra和InfraGML
2004年,OGC进行了LandGML互操作性实验,试图使LandXML符合OGC的GML地理空间数据标准 [14]。随后,LandInfra标准工作组在2013年继续研究如何最好地支持LandXML用户。两个小组都确定了LandXML的一些根本性问题,这些问题将阻碍其未来的操作性,包括缺乏正式的文档和指南、定义要求以及概念模型 [14]。因此开发了LandInfra作为LandXML的概念替代方案:它基于LandXML功能的一个子集,但以GML(即InfraGML)实现,并由UML概念模型支持。这允许与CityGML集成,并可以与基于基础设施的IFC的 Development 同步 [19]。
InfraGML像CityGML一样,包含一个核心类(LandInfra/LandInfraDataset)和几个主题类 [19]。这些类的列表见表1,它们的关系如图5所示。处理土地划分的类包括LandDivision和Condominium。LandDivision处理模型的财产和财产管理方面,包括子类LandParcel、Easement、Ownership和Signatory [44]。公共(政治、司法或行政)或私人土地分别列在AdministrativeDivisions和InterestInLand下。Condominium类指的是建筑物(BuildingPart)中明确划分的、与楼层相关的部分,由CondominiumScheme指定 [44]。
表1. LandInfra要求类的摘要表 [44,45,46,47,48,49,50,51]。
图5. LandInfra要求类按InfraGML部分分组及其依赖关系 [45]。
由于LandInfra是一个相对较新的标准,实际应用的文档示例有限。初步研究发现了LandInfra、CityGML和IFC之间的概念和结构上的相似之处,正在进行的研究正在探讨InfraGML和CityGML之间的语义和几何互操作性,强调了基础设施和城市建模领域之间的重叠和潜在整合 [14,17,18,36]。已经开展了应用LandInfra的研究,涉及道路交通建模 [52]、道路资产管理 [53] 和铁路基础设施 [54]。韩国提出了一个基于Faculty、Alignment和Routes类的道路管理模型,以辅助道路基础设施管理 [55]。还研究了LandInfra与其他模式之间的互操作性,包括RailTopoModel [54,56],以及IFC和CityGML的案例应用 [14,57]。尽管有这些研究,但目前还没有支持LandInfra的软件,实际应用中几乎不使用它,这限制了它的潜力 [17]。为了解决这个问题,开发了一个CityGML ADE,将LandInfra的概念整合到CityGML中 [17]。目的是将ADE“搭便车”到支持CityGML ADE的应用程序中,包括3DCityDB [17]。这一概念验证已在两个开源软件原型中实现,用于将CityGML(和Infra ADE)数据集转换成InfraGML,反之亦然 [17]。
本研究并不提议立即在现有的地籍系统中替换LandXML。相反,它使用代表性的新南威尔士州3D地籍计划,提供了LandXML和InfraGML的技术可行性和结构比较,目的是确定优势、局限性以及未来3D地籍实现的研究方向。
2. 材料和方法
2.1. 研究区域描述和地籍数据
案例研究区域位于澳大利亚新南威尔士州的东阿尔伯里(属于里弗里纳地区)和吉尔福德郊区(西悉尼内侧)。这两个研究地点表现出不同的结构特征。地点1代表了一个相对简单的地籍案例,由多层联排住宅组成,通过垂直拉伸生成3D数据。相比之下,地点2代表了一个更复杂的3D分层结构,包含两层和十二个独立单元。本案例研究中使用的地籍数据是典型的分区规划(deposited plan (DP))和分层规划(SP)的例子。这些数据来自Dye & Durham公司,该公司以前称为GlobalX,是由新南威尔士州LRS授权的信息中介,负责分发新南威尔士州的地籍信息 [58,59]。
如图6所示,地点1(DP287107)代表了一个最近的分区,位于一个填充式住宅区。新注册的分区(注册时间为2024年11月1日)被选中,因为它遵循了最新的地籍提交规定。该分区由五个独立地块组成,每个地块都包含多层联排住宅,包括一个设计为共享使用的公共设施。与新南威尔士州的所有标准地籍计划一样,该分区以2D形式表示。为使模型能够进行基本的体积可视化,给模型分配了一个任意的垂直范围10米(大约是住宅的高度)。
图6. 地点1的分区规划(DP287107),位于东阿尔伯里 [58,59]。
