خلاصه

:

شیوه‌های مدیریت زمین در سراسر جهان عمدتاً بر سیستم‌های مبتنی بر دوبعدی برای تعریف مرزهای قانونی و دیگر فضایی مرتبط با منافع زمین متکی است. با این حال، محیط ساخته شده به طور فزاینده ای از نظر فضایی پیچیده می شود. مدیران زمین با تقاضای بی سابقه ای برای استفاده از فضای بالا و زیر سطح زمین به چالش کشیده می شوند. روابط بین مردم و زمین در فضای عمودی دیگر نمی تواند به طور واضح در دوبعدی نمایش داده شود. علاوه بر این، تقاضای فعلی جامعه برای پایداری در یک محیط مشارکتی و تفکر چرخه حیات، نیاز به یکپارچه‌سازی سیستم‌های مستقل با پایگاه‌های داده و روش‌شناسی مستقل، مرتبط با جنبه‌های مختلف چرخه حیات توسعه فضایی (SDC) را برانگیخته است. سیستم های مدیریت زمین (LAS) جزء مهمی از SDC هستند. امروز، یک LAS اغلب به عنوان یک دامنه به صورت مجزا اجباری و مدیریت می شود. تعامل و استفاده مجدد از داده ها با سایر مراحل SDC محدود و دور از حد مطلوب است. انتظار می رود که همکاری موثر داده های سه بعدی، به اشتراک گذاری و استفاده مجدد در بخش ها و رشته ها در چرخه حیات، راه های جدیدی را برای هماهنگ سازی و استفاده از داده ها در این محیط پیچیده فراهم کند. کارایی طراحی و جمع آوری داده ها و همچنین کیفیت داده ها (در رابطه با مقررات خاص) را بهبود می بخشد. و ناسازگاری ها و از دست دادن داده ها را در جریان اطلاعات به حداقل می رساند. به طور کلی، یک رویکرد بین بخشی به سمت بهبود وضعیت فعلی حوزه اداره زمین (LA) هدایت می شود. این مقاله شامل دو بخش است. در اول، مروری بر وضعیت فعلی با توجه به LAS ها ارائه شده است. نتیجه گیری نیازهای بهبود از نظر اثربخشی و سازگاری. در بخش دوم، چشم انداز آینده LAS ها در یک زمینه گسترده تر و به عنوان یک مرحله مهم در SDC با توجه به جنبه های قانونی، فنی و سازمانی معرفی می شود. در این بخش، نیازها و ملاحظاتی که از محیط در حال تکامل و پیشرفت‌های فن‌آوری در حال ظهور ناشی می‌شوند، با هدف بحث در مورد رویکردی بین بخشی برای جمع‌آوری، نگهداری، استفاده مجدد و اشتراک‌گذاری داده‌های سه بعدی مورد بررسی قرار می‌گیرند. در چنین رویکرد فرابخشی، مسائل مختلف قابلیت همکاری ظاهر می شود که معرفی و استفاده از استانداردها را ضروری می کند. از این نظر، مدل دامنه مدیریت زمین ISO 19152:2012 (LADM) در ویرایش فعلی خود و همچنین در ویرایش دوم (منتظر در سال 2022) ممکن است به عنوان ساختار اصلی استاندارد یک LAS سه بعدی عمل کند. با توجه به نقش آن همانطور که در این مقاله بیشتر ارائه شده است. به موازات آن، تکامل مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) در صنعت طراحی و ساخت و ساز، و همچنین این واقعیت که BIM نقش اصلی را در چرخه عمر پروژه های توسعه ایفا می کند، به خوبی شناخته شده است. تاکید بر استفاده مجدد امکان پذیر از داده های BIM/IFC (کلاس بنیاد صنعت) در یک LAS سه بعدی است. این ملاحظات از طریق یک معماری سیستم مبتنی بر وب برای یک LAS سه بعدی آینده مورد بررسی قرار می‌گیرند و بدین ترتیب تلاش می‌شود تا سیستم‌های ناهمگن را در SDC ادغام کند. تاکید بر استفاده مجدد امکان پذیر از داده های BIM/IFC (کلاس بنیاد صنعت) در یک LAS سه بعدی است. این ملاحظات از طریق یک معماری سیستم مبتنی بر وب برای یک LAS سه بعدی آینده مورد بررسی قرار می‌گیرند و بدین ترتیب تلاش می‌شود تا سیستم‌های ناهمگن را در SDC ادغام کند. تاکید بر استفاده مجدد امکان پذیر از داده های BIM/IFC (کلاس بنیاد صنعت) در یک LAS سه بعدی است. این ملاحظات از طریق یک معماری سیستم مبتنی بر وب برای یک LAS سه بعدی آینده مورد توجه قرار می‌گیرند و بدین وسیله سعی می‌شود سیستم‌های ناهمگن را در SDC ادغام کنند.

 

چکیده گرافیکی

1. معرفی

بخش 1.1 مطالب زمینه ای را ارائه می دهد و مفاهیم کلیدی را معرفی می کند که درک این دست نوشته و دیدگاه های آن را در رابطه با اداره زمین (LA) تسهیل می کند، در حالی که بخش 1.2 روش شناسی دنبال شده را ارائه می دهد.