同样,地点2(SP9298)被选为分层规划的案例。它由一个两层的12单元住宅区组成,如图7所示。尽管SP9298是在1975年注册的,但由于几个支持其相关性和适合3D模型开发的因素,选择了这个分层规划。首先,它代表了一个相对简单的分层分区,由六个住宅单元和两个公共设施组成,每个单元在楼层上的几何配置都很简单。这种简单性有助于原始2D计划的数字化和随后的3D模型构建,使其成为测试建模工作流程和数据整合程序的理想案例。此外,尽管该计划已有几十年的历史,但新南威尔士州的分层分区规定自注册以来基本保持一致,确保该计划在当前法规框架内仍然适用。因此,这个分层规划为研究将传统地籍数据集整合到现代3D地籍建模框架中提供了一个有效且具有代表性的案例。
图7. 地点2(SP9298)的示例页面,这是一个位于西悉尼吉尔福德的二层12单元住宅区的分层规划 [58,59]。
2.2. 研究方法
本研究采用了混合研究方法,结合了设计科学研究(DSR)[60] 和案例研究(CSR)[61] 的元素,以解决3D地籍数据建模和标准评估的理论和实际问题。DSR侧重于创新成果的开发与验证:在这种情况下,使用不同的数据标准构建数字3D地籍模型。同样,CSR通过为设计活动提供上下文和实证基础来补充DSR方法。通过关注新南威尔士州特定分区的真实世界地籍数据集,案例研究方法能够深入探讨现有地籍信息如何适应新兴的3D数据标准。
模型开发分为四个阶段,如图8所示,代表了研究的四个目标:使用测量CAD软件从新南威尔士州LRS获取和数字化案例数据;从数字化的数据集中开发LandXML和InfraGML模型;从语义和几何上验证模型;最后,报告开发过程和模型结果。
图8. 研究方法流程图。
这两个计划使用LISCAD进行数字化,LISCAD是一种在测绘行业中常用的专业测量CAD软件包 [62]。这被证明是繁琐的,因为它在3D数据操作方面有局限性,并且需要定义3D多段线以便更容易提取用于XML/GML模型的几何数据。一旦地块在2D中定义好,就制作了一个副本。从副本中定义了地块的“天花板”,虽然带有高度,然后从结果中的地面和天花板出发追踪每个地块的侧面。每个地块的共用墙被多次追踪。完成这些步骤后,将“天花板”重新定位到“地面”上。在3D视图中,形状应该是均匀的。
图9. 用LISCAD数字化的地点1。每个地块在2D中定义好之后,制作了一个带有额外高度的副本,作为3D地块的“天花板”。然后使用“天花板”和“地面”追踪各个侧面。由于地点2是一个分层规划,因此有一些额外的步骤。由于每个地块没有提供边界尺寸,因此在使用AutoCAD Civil 3D追踪单元块的轮廓后,再导入LISCAD。在LISCAD中进一步调整内部边界,以大致匹配分层规划中注明的楼层面积。一旦定义了第1层和第2层,就根据其他两层的形状定义了底层。很快出现了关于异常大小的停车场和公共设施的问题。最终得出了最佳匹配方案。所遇到的困难反映了3D地籍与新南威尔士州分层规划之间的固有问题,因为这些计划在实地没有设定的测量值。
LandXML和InfraGML模型的开发使用了一个集成工作流程,涉及LISCAD、Civil 3D和Notepad++(一个开源源代码编辑器)[63]。最初,使用LISCAD将测量数据导出为LandXML格式。然后,在Notepad++中手动编辑数字化的地籍数据集,确保它们符合LandXML的预期架构。InfraGML模型是从CityGML版本的数据集派生出来的。这是通过将数据集从LISCAD导出为.dwg格式,导入Civil 3D,然后再通过Civil3D的MAPEXPORT功能导出为GML来实现的。这还需要为.dwg文件定义一个坐标系。选择了GDA94坐标系统,尽管任何坐标系统都是可行的,只要MAPEXPORT能够正常运行即可。导出后,使用Notepad++修改了GML文件,使其符合InfraGML模式。模型结构主要源自OGC InfraGML编码标准中的LandDivision/Condominium类[44]。采用这种方法是因为InfraGML所需的编码元素数量和复杂性远高于LandXML,同时团队在GML编码方面的经验也较为有限。由于缺乏适用于这两种标准的验证程序,数据分析和验证工作颇具挑战性。LandXML有一个内置的验证程序,但它只兼容v1.0版本,而不支持后续版本中使用的某些元素[64]。虽然已经开发了一个InfraGML验证工具(https://github.com/tudelft3d/city2InfraGML,访问日期2025年11月24日),但它属于相关研究的一部分[17],而非专门的验证工具。尽管存在这些限制,但仍使用KITModelViewer[65](一款免费3D模型查看器,也是FZKViewer的继任者,曾在相关的BIM研究中使用或提及[17,66,67])成功展示了两个模型的可视化效果。在KITModelViewer中成功渲染这两个数据模型表明,至少在语义和几何结构方面,这些数据集是符合要求的。最后,对于DP数据集,NSW LRS根据提交的2D平面图信息生成了自己的LandXML数据集。这个外部基准数据集可用于将本研究中开发的LandXML数据集与现有操作系统进行验证。