1.1. اداره زمین

طی 15 سال گذشته، تعدادی از عوامل سیاسی، اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی و همچنین نوآوری های تکنولوژیکی چشم انداز مدیریت کارآمد زمین، آب، منابع طبیعی و محیط ساخته شده را عمیقاً تغییر داده است. امنیت تصدی و ثبت حقوق مالکیت («حقوق مالکیت» باید در گسترده‌ترین زمینه در نظر گرفته شود – اصولاً تمام روابط بین مردم و زمین تحت پوشش این اصطلاح قرار می‌گیرد. اجراها می‌توانند تغییراتی داشته باشند) به عنوان مؤلفه‌های مهم برای دستیابی به توسعه پایدار در کشور شناخته می‌شوند. یک زمینه جهانی (با توجه به برنامه توسعه پایدار 2030 [ 1 ])، به ویژه در مناطق شهری [ 2 ].
اداره زمین به «چگونه»، «چه»، «چه کسی»، «چه زمانی» و «مکان» مربوط به مالکیت زمین، کاربری زمین، ارزش زمین، و توسعه زمین اطلاع می دهد [ 3 ]. این یک زمینه بین رشته‌ای است که شامل متخصصان و دانش در مورد جنبه‌های قانونی و فنی، با حمایت نهادی برای ایجاد روابط بین طرف‌های درگیر، و با الزامات مستند برای روش‌های اکتساب داده، رویکردهای مدل‌سازی، مدیریت داده‌ها و روش‌های تجسم است. اداره زمین به عنوان «فرایند تعیین، ثبت و انتشار اطلاعات در مورد رابطه بین مردم و زمین» [ 4 ] توصیف می شود.]. در این زمینه، نقش و الزامات عملکردی سیستم های مدیریت زمین (LAS) به طور قابل توجهی در طول سال ها تکامل یافته است، در حالی که مالکیت زمین به طور فزاینده ای با محدودیت های صریح در بعد سوم ایجاد می شود [ 5 ].
در این مقاله، عبارت «مدیریت زمین سه بعدی» جایگزین عبارت «کاداسترهای سه بعدی» می شود که توسط فدراسیون بین المللی نقشه برداران (FIG) در یک سری کارگاه های آموزشی سازماندهی شده توسط «گروه کاری مشترک FIG کمیسیون 3 و 7 در مورد کاداسترهای سه بعدی» استفاده می شود. ، از سال 2001 شروع شد، همه تحت نام “کاداسترهای سه بعدی” با مرورهای کلیدی منتشر شد [ 2 ، 6 ]. انگیزه بر اساس تعریف اداره زمین مورد استفاده توسط سازمان استاندارد بین المللی (ISO) است که شامل نمایش های سه بعدی است [ 4 ]] در استاندارد ISO 19152:2012، مدل دامنه اطلاعات جغرافیایی – مدیریت زمین (LADM). تعریف مورد استفاده در ISO 19152 ویرایش I (و در ویرایش 2 گسترش خواهد یافت)، از تعریف اداره زمین همانطور که در دستورالعمل های اداره زمین از UNECE 1998 [ 7 ] بیان شده است، دوباره فرموله شده است. اصطلاح “اداره زمین” در این دستورالعمل ها برای اشاره به فرآیندهای ثبت و انتشار اطلاعات در مورد مالکیت، ارزش و استفاده از زمین و منابع مرتبط با آن استفاده می شود. این مربوط به ثبت اسناد و املاک و کاداستر است. تعریف اداره زمین در LADM برگرفته از این تعریف است.
دلیل دومی که چرا در این مقاله از واژه مدیریت اراضی استفاده می‌شود این است که نسبت به اصطلاح «کاداستر» که در برخی از نقاط جهان تمرکز بر جنبه‌های فضایی را نشان می‌دهد، ابهام کمتری دارد. با این حال، با عبارت “اداره زمین” هر دو جنبه حقوقی (اداری) و مکانی پوشش داده می شود – به عنوان ثبت اسناد و املاک و کاداستر نشان داده شده است. در این مقاله مدیریت اراضی به ثبت اسناد و املاک (شامل محدودیت های ناشی از برنامه ریزی فضایی) و کاداستر حقوقی و مالیاتی می پردازد.
LASها از عملکرد بازارهای زمین به روشی کارآمد حمایت می کنند و در عین حال، به مدیریت زمین به عنوان یک منبع طبیعی برای تضمین توسعه پایدار آن توجه دارند [ 8 ]. علاوه بر این، شایان ذکر است که LAS ها به تسهیل اقتصادهای دیجیتال، مجموعه داده های اساسی و شهرهای هوشمند پایدار آینده کمک می کنند [ 9 ]]. با این حال، همانطور که قبلا ذکر شد، اکثر LAS های موجود در سراسر جهان در حال حاضر بر اساس سیستم های دو بعدی هستند که در آن یک بسته دو بعدی (واحد فضایی در اصطلاح LADM) موجودیت کلیدی ثبت ملک است. این سیستم‌ها، طبیعتاً توسط فرآیندهایی پشتیبانی می‌شوند که برای نمایش بسته‌های دوبعدی در قالب دیجیتال طراحی شده‌اند و اغلب هنوز با استفاده از رکوردهای مبتنی بر کاغذ پیاده‌سازی می‌شوند. با این وجود، تا جایی که آنها گستره زمین، آب، هوا و منافع زیرزمینی را مشخص می کنند، ذاتاً سه بعدی هستند. به منظور مقابله با روندهای اجتماعی، مانند شهرنشینی، نابرابری های اجتماعی، و تحول دیجیتال، آن سیستم ها نیاز به مهندسی مجدد دارند تا به سه بعدی گسترش یابند، همانطور که توسط تعداد زیادی از نشریات در این زمینه بیان شده است ([ 2 ، 10 ، 11 ]). ، 12, 13 , 14 , 15 ].
یکی از محرک های کلیدی برای حرکت رو به جلو به سمت ثبت سه بعدی در LAS، نیاز دنیای واقعی به همسویی با پیشرفت های تکنولوژیکی است. در حال حاضر، فن‌آوری‌های جمع‌آوری، ذخیره، نگهداری، تجسم و انتشار اطلاعات سه‌بعدی در حال رشد و تبدیل شدن به جریان اصلی هستند. این به تکنیک های پیشرفته نقشه برداری/اکتساب داده های سه بعدی، در دسترس بودن مدل های اطلاعات ساختمانی دقیق (BIM)، پلت فرم های تجسم سه بعدی وب، برنامه های کاربردی “شهرهای هوشمند” و غیره اشاره دارد. استفاده عمومی و انتظارات از اطلاعات سه بعدی زیاد است. حتی از دستور قانونی در چندین کشور بالاتر است، که باعث می‌شود به آینده LAS سه بعدی در یک زمینه وسیع‌تر نگاه کنیم.
با جمع بندی این بررسی اجمالی، آشکار است که 3D LAS، در مفهوم گسترده تر خود، یک زمینه کاملاً بین رشته ای است که متخصصان و دانش مربوط به جنبه های قانونی (مانند نحوه تعریف و ثبت یک بسته سه بعدی) را در بر می گیرد، پشتیبانی سازمانی برای ایجاد روابط بین درگیر. احزاب، و پشتیبانی فنی برای تحقق آن (روش های اکتساب داده، مدل سازی، ذخیره سازی و تکنیک های تجسم). در این راستا، سازمان‌های مسئول اداره اراضی در سراسر جهان نیاز به پیشبرد روند ثبت ملک را با اتخاذ روندهای فن‌آوری کنونی تشخیص می‌دهند و برای ثبت حقوق مالکیت چند سطحی گام‌هایی رو به جلو برمی‌دارند، به گونه‌ای که ثبت، شفاف‌تر باشد. بینش وضعیت حقوقی (سه بعدی) [ 16]. با این حال. سطح پیچیدگی هر LAS سه بعدی در یک حوزه قضایی در نهایت بر اساس نیازهای کاربر، الزامات بازار زمین، چارچوب قانونی مربوط به هر حوزه قضایی، سیاست های استراتژیک و برنامه ریزی، و همچنین گزینه های تکنولوژیکی خواهد بود.