最终的4个数据模型(每个地点有两个模型:一个用LandXML格式,一个用InfraGML格式)从开发周期、每种标准的建模结构以及验证流程等方面进行了评估。开发周期的评估重点是构建数据集的难度、将数据转换为适当标准格式的难度、添加每个数据模型的难度以及后续的精细化工作。此外,还从数据结构(每种标准如何表示相同的几何数据)和“易用性”方面对两种标准进行了对比。因此,使用定量指标来比较建模工作量和技术特性,同时通过语义结构、建模构造以及与3D地籍原则的概念对齐来定性评估每种标准表示3D地籍对象的能力。基于上述方法框架,第3节展示了所开发模型的比较评估结果。这些模型的编码结构列在附录A中。
3. 结果
本节概述了数据模型开发的主要成果,并分别针对LandXML和LandInfra两个数据标准分两部分进行介绍。尽管两种模型在处理两个研究地点的3D几何数据时使用了类似的方法,但LandInfra为Site 1和Site 2分别使用了两个不同的类。这一区别在“Condominium”小节中进一步说明。
3.1 LandXML VolumeGeom
两个地点的LandXML版本都使用了一个未使用的元素VolumeGeom。该元素在1.1版本中引入,用于定义3D几何对象的属性[68,69]。除了描述元数据(包括名称和状态,如废弃、毁坏等)外,VolumeGeom还至少包含四个CoordGeom元素[68]。CoordGeom包含构成地块边界的几何数据,形式为Line和CgPoint。标准2D数据模型与3D数据模型之间的唯一显著区别在于是否包含了VolumeGeom元素。在两种模型中,使用LISCAD导出的XML模型并插入必要的地块和 Parcel、VolumeGeom元素来绘制LandXML模型(LISCAD默认将LandXML几何元素导出为通用对象)。VolumeGeom元素必须嵌套在parcel元素内,而LISCAD生成的CoordGeom元素则嵌套在相应的VolumeGeom元素内,详见附录A(图A1)。每个元素的名称可以与地块名称相同,但存在一些例外情况需要稍后解释。在LISCAD中绘制模型的顺序有助于确定哪些几何元素属于哪个VolumeGeom。除此之外,唯一的难点是手动为每个坐标插入高度值(这也是LISCAD导出LandXML数据的一个限制)。Site 1相对简单,因为它只处理两种高度:0米(地面)和10米。每个CoordGeom元素按照顶部、底部和侧面的顺序排列,侧面较容易区分,因为其中包含了四条等长的线。
Site 2则更为复杂,不仅因为有多个地块和高程层,还因为每个地块都与停车场相关联——每个地块都有一个停车场,并且这三层之间的属性是相互连接的。这个问题主要是通过合并1层和2层之间的公共属性的几何形状来解决的( ground层的部分在几何形状和位置上有显著差异,可能是由于最初对分层平面图的数字化工作造成的)。因此,所有地块都有两个VolumeGeom元素:1层和2层的主要元素(单元)以及地面层的辅助元素(停车场)。
由于VolumeGeom是在LandXML的验证工具开发之后引入的,因此它不被视为有效元素[64,70],NSW LRS的验证工具也不识别该元素(因为该元素不属于XML规范[71](尽管在初步登记过程中尝试将地块建模代码移植到LRS Connect生成的LandXML文件中)。然而,由于我们能够在KITModelViewer中查看这些模型并单独访问每个地块,这暗示了验证是成功的。另一个值得注意的是,在整个地块数据中出现了CgPoint数据的重复现象,尽管所有点在模型开始时都已预定义。但是,删除重复数据后,数据模型就无法在KITModelViewer中显示。LRS生成的Site 1的XML模型没有这个问题,因此需要进一步测试来解决这个问题。
3.2 InfraGML
3.2.1 3D边界元素
Site 1是一个实心3D边界元素的例子。边界元素用于指定空间单元的边界[17]。BoundingElement有几个子元素,但我们关注的是BESolid[72]。BESolid使用实心几何类型提供完整的几何定义[44]。几何结构采用标准GML编码,通过多个嵌套元素来定义地块的每个方面,详见附录A(图A2)。实际的几何坐标数据定义为一个“环”形线条字符串,由gml:Ring和gml:LineString表示,坐标存储在gml:posList中。