1.2. استفاده مجدد از مدل های BIM و GIS برای LAS های سه بعدی

بسیاری از تحقیقات فعلی در زمینه علوم اطلاعات مکانی بر روی مسائل مربوط به اطلاعات جغرافیایی سه بعدی متمرکز است: تکنیک های جمع آوری داده ها، مدیریت داده ها، بهینه سازی فرآیندها، انتشار و تجسم داده های مبتنی بر وب، استانداردسازی اطلاعات سه بعدی، و قابلیت همکاری راه حل ها. به ویژه، مدل سازی سه بعدی کاربرد خود را در محیط ساخته شده گسترش می دهد. این از طراحی ساختمان های فردی با استفاده از ابزارهای مهندسی دیجیتال مانند BIM تا سطح شهر (شهرهای هوشمند) را شامل می شود. در مورد دوم، برنامه‌های CityGML و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی سه‌بعدی (GIS) که شامل مدل‌های سه‌بعدی فوتورالیستی از محیط طبیعی، روستایی و ساخته شده (شامل سازه‌های بالا و زیر زمین) هستند، غالب‌ترین راه‌حل‌ها هستند. با این حال، مرزهای بین این برنامه ها در حال شکستن هستند زیرا جهان به طور فزاینده ای به سمت یکپارچه سازی داده ها مهاجرت می کند. نیاز به ترکیب پایگاه‌های اطلاعاتی مستقل در سیستم‌های مرتبط با رشته‌ها، جنبه‌ها و مقیاس‌های مختلف محیط (ساخت‌شده و طبیعی) وجود دارد.
علاوه بر این، تحقیقاتی در زمینه پیوند دادن اطلاعات LA به نمایش‌های دیجیتال سه بعدی (معمولاً محیط شهری) در حال انجام است. به طور خاص، استفاده مجدد از مدل های دیجیتال سه بعدی مانند BIM و 3D GIS برای تعریف و تجسم ویژگی های فضایی LAS سه بعدی در حال حاضر در حال بررسی است [ 17 ، 18 ، 19 ، 20 ، 21 ، 22 ]. می توان انتظار داشت که چنین داده های منبعی دارای قابلیت هایی برای تعیین معنایی باشد که می تواند واحدهای دارایی را به طور دقیق شناسایی کند، مرزهای کاداستر را بهتر نشان دهد و ساختمان های پیچیده را با جزئیات بیشتر تجسم کند [ 17 ]]. BIM یک توسعه مهم و امیدوارکننده در صنعت معماری، مهندسی و ساخت و ساز (AEC) برای هر دو رویکرد مدل‌سازی (BIM) و محصول خروجی (BIM – مدل‌های 3D AEC) است. در این مقاله از اصطلاح BIM برای محصولات، مدل‌های AEC سه بعدی و تکامل آن به سمت طراحی پایدار یکپارچه استفاده شده است [ 23 ]. انتشار اطلاعات برجسته شده است. BIM در سال های اخیر صنعت طراحی و ساخت و ساز را در سراسر جهان متحول کرده است. با تولید و در دسترس شدن داده های BIM بیشتر، به سرعت در حال پذیرش است.
در این زمینه، لیو و همکاران. [ 24 ] تأکید کرد که اگرچه BIM می‌تواند اطلاعات بسیار دقیقی را برای اهداف LAS ارائه دهد، گاهی اوقات این اطلاعات می‌تواند بیش از حد دقیق باشد و یک فرآیند ساده‌سازی مورد نیاز است، در حالی که اطلاعات مربوط به مالکیت و تاریخچه تراکنش در BIM در دسترس نیست. علاوه بر این، BIM بر ویژگی‌های عناصر ساختمانی یک ساختمان منفرد یا پیچیده تمرکز دارد، در حالی که مدل‌های شهر مبتنی بر CityGML (یا استانداردهای مشابه)، بر ترکیب ساختمان‌ها در بافت شهری تمرکز می‌کنند، که ممکن است برای کاربردهای LAS سه بعدی نیز مناسب باشد. با توجه به اینکه مدل های BIM و GIS می توانند به عنوان داده های ورودی تکمیلی برای LAS استفاده شوند، تحقیقات اخیر [ 17 ]] پیشنهاد می کند از هر دو BIM و CityGML برای اهداف LA بر اساس LADM استفاده شود. در سطح بین المللی علاقه زیادی به استفاده مجدد از اطلاعات از محیط های BIM و GIS به عنوان داده منبع برای اهداف LA و سایر کاربردها وجود دارد، همچنین مفهوم چرخه حیات اطلاعات را در بر می گیرد.

1.3. رویکرد روش شناختی

این اولین هدف این مقاله ارائه شرح مختصری از وضعیت فعلی LAS ها در سراسر جهان، بحث در مورد وضعیت موجود بین مراحل و رشته های مختلف درگیر در SDC و اشاره به استانداردهایی است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند. LAS ها از نظر روابط با انواع مختلف اشیاء سه بعدی در زمینه وسیع تری مشاهده می شوند. هدف دوم مقاله معرفی و بحث در مورد چشم اندازی برای LAS سه بعدی در آینده، بر اساس روندهای فعلی، الزامات و ملاحظاتی است که از محیط دائما در حال تغییر ناشی می شود. این کار نیاز به حرکت از سیستم‌های LAS مبتنی بر دوبعدی به LAS سه‌بعدی را در تفکر چرخه حیات برجسته می‌کند و به پتانسیل استفاده مجدد از داده‌های کلاس بنیاد صنعتی (IFC) به عنوان اطلاعات منبع برای یک LAS سه‌بعدی اشاره می‌کند.
در بخش قبل، پیشرفت‌های تکنولوژیکی که ممکن است از چنین LAS سه بعدی پشتیبانی کند به طور خلاصه توضیح داده شده است (و در بخش 2.3 بیشتر مورد بحث قرار گرفته است). تاکید می‌شود که IFC، به‌عنوان یک فرمالیسم غنی معنایی و رایج‌ترین قالب انتشار برای BIM، منبعی امیدوارکننده برای داده‌های فضایی غنی‌شده معنایی در مورد LA در یک محیط شهری، از جمله ساختمان‌ها، حقوق آپارتمان‌ها و عناصر زیرساخت در نظر گرفته می‌شود.
3D LAS می تواند با استفاده مجدد از هندسه های مراحل قبلی SDC (به طور خاص: طراحی و اخذ مجوز) از تفکر چرخه حیات بهره مند شود. بنابراین، تمرکز این مقاله نیز بر روی BIM/IFC است، در حالی که فرمت های دیگر (مانند CityGML) مورد استفاده قرار نمی گیرند، یا در این مراحل اولیه بسیار کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
IFC به دلایل زیر برای پیوند و ارائه ورودی برای LAS سه بعدی انتخاب شده است:
■
این استاندارد به عنوان استاندارد ISO شناخته شده است [ 25 , 26 ].
■
چرخه عمر آن بیشتر و بیشتر در مرحله AEC و طراحی استفاده می شود.
■
اخیراً BIM در فرآیند مجوز نیز شروع به تکامل کرده است (به عنوان مثال، یک استراتژی جدید برای BIM در دبی اعلام شده است [ 27 ] که یک سیستم مجوز ساختمانی سریعتر و کارآمدتر را امکان پذیر می کند).
■
در چرخه عمر توسعه فضایی زودتر از سایر استانداردها (مثلا CityGML) رخ می دهد.
■
به طور مداوم تعداد مدل های BIM و غیره در دسترس هستند.
■
این به عنوان یک توانمندساز استراتژیک برای بهبود تصمیم‌گیری و تحویل برای ساختمان‌ها و دارایی‌های زیرساخت عمومی در کل چرخه عمر آنها در نظر گرفته می‌شود [ 28 ].
کار ارائه شده در بخش دوم این مقاله، عمدتاً بر پایه و تکامل مفاهیم پروژه های تحقیقاتی قبلی، مانند Cemelini [ 29 ] و Meulmeester [ 22 ] است. علاوه بر این، بررسی ادبیات نتایج تجزیه و تحلیل جدیدترین “پرسشنامه کاداستر سه بعدی” [ 16 ] را با اشاره به چالش ها و انتظارات برای آینده LAS (3D) در کشورهای مختلف درگیر، ترکیب می کند.
به منظور پشتیبانی و اعتبار سنجی این LAS سه بعدی رویایی، یک معماری سیستم از یک LAS آینده بر اساس اصول استفاده مجدد از داده ها و قابلیت همکاری پیشنهاد شده است. این یک سیستم مبتنی بر وب متشکل از چهار جزء است: جمع‌آوری داده‌ها از منابع مختلف، پردازش و اعتبارسنجی داده‌ها، ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها، و تجسم و انتشار داده‌ها، که به تفصیل در بخش 4 ارائه شده است . یک معماری سیستم مبتنی بر وب برای اتصال سیستم های ناهمگن درگیر در این جریان چرخه حیات انتخاب شده است. حداکثر انتشار را در آخرین مرحله امکان پذیر می کند. این سیستم برای اعتبارسنجی رویکرد از نظر کاربرد و از دست دادن داده ها استفاده خواهد شد.
برای ادامه، ساختار مقاله به شرح زیر است: ویژگی «بازبینی» آن با بخش 2 ادامه می‌یابد که مفهوم و ویژگی‌های چرخه حیات توسعه فضایی را ارائه می‌کند، و همچنین با بخشی از بخش 3 ، که وضعیت فعلی LAS سه بعدی در سراسر جهان را مورد بحث قرار می‌دهد. و الزامات یک LAS سه بعدی آینده را ارائه می دهد. بنابراین، بخش 4 به طور خلاصه چشم انداز یک معماری سیستم و نمونه اولیه یک LAS مبتنی بر وب را ارائه می کند که چشم انداز آینده LAS را منعکس می کند، در حالی که بخش های آخر به نتیجه گیری و کار آینده اختصاص دارد.