由于时间限制和InfraGML相比LandXML的复杂性,代码结构是根据OGC发布的编码标准文档[44]制定的。几何数据通过Civil 3D转换为每个研究地点的CityGML数据。这是因为InfraGML和CityGML都使用通用GML元素来处理几何和位置信息。模型的每一侧都嵌套在自己的gml:surfaceMember内部,然后再封装在主gml:Shell内部。由于代码量庞大且时间有限,仅对Lot 2进行了建模。尽管如此,所有剩余地块的建模过程都是相同的。
InfraGML的两个值得关注的特点是:生成单个地块所需的元素数量以及每个元素都需要唯一标识符。LandXML至少需要五个结构元素来建模一个地块,而InfraGML至少需要18个元素(见表2,附录A——图A1和图A2)。InfraGML使用多层封装来定义地块的几何形状,并使用额外的元素来描述物业单元、地块和地籍地块的标识。此外,许多元素(特别是几何元素,如gml:Solid、gml:Polygon和gml:LineString)需要唯一标识符。在没有兼容的商业软件的情况下,很难确定这些问题是否真的会影响简单的数据建模。至少不建议直接在GML文件中进行数据编辑,因为即使对于简单地块,数据结构也可能变得非常复杂。
3.2.2 共享公寓
Site 2使用了Condominium类,它是LandDivision的子类。因此这里重用了多个LandDivision类。主要区别在于定义共享公寓的四个元素:CondominiumBuilding、CondominiumScheme、CondominiumUnit和BuildingPart。CondominiumBuilding定义了共享公寓对应的建筑,CondominiumUnit嵌套在其中,CondominiumScheme还列出了其他信息,如方案标识符(可能是分层平面图编号)。CondominiumUnit的工作方式类似于Site 1中的BESolid,但也考虑到了BuildingPart,这些BuildingPart可以单独定义并链接在CondominiumUnit内。这些BuildingPart分别嵌套在mainPart(例如主单元)或accessoryPart(例如停车场)内。在BuildingPart内部(进一步嵌套在shapeAndLocation内),地块被定义为具有通用GML几何元素的边界元素,与Site 1相同。至少需要定义两个CondominiumUnits[73]。附录A(图A3和图A4)展示了Site 1(LandDivision)和Site 2(Condominium)之间的关键差异。
与Site 1一样,共享公寓方案的数据结构也可能变得非常复杂,这使得在没有软件辅助的情况下难以编辑模型。两种模型都通过了infragml_schema-validator.py的验证,只需对每个gml:id进行轻微修改(所有ID都必须唯一,无论它们关联哪个元素),并且两种模型都可以在KITModelViewer中查看,确认了几何结构的一致性。
3.3 LandXML与LandInfra的比较
前一节讨论了LandXML和LandInfra之间的描述性和定性比较。本节提出了一套预定义的技术标准,用于在相同的建模条件、相同的数据集、工作流程和软件环境下,基于案例研究区域来评估这两种标准的能力。这些指标主要关注建模工作量、结构复杂性、文件特性、验证行为以及对3D地籍构造的概念支持,基于本研究中生成的四个数据集(两个地点×两种标准,见表2)。这些指标为比较技术和工作流程的影响提供了透明的实证基础,而不是直接衡量3D地籍实现的准备情况。根据LandDivision和Condominium类等语义结构的可用性,定量比较突显了建模效率和语义/结构丰富度之间的权衡。如表2所示,定量比较显示了建模效率与语义/结构丰富度之间的明显权衡。LandXML由于其相对扁平的结构和有限的模式范围,所需的建模时间较少,生成的文件也较小。然而,这种简单性也导致了结构上的限制,例如几何数据重复以及在使用VolumeGeom等3D元素时与现代验证环境的不兼容性。
相比之下,InfraGML所需的建模时间明显更长,生成的文件也较大,这是由于其深度嵌套的GML结构和严格的模式要求。这种增加的复杂性使得3D地籍对象的语义表示更加丰富(如表2中的定性评估所示),特别是在共享公寓场景中,但由于缺乏商业软件支持,目前采用难度较高。重要的是,这两种标准都能够表示案例研究中的几何形状,并且已经成功实现了可视化,表明在几何层面上的功能等效性,尽管在工作和结构开销上存在显著差异。这些差异应被视为不同设计优先级的体现,而不是某一种标准的绝对优越性。LandXML注重实际效率和与现有地籍工作流程的兼容性,而LandInfra则更看重语义清晰性和扩展性。这些权衡对地籍实践、法律整合以及系统实现的影响将在第4节中进一步讨论,并指出本研究未进行正式的3D拓扑或法律验证。