2. چرخه حیات توسعه فضایی سه بعدی

این بخش مفهوم چرخه عمر توسعه فضایی را معرفی می کند ( بخش 2.1 )، که توسط تقاضای فعلی جامعه برای بهبود عملکرد پایدار از طریق همکاری، نیاز به یکپارچه سازی سیستم های مستقل مرتبط با جنبه های مختلف و در مقیاس های مختلف چرخه عمر توسعه فضایی، و مراحل فرآیندی که امروزه وجود دارد. بخش 2.2 نیاز به ترکیب سیستم‌ها، روش‌ها و رویه‌های مستقل این چرخه حیات را تشریح می‌کند و ناسازگاری‌های فعلی و مشکلات قابلیت همکاری را برجسته می‌کند. رویکرد مقابله با این مسائل قابلیت همکاری، استانداردسازی است، همانطور که در آخرین بخش 2.3 ارائه شد .

2.1. مراحل چرخه حیات توسعه فضایی

محیط ساخته شده شامل جنبه های بین رشته ای مرتبط با طراحی، ساخت، مدیریت و بهره برداری از محیط ایجاد شده و مصنوعات است. بخش‌های صنعت کلیدی که مستقیماً با این جنبه‌ها مرتبط هستند عبارتند از AEC، جغرافیا، مدیریت زمین و برنامه‌ریزی شهری. اگرچه این رشته ها از جنبه های خاصی در هم تنیده شده اند، اما در ترکیب و مدیریت اطلاعات مرتبط با محیط ساخته شده بر سیستم های مختلفی تکیه می کنند. در عمل، آن رشته ها متقابلاً تحت تأثیر قرار می گیرند. پیشرفت در استفاده یکپارچه از مجموعه داده‌ها آهسته و پرهزینه است، با ناهماهنگی و تکرار در نمایش اشیاء یکسان در طول مراحل مختلف چرخه عمر آنها، که منجر به اشتباهات و ابهامات می‌شود.
این نه تنها در مورد اشیاء محیط ساخته شده که از قبل وجود دارند، بلکه در مورد آنهایی که در فرآیند طراحی هستند نیز صدق می کند. به عنوان مثال، زمانی که ساخت یک ساختمان جدید برنامه ریزی می شود، مراحل چرخه عمر توسعه فضایی را دنبال می کند: پهنه بندی بر اساس مقررات و محدودیت های مربوطه، نقشه برداری میدانی، طراحی، صدور مجوز، تامین مالی (در صورت لزوم)، ساخت، ثبت در پایگاه داده اداره زمین. ، نگهداری و تخریب.
به همین ترتیب، این امر در مورد سایر اشیایی که به عنوان عناصر محیط ساخته شده با آنها مواجه نمی شوند، مانند مناطق کشاورزی و منابع طبیعی، از جمله : جنگل ها و زمین های جنگلی، فضاهای دریایی، سواحل، بسته های هوایی، مواد معدنی، مناطق معدنی و غیره صدق می کند. تاسیسات زیر و روی زمین در نهایت، ذینفعان مختلف باید اطلاعات را در طول چرخه عمر به اشتراک بگذارند و مبادله کنند تا مرزهای پیچیده را نشان دهند. امروزه داده ها در محیط ساخته شده به دلایل فنی، قانونی، فرهنگی و تجاری به ندرت بین بازیگران و بین مراحل SDC به اشتراک گذاشته می شود.
انتظار می رود همکاری بین ذینفعان مختلف در حوزه مدیریت زمین، راه های جدیدی را برای هماهنگ سازی و استفاده از داده ها در این محیط پیچیده، بهبود کارایی طراحی و جمع آوری داده ها، بهبود کیفیت داده ها (در رابطه با مقررات خاص)، به حداقل رساندن ناسازگاری ها و از دست دادن داده ها، عدم تطابق و همپوشانی بین مراحل مختلف، و افزایش استفاده مجدد از داده ها از مرحله طراحی تا کاربر نهایی و مراحل ثبت/عملیات. یک رویکرد بین بخشی برای جمع آوری، نگهداری، استفاده مجدد و به اشتراک گذاری داده های سه بعدی می تواند کارایی وضعیت فعلی را بهبود بخشد، در حالی که داده ها برای برنامه های مختلف جدید و موجود مناسب می شوند.
به طور خاص، رشته هایی که در حال حاضر در مراحل مختلف چرخه حیات توسعه فضایی درگیر هستند ( شکل 1)) کاملاً مستقل عمل می کنند، با استفاده از روش های سفارشی، مستقل، نرم افزار و گردش کار. باید در نظر گرفت که داده‌های مالی، داده‌های مجوز، وضعیت اشغال، تاریخچه نگهداری و سایر اطلاعات جنبه‌های اساسی در چرخه عمر توسعه فضایی هستند و باید در مراحل مختلف آن نگهداری و به طور مؤثر مبادله شوند. نقش اداره زمین در چرخه حیات توسعه فضایی به ویژه با فرآیند ثبت مرتبط است، با این حال نقشی (بزرگتر یا کوچکتر) در هر یک از مراحل دیگر نیز ایفا می کند. حل مسائل مربوط به اشتراک گذاری داده ها و یکپارچه سازی داده ها، اثربخشی در توسعه چرخه حیات فضایی را با ارائه یک جریان داده کارآمد و سازمان یافته بر اساس استانداردها افزایش می دهد. این امر به ویژه برای استفاده مجدد در مقیاس وسیع در محیط های پیچیده ضروری است.

2.2. نیاز به یک جریان داده ساختاریافته برای همکاری بین بخشی

شکل دادن و به اشتراک گذاری AEC، داده های مکانی و اقتصادی در یک جریان داده کارآمد یک چالش است. پتانسیل استفاده مجدد از اطلاعات در چرخه حیات توسعه فضایی عامل مهمی در محاسبه ارزش اقتصادی آن است. با اجتناب از ناسازگاری/اشتباهات و با افزودن مختصات دنیای واقعی، ارزش و انواع داده ها برای همه ذینفعان افزایش می یابد. هنگامی که اطلاعات بین فازها به اشتراک گذاشته می شود، اطلاعات اضافی مانند اطلاعات چرخه حیات، اطلاعات نسخه سازی، و شناسه های منحصر به فرد، برای دستیابی به یک رویکرد فرآیند محور تر به جریان اطلاعات مورد نیاز است [ 30 ].
رشته های مختلفی که در چرخه عمر توسعه فضایی کار می کنند، دیدگاه و تفسیر خاص خود را از اهمیت، کاربرد و کاربرد آن دارند. آنها دارای واژگان منحصر به فرد هستند و کاملاً مستقل هستند و از رویه های سفارشی استفاده می کنند. مراحل مختلف و ذینفعان در طول چرخه حیات یک شی، موضوع اتصال کارآمد دامنه های مختلف و در نهایت ارائه اطلاعات مناسب به طرف مناسب در زمان مناسب را برجسته می کند: منجر به اثربخشی.
خاطرنشان می شود که یک مرحله حیاتی از این چرخه حیات، ثبت شی در یک پایگاه داده کاداستر است، و از این رو، در نظر گرفتن گردش کار برای تبادل و استفاده مجدد از این اطلاعات در طی مراحل مختلف حیاتی است. در راستای یک رویکرد چرخه حیات کل نگر، طراحی یک جریان داده ساختاریافته برای همکاری بین بخشی از اهمیت حیاتی برخوردار است.
یکی از نگرانی های قابل توجه در این راستا، داده ها و به طور خاص کیفیت، منبع و ابعاد آن است. با توجه به اینکه اطلاعات (مکانی) از منابع مختلفی می آیند و توسط تعداد (زیادی) ارائه دهندگان مختلف مدیریت می شوند، نیاز بسیار زیادی برای کشف و به اشتراک گذاری آسان این اطلاعات وجود دارد. داده‌های مکانی ممکن است از یک بررسی اخیر به‌عنوان مثال، با استفاده از اسکنر لیزری (ابر نقطه‌ای)، با استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)، یا استفاده از گیرنده‌های سامانه ناوبری ماهواره‌ای جهانی (GNSS) (با استفاده از داده‌های ناوبری GPS Galileo) نشات گرفته باشند، در حالی که داده‌ها نیز ممکن است ارائه شوند. از پایگاه های داده دیگر یا استفاده از نقشه های طراحی دیگر یا مدل های BIM به عنوان منبع.
هنگام مبادله و به اشتراک گذاری چنین داده هایی در فرآیندهای مختلفی که در SDC رخ می دهد، تعیین معیارهایی برای ارزیابی کیفیت داده ها بسیار مهم است تا با هدف هر برنامه / فاز مناسب باشد. جنبه‌های کیفی داده‌ها باید برای داده‌های جمع‌آوری‌شده با استفاده از تکنیک‌های مختلف اکتساب، برای داده‌های مورد استفاده مجدد از مرحله طراحی، و همچنین برای داده‌های غیرمکانی استفاده‌شده مجدد از پایگاه‌های داده موجود (اداره زمین، کاربری زمین، ارزش‌گذاری و غیره) در نظر گرفته شوند. . براساس استانداردهای بین‌المللی و ملی، داده‌های مکانی را می‌توان با استفاده از پارامترهای کیفی داده‌های جغرافیایی مانند کامل بودن، ثبات منطقی، عدم قطعیت موقعیت، عدم قطعیت موضوعی، عدم قطعیت زمانی و قابلیت استفاده ارزیابی کرد [ 31 ].]. توجه به این نکته مهم است که کیفیت داده های ورودی، بر کل SDC منعکس می شود.