基于现有常用软件开发所有数据模型是一个繁琐的过程。虽然对于InfraGML来说这是预期之中的,但令人惊讶的是,这种方法也适用于LandXML。目前,专业的测绘CAD软件(如LISCAD)是围绕2D地籍设计的,其3D组件更多与现有的条件调查和地形建模相关。这些系统需要调整以处理3D地块,但要实现这一点,我们还需要一个功能完善的3D地籍系统作为基础。
2011年,有人提出了关于3D地块可视化、分发和交付的几个前提条件[74]。这些条件包括但不限于:存在一个功能完善的3D地籍系统;有效的2D/3D几何拓扑表示;以及3D数据的可用性。前两个条件是相互关联的:一个3D地籍系统需要一个数据标准来表示地籍的3D要素。一旦确定了这一标准,就可以在专业软件工具中实现它。
在我们的建模中,我们探讨了LandXML中的VolumeGeom元素(之前已有研究[21]),以及InfraGML中的LandDivision和Condominium类来处理3D边界元素。这些方法可用于处理3D地籍数据,但并不是唯一的方法。在LandXML中,可以将每个面编码为一个独立的地块元素,然后在代表空间单元的另一个地块元素中引用这些元素[75,76]。这被称为“嵌套地块”方法,与我们模型中使用的“简单面”方法形成对比[76]。这种方法消除了重复编码同一面的需求——这是建模中经常遇到的问题——并且可以在不需要VolumeGeom的情况下处理3D数据,而大多数商业软件并不支持VolumeGeom[76]。此外,尽管没有经过正式测试,但使用“简单面”方法重复编码同一面可能会产生拓扑问题,这需要在未来的研究中解决。站点1的LandXML模型——使用VolumeGeom元素/简单面方法定义3D地块——未能通过LRS Connect验证器,因为它不识别VolumeGeom元素作为LandXML的一部分[71]。然而,它可以使用嵌套地块方法处理地块。目前,ePlan正在使用这种方法来处理多部分地块——多个部分链接在一起形成一个单独的地籍实体[71]。这是通过将每个部分定义为独立的地块并将其嵌套在父地块中来实现的,如图10所示。虽然现在可以这样做,但可能需要进一步研究以确定哪种方法在处理3D数据时最有效。
图10. 使用“嵌套地块”方法在LandXML中实现多部分地块[71]。
LandInfra示例使用了边界元素BESolid,因为我们定义了一个具有六个边的完整实体。另一种方法是使用BEFace,这是一种边界元素及其各种变体:拉伸、显式和隐式。如[44]所示并在图11中演示的这些方法,只定义了空间单元的三个边(即,其余边可以从原始三个边复制来定义实体)。考虑到LandXML中出现的重叠面问题,在LandInfra中也可能采用类似嵌套地块的方法,尤其是在Condominium类中。
LandInfra最大的问题之一是它不被商业CAD软件支持。然而,已经开发了一种ADE(应用程序开发工具)来扩展CityGML,以便加入LandInfra的附加元素[17]。与LandInfra不同,CityGML得到了众多商业和免费软件的支持[77,78,79]。可以通过使用ADE来促进LandInfRA的商业应用。3DCityDB是一款免费的开源3D城市模型管理和验证包,它提供了一个ADE Manager插件,允许用户使用CityGML ADEs扩展3D城市数据库[17,80]。此外,如果GML几何无误,InfraGML数据集也可以在KITModelViewer和FME等程序中可视化,正如本研究所示[17]。无论如何,仍需要进一步的研究和开发才能直接实现LandInfRA,以促进其广泛应用。
全面调查LandXML或LandInfRA在新南威尔士州地籍系统中的实施超出了本研究的范围。从这次比较分析中得出的考虑因素,包括建模工作量、软件支持限制、验证挑战、工作流程复杂性以及与现有地籍实践的契合度,为我们提供了关于实际障碍和促进因素的见解。
4.1 3D拓扑一致性和几何有效性
本研究没有广泛探讨3D拓扑一致性和几何有效性。尽管模型在语义上是连贯的,几何上也是完整的,并且在可能的情况下成功进行了可视化,但没有进行正式的3D拓扑测试。因此,诸如实体封闭性、体积重叠、体积完整性和面一致性等属性没有使用拓扑感知的验证工具进行系统验证。
LandXML和InfraGML本身并不在模式层面强制执行拓扑正确性,确保这些属性通常需要外部3D拓扑引擎、空间数据库或基于规则的验证框架。在LandXML中,我们研究了用于建模站点2的简单面(Simple Faces)和嵌套地块(Nested Parcels)方法。使用简单面方法时,多个地块共有的面会被多次编码以定义每个地块。如果该面发生任何变化,可能会影响其他地块。虽然嵌套地块方法没有这个问题,但多个嵌套地块可能带来的复杂性问题是一个值得关注的问题。InfraGML中的嵌套GML结构也存在类似的问题,这会增加结构复杂性。