داده ها اغلب دوبعدی هستند، فاقد اطلاعات بعد سوم/ارتفاع به طور کامل، یا 2.5 بعدی، یعنی ارتفاع را به عنوان یک ویژگی برای موقعیت/صفحه افقی به جای یک مختصات مستقل نشان می دهد. علاوه بر این، بعد عمودی ممکن است با ارتفاع اندازه‌گیری شده تنها در مکان‌های کمی پراکنده باشد، و ممکن است مبهم باشد زیرا همیشه مشخص نیست که آیا این مقادیر ارتفاع را نسبت به یک سطح خاص با ارتفاع ناشناخته نشان می‌دهند یا ارتفاع نسبت به یک داده ارتفاع تعیین‌شده. همچنین اغلب ناشناخته است که آیا داده ها نشان دهنده وضعیت فعلی، وضعیت احتمالاً متفاوت به عنوان ساخته شده، یا فقط حالت طراحی شده هستند. علاوه بر این، دقت هندسی و کامل بودن آن اغلب ناشناخته است. بسیاری از اطلاعات ویژگی،
اشتراک داده به این معنی است که داده ها یک بار جمع آوری می شوند و بارها از طریق ایجاد پیوندها استفاده می شوند (به عنوان مثال از طریق زیرساخت داده های مکانی (SDI)) [ 32]، و همچنین برای یک هدف جمع آوری شده و متعاقباً برای دیگری استفاده می شود. بنابراین، می توان از تلاش های تکراری در جمع آوری و نگهداری داده ها جلوگیری کرد. به عنوان مثال، داده‌های مکانی مربوط به تراز جاده ممکن است جمع‌آوری و/یا بررسی شود تا نقشه راه تهیه شود. این مجموعه داده فضایی می تواند توسط شخص دیگری برای تخمین مقررات منطقه بندی شهر استفاده شود. پیوندهای خارجی به سایر پایگاه‌های داده (مانند آدرس‌ها، ثبت جمعیت، ثبت کسب‌وکار، ثبت ساختمان، ثبت شرکت‌ها و غیره) در همه بخش‌ها برای منبع داده‌های ورودی و/یا انتشار نتایج و پرداختن به مسائل مربوط به قابلیت همکاری از طریق رویکردهای استاندارد و قالب‌های مبادله مورد نیاز است. . برای ذخیره این اطلاعات از چندین فرمت رمزگذاری و تبادل استفاده می شود.33]. همه ذینفعان درگیر در مراحل مختلف چرخه حیات از مجموعه داده‌های سه بعدی بهره خواهند برد، چه زمانی که یک مدل واقعی و یا طرحی از سناریوهای برنامه‌ریزی شده/آینده، به‌عنوان مثال، طرح‌های معماری، نقشه‌های فضایی، و غیره. به طور همزمان، مجموعه داده‌های سه بعدی در حال تبدیل شدن به همه جا برای تصمیم گیری و برای بهبود اثربخشی حکمرانی در سطوح مختلف. طرف های درگیر خودشان تولید کننده داده خواهند شد (برای ترکیبی از مجموعه داده های 2 بعدی، 2.5 و 3 بعدی) و نیاز به اتخاذ رویکردهای حاکمیتی از پایین به بالا و از بالا به پایین، در مورد جمع آوری و ذخیره داده، پردازش و به اشتراک گذاری داده ها از منابع مختلف ناهمگن وجود دارد. با کار با استانداردها تلاش زیادی در حوزه‌های AEC و GIS برای پرداختن به مسائل قابلیت همکاری از طریق رویکردهای استاندارد و فرمت‌های مبادله، همانطور که در بخش زیر ارائه می‌شود، انجام می‌شود.
در همین راستا، برای پشتیبانی از یک محصول در طول عمر آن، استاندارد ISO 10303-239 پشتیبانی چرخه عمر محصول (PLCS) به چالش کلیدی چگونگی حفظ اطلاعات مورد نیاز برای کارکرد و حفظ یک محصول در یک راستا با محصول در طول تغییرات اجتناب ناپذیر می پردازد. که در طول چرخه زندگی آن رخ می دهد [ 34 ].

2.3. اهمیت استانداردها

یک LAS سه بعدی هم محیط ساخته شده و هم عناصر محیطی غیرساخته را پوشش می دهد، به عنوان مثال، منابع طبیعی زیرسطحی، فضاهای هوایی، و غیره . از اطلاعات جغرافیایی گرفته تا اطلاعات مهندسی عمران و BIM به عنوان مبنایی برای مدل‌سازی دقیق و جامع فضایی برای شهرهای هوشمند و SDI، حتی برای زیرساخت‌های اطلاعات مکانی (SII).
چندین سازمان، کنسرسیوم‌های صنعتی و جوامع در فعالیت‌های توسعه استانداردهای مرتبط با اطلاعات جغرافیایی (3D) دخیل هستند. برای نام بردن چند مورد: ISO TC/211، کنسرسیوم فضایی باز (OGC)، کمیته استانداردسازی اروپا (CEN)، کنسرسیوم وب جهانی (W3C)، کنسرسیوم وب 3D (W3D)، اتحاد BuildingSMART، انجمن صنعت سه بعدی (3DIF)، اتحاد طراحی باز، گروه Khronos، و غیره. ISO TC 211 و OGC دو مورد غالب در زمینه اطلاعات جغرافیایی در نظر گرفته می‌شوند که فرآیندها و رویکردهایی را به کار می‌گیرند که هدفشان تضمین توسعه استانداردهای بین‌المللی با دامنه وسیع است. هدف آنها اطمینان از توانایی یکپارچه سازی مجموعه داده ها و خدمات مرتبط از انواع مختلف و از منابع مختلف، به حداقل رساندن هزینه ها و مشکلات و در عین حال کاهش وابستگی به ویژگی های پیاده سازی (نرم افزار و غیره) است.
در حال حاضر طیف وسیعی از استانداردهای مربوط به سه بعدی موجود است و در اصل هر کدام برای هدف خاصی تدوین شده اند. چنین استانداردهایی مربوط به مدل های داده، فرمت های تبادل و ذخیره سازی داده ها، انتشار داده ها از طریق فرمت های رمزگذاری و/یا خدمات وب می باشد. مقایسه گسترده ای از چنین استانداردهایی توسط زلاتانوا و همکاران انجام شده است. [ 36 ]، بر اساس معیارهای انتخاب شده. برجسته ترین استانداردهای باز در حوزه اطلاعات جغرافیایی عبارتند از: استاندارد OGC CityGML [ 37 ] برای ذخیره سازی و تبادل مدل های سه بعدی شهر، استاندارد بین المللی IFC [ 25 ] برای مدل های BIM، استاندارد OGC LandInfra [ 38 ].] و رمزگذاری مبتنی بر GML آن، مدل سازی InfraGML و نمایش ویژگی های زمین و زیرساخت. مطالعات متعددی وجود دارد که قابلیت همکاری بین این استانداردها را بررسی می‌کند، و همچنین تحقیقات اخیر توسط کومار و همکاران. [ 39 ] که تفاوت ها و شباهت های بین این سه استاندارد را با توجه به معیارهای خاصی مانند هندسه، توپولوژی، معنایی، رمزگذاری و غیره تجزیه و تحلیل می کند. با توجه به اطلاعات حقوقی و اداری، غالب ترین استانداردها استاندارد ISO LADM [ 4 ] و e-Plan که بیشتر در استرالیا، نیوزلند و سنگاپور استفاده می شود. در پاراگراف های زیر، شرح مختصری از IFC و LADM ارائه شده است، زیرا این دو استاندارد در LAS سه بعدی آینده، همانطور که در بخش 4 ارائه شده است، استفاده می شوند .

2.4. مدل اطلاعات ساختمان

یکی از غالب‌ترین استانداردها در AEC، BIM است که توسط استانداردهای بین‌المللی به‌عنوان «نمایش دیجیتالی مشترک از ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی هر شیء ساخته‌شده […] که پایه‌ای قابل اعتماد برای تصمیم‌گیری را تشکیل می‌دهد» تعریف می‌شود [ 26 ]. BIM به مدل‌های ساختمان سه بعدی مجازی شامل اطلاعات فضایی دیجیتال سه بعدی و همچنین اطلاعات معنایی در مورد یک ساختمان برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری در طول چرخه عمر آن اشاره دارد [ 40 ].
BIM به‌سرعت در بخش‌های مختلف زنجیره ارزش به‌عنوان یک ابزار استراتژیک برای صرفه‌جویی در هزینه، بهره‌وری و بهره‌وری عملیات، بهبود کیفیت زیرساخت و عملکرد زیست‌محیطی بهتر مورد استفاده قرار می‌گیرد [ 28 ].]. با درک این موضوع که اکنون زمان آن فرا رسیده است، گروه کاری اتحادیه اروپا BIM به منظور ایجاد یک رویکرد مشترک اروپایی برای پذیرش و پذیرش BIM ایجاد شده است. در این راستا، شوراهای ملی و دولتی BIM سیاست‌ها و استراتژی‌هایی را در کشورهای مختلف (ایرلند، آلمان، انگلستان، امارات متحده عربی، هلند و غیره) آغاز می‌کنند که منجر به توسعه روزافزون مدل‌های دقیق BIM می‌شود. در برخی از این کشورها، استفاده از BIM در حال حاضر تحت دستور دولت (بریتانیا، هلند، و غیره) برای پروژه های خاص (به عنوان مثال در آلمان برای پروژه های حمل و نقل) است. کشورهای مختلف با گنجاندن الزامات BIM در تدارکات عمومی، نقش کلیدی در تسریع مراحل اولیه پذیرش، انطباق و پیاده سازی BIM دارند.
BIM جدید نیست، اما یک روند جهانی است که در حال رشد است. اصطلاح “BIM” برای اولین بار در سال 1992 توسط ون ندروین و تولمن [ 41 ] به عنوان راهی برای مدل‌سازی نماهای متعدد از ساختمان‌ها از طریق تجزیه ذکر شد. از آن زمان تاکنون پیشرفت های زیادی حاصل شده است. امروزه، همانطور که توسط گروه کاری BIM اتحادیه اروپا [ 28 ] بیان شده است، مزایای اجتماعی، زیست محیطی و اقتصادی دیجیتالی شدن به خوبی شناخته شده است: BIM شکل دیجیتالی