因此,在操作性地籍系统中使用LandXML或InfraGML之前,进行包括实体封闭性检查、共享边界一致性和体积非重叠在内的3D拓扑验证是至关重要的前提。这种验证需要拓扑感知工具、空间数据库或基于规则的框架,这超出了本研究的范围。
4.2 地层规划
虽然这项研究侧重于将2D沉积平面图和地层规划适配为3D形式,但新南威尔士州确实使用3D规划。在需要限制垂直高度的新地块的情况下,会定义地层细分,这通常用于地下道路和铁路基础设施或道路上方的空中空间以供建筑物之间通行[81]。地层规划可以从简单定义每个角落的高度限制到更复杂的细分,例如高层建筑,这种情况下需要绘制不同层次的多个平面图(图12)。尽管新南威尔士州使用地层规划来适应垂直限制的细分,但这样的规划很少使用。此外,如图12所示的更复杂地层规划仍然在某种程度上类似于传统的地层规划。潜在地,地层规划中的高度限制可以作为将高度限制纳入沉积平面图和地层规划的起点。
4.3 土地管理域模型(LADM)
ISO-19152土地管理域模型(LADM)是一个概念性的数据模型框架,用于支持土地管理系统,特别关注权利、限制和责任(RRRs)、空间单元和当事人的显式建模[82]。在地籍背景下,LADM区分了法律领域(例如权利和利益)和空间领域(空间单元及其几何形状),同时保持两者之间的正式联系。因此,任何旨在支持3D地籍的数据标准评估都应考虑几何表示以及与LADM法律结构的对齐性。
然而,新南威尔士州的测绘计划提交中通常没有以数字形式提供法律RRRs信息。这些信息仍然在单独的产权登记系统中管理。因此,本研究中对LADM的讨论仅限于空间单元和法律空间结构之间的概念对齐,而不是权利、限制和责任的实际实施,这些信息仍由新南威尔士州的产权登记系统外部管理。
尽管如此,为了说明如果权威的RRRs数据可用,表3展示了LandXML和LandInfra中关键LADM类与结构构造之间的概念性映射。这种映射纯粹是结构性的和示意性的,旨在展示比较能力,而不是一个实际实现的法律模型。例如LA_SpatialUnit(LandXML中的位置,LandInfra中的SpatialUnitType)和LA_LegalSpaceBuildingUnit类(LandInfra中的BuildingPart)[83]。在这两个标准中,沉积平面图和地层规划所建模的3D体积在功能上对应于LADM空间单元,为关联法律关系提供了几何基础[19]。
LandXML以隐式方式支持LADM的空间组件。地块通过地块和计划编号来标识,这些编号作为对土地登记系统中管理的法律权利的外部引用,而不是直接在模型本身中编码。LandXML不将RRRs作为一级对象表示。相反,它们通过地块标识符和外部行政系统间接引用外部土地登记系统。这种方法与传统的地籍工作流程一致,其中LandXML主要作为几何和测量数据交换格式,而不是全面的地土地理管理系统。因此,将LandXML直接映射到LADM需要额外的数据结构或外部数据库来建立明确的LA_RRR、LA_Party和LA_BAUnit关系。
相比之下,LandInfra和LADM在某些方面互补,特别是在LandDivision和Condominium类之间有一些功能重叠[15,84,85]。这些模块引入了所有权、行政划分和共有单元的显式构造,这些在概念上对应于LADM的基本行政单元和法律空间建筑单元[19]。虽然InfraGML没有完全实现LADM的法律类,但它允许在数据集结构中更明确地编码法律语义,如共有所有权、单元划分和方案标识符。这使得InfraGML更容易与基于LADM的系统集成,无论是通过直接映射还是通过中间协调层。
然而,它们在处理“土地”和“数据”方面的方法有所不同。LandInfra更“基于事件”,专注于具体项目,所有项目信息都封装在其核心的LandInfraDataset类中,而LADM则是“基于状态”的,专注于模型注册和数据库,所有类都继承了一个共同的VersionedObject[86]。已经提出了一个结合了LandInfra元素的改进版LADM模型,创建了VersionedObject和LandInfra项目文档之间的关联,从而导致VersionedObject的“版本”发生变化[86]。预计在LADM Edition II的实施阶段将进一步整合和操作化LandInfra组件[84,85,87],并且还需要进一步的工作来将LandDivision和Condominium类纳入改进模型中,以支持复杂的3D地籍场景[86]。
从LADM合规性的角度来看,LandXML和InfraGML都可以视为更广泛土地管理生态系统的部分贡献者。LandXML为测量几何和地块拓扑提供了有效的支持,但在法律语义方面严重依赖外部系统。InfraGML在软件支持方面更为复杂且不够成熟,但它显示出通过与LADM更丰富的语义结构的整合潜力,这些结构可以扩展以使用已建立的LADM类明确编码RRRs。因此,未来的研究应该通过明确映射LandXML和InfraGML元素到LADM类,并通过建模代表性的RRRs场景(如地役权、共有财产权和体积限制)来扩展当前的工作。这样的工作将使每个标准是否适合支持满足空间和法律要求的全面集成3D地籍系统得到更全面的评估。** Parcel Fabric**
2017年,昆士兰自然资源与矿产部、制造业以及区域和农村发展部(NRMMRRD)宣布停止使用eSurvey平台[32,34]。他们认为eSurvey工具“基于过时的技术”,无法进一步开发以满足当前或未来的需求[32,33]。昆士兰数字地籍数据库(DCDB)最初是在20世纪80年代作为该州早期地籍数字化计划的一部分开发的,现已无法充分满足现代地籍系统的功能和技术要求。因此,作为地籍和地址现代化(CAM)项目的一部分,NRMMRRD推出了新的昆士兰空间地籍框架(QSCF)平台,用于管理和维护该州的空间地籍(土地边界)信息[34]。QSCF最终将取代现有的DCDB。预计到2026年5月初,QSCF将全面投入运行。QSCF基于Esri ArcGIS Pro Parcel Fabric技术,是一个综合性的地籍管理框架,可以在多种平台上使用(桌面、移动设备和网页[88])。地籍框架由多边形、线性和点特征组成的网络构成,提供了昆士兰所有当前土地地块的空间表示,包括其法定地块的平面描述和相关属性。当创建一个地块时,该框架会使用预定义的地理数据库拓扑规则和属性规则来定义地块特征之间的空间关系及其行为[88]。此外,地籍框架还通过测量员提交的数据提供主动的最小二乘调整[33,88],并配备了专门工具来检测常见问题,如边界间隙和重叠[89]。它基于现代、标准化且广泛使用的数据架构(这部分归功于昆士兰州对ESRI系统的广泛采用[33])。据称,地籍框架的发展可以支持地籍系统在未来15-20年的需求[89],这与Cadastre 2034战略相符[33,90]。然而,其他州仍需进一步调查以验证这些说法。
**4.5. 空间数字孪生(SDT)**
本研究简要提到了3D地籍数据的可视化,但这需要作为进一步研究的课题。新南威尔士州最近引入了空间数字孪生(SDT),这是一个在线地图平台,用于可视化和共享4D(3D加上时间)空间信息[91]。2025年,他们用“SDT Explorer”彻底升级了SDT平台,该平台将现有的数字孪生可视化服务与SIX Maps(新南威尔士州之前的空间信息平台)合并[92]。虽然SDT Explorer和之前的数字孪生可视化服务都包含内置数据集,但用户也可以添加自己的数据集。这两个平台都可以处理KMZ文件,而旧的数字孪生可视化服务还能处理JSON(JavaScript对象表示法)文件。KMZ文件是压缩的KML文件,而KML基于XML语言,便于在地球浏览器(例如Google Earth)中显示地理数据[93]。可以使用第三方工具将XML文件转换为KML文件[94],或者KML可以是CAD软件的一部分[95]。与XML和GML相比,JSON对人类和机器都更容易理解,并被互联网上最常用的应用程序(包括Google和Facebook)的应用程序编程接口(APIs)所采用[17,96]。CityGML有自己的基于JSON的编码方式,称为CityJSON,而对于InfraGML,也进行了基于JSON的编码研究,称为InfraJSON[17]。还需要研究如何将LandXML和LandInfra适配/转换为其他标准(如KML/KMZ和JSON),或者如果不直接使用,如何将它们集成到SDT或地球浏览器中,作为讨论这两种编码标准可行性的更广泛议题的一部分。
**4.6. 限制**
本研究的一个关键限制在于所选案例研究的几何复杂性。这两个案例示例都来源于沉积层和平面图,这些图本质上是二维的,随后通过垂直拉伸扩展到了三维。虽然这种方法反映了新南威尔士州当前的地籍实践,特别是对于沉积层和平面图,但它并未完全体现真正三维地籍中遇到的各种几何和拓扑复杂性。具体来说,分析的模型没有包含不规则的体积几何形状、倾斜或弯曲的边界表面、相交的实体或具有非垂直边界的复杂层状对象。因此,评估主要侧重于LandXML和InfraGML表示规则、棱柱形三维地块的能力,而不是更复杂的三维场景,后者可以更严格地测试每个标准的表现能力。从这个意义上说,案例研究提供了一个传统的功能基准,而不是对三维地籍建模潜力的全面测试。新南威尔士州缺乏体积层或复杂的层状平面图进一步限制了案例的选择。尽管这些平面图在该地区存在,但它们相对罕见,通常缺乏适合直接数字化建模的完全定义的三维边界表示。因此,本研究无法验证每个标准在涉及倾斜表面、部分体积或相邻法律对象之间复杂空间交集的条件下的表现。未来的研究应通过至少包含一个复杂的三维地籍案例来扩展这项比较分析,例如体积层细分、基础设施走廊、空域地块或多层次开发及其相互交叉的权利。这样的案例将能够更严格地评估模式的表现力、几何稳健性和三维拓扑验证,并提供每个标准支持完全运行中的三维地籍的更强证据。
本研究主要从数据结构、文件大小、几何复杂性、建模工作流程和可视化能力等方面评估了LandXML和InfraGML。尽管这两种标准都成功用于生成和渲染三维地籍地块,但没有对结果模型进行正式的拓扑分析。因此,诸如实体闭合性、无体积重叠以及相邻地块之间共享边界的正确性等属性尚未得到验证。未来的研究应通过结合显式的三维拓扑验证来扩展当前的工作,包括检查实体闭合性、面的一致性、共享边界的对齐以及相邻地块之间的体积完整性。这可以通过与三维地理数据库、具有拓扑意识的BIM/GIS工具或符合LADM空间单元要求的基于规则的验证框架的集成来实现。这样的分析对于从概念验证模型转向法律上可靠且可运行的三维地籍系统至关重要。
**5. 结论**
三维地籍的开发是Cadastre 2034战略的一个重要目标,该战略旨在现代化澳大利亚的地籍系统并支持日益复杂的土地管理需求。虽然LandXML是目前行业使用的标准,但关于其充分表示和管理三维地籍数据的能力仍存在疑问。针对这一知识空白,本研究通过使用代表当前测量实践的真实世界沉积层和平面图,批判性地评估了LandXML和LandInfra(InfraGML)在新南威尔士州支持三维地籍发展的适用性。通过评估和验证这两种标准在两种对比鲜明的地籍场景中的表现,本研究超越了概念或理论比较,提供了每个标准在实践中的实际表现证据,特别是在三维地籍数据尚未正式集成到登记系统中的澳大利亚辖区。尽管这项研究不构成完整的实施分析,但比较技术发现强调了关键的实际考虑因素,如建模工作量、模式复杂性、软件支持和验证限制。总体而言,这些见解为未来的实施策略和将三维地籍数据标准整合到运营地籍系统中提供了基础。结果表明,由于制度嵌入性、法规对齐和部分软件支持,LandXML在新南威尔士州当前的地籍系统中仍然占据主导地位。然而,它表示三维地籍现实的能力受到限制,依赖于不受支持的构造(如VolumeGeom)或间接建模策略(例如嵌套地块方法),这些方法原本并非为体积法律空间设计。虽然这些方法可以发挥作用,但它们揭示了LandXML在应用于复杂三维建模环境时的语义表现力和可扩展性的局限性。这些发现表明,继续单独依赖LandXML可能会加强渐进式解决方案,而不是促进未来的三维地籍发展。相比之下,LandInfra通过其对空间单元、边界和与建筑相关的法律构造的明确处理,为三维地籍提供了更强大的概念和语义平台。本研究中开发的InfraGML实现表明,像层状细分这样的复杂地籍场景可以比在LandXML中更连贯和透明地表示。重要的是,LandInfra的优势不仅来自孤立的建模技术,还来自其与OGC标准、基于UML的概念模型以及与CityGML、IFC和新兴空间数字孪生环境的固有互操作性的契合。目前商业软件环境中缺乏支持应被视为采用障碍,而不是标准本身的内在限制。本研究评估了LandXML和InfraGML支持LADM空间组件的能力,而完整的法律建模仍然是未来研究需要授权产权和行政数据的课题。从战略角度来看,例如实现Cadastre 2034愿景,选择LandXML还是LandInfra不应仅仅视为短期运营决策,而应视为现代化澳大利亚地籍系统的长期基础设施问题。随着澳大利亚各辖区越来越多地追求地籍框架、BIM–GIS集成和空间数字孪生,优先考虑语义丰富性、可扩展性和跨领域互操作性的标准将变得至关重要。在这方面,通过CityGML应用领域扩展或基于JSON的编码,LandInfra可能代表了迈向未来-proof三维地籍数据框架的可靠路径。
**需要承认的几个限制**
由于新南威尔士州三维地籍建模的新颖性、体积和横截面产权图的有限可用性以及InfraGML的成熟软件支持的缺乏,数据模型的开发在技术和时间上都具有挑战性。所有模型都是使用Simple Faces方法开发的,而嵌套地块方法在未来实现中可能会提高效率。需要注意的是,本研究的发现仅适用于从当前新南威尔士州地籍实践中得出的规则棱柱形三维地块的范围内,并不代表在涉及不规则体积、相交实体、复杂层状对象和弯曲或倾斜边界的复杂三维条件下的标准全面评估。此外,本研究未探讨数字孪生环境中的可视化工作流程,这仍是未来研究的重要方向。因此,未来的研究应集中在:(i) 将LandInfra概念集成到运营中的CAD和GIS环境中;(ii) 使InfraGML与新南威尔士州三维地块和层状边界的法律定义对齐;(iii) 分析复杂体积案例并对其进行正式的三维拓扑验证;(iv) 基于LADM对新南威尔士州三维地籍进行完整的法律建模(RRRs);(v) 研究地块框架和空间数字孪生中的转换和可视化工作流程。解决这些问题对于将三维地籍从实验性实现过渡到法律和技术上都稳健的三维地籍至关重要,这是澳大利亚土地行政系统和地籍数字化转型的一部分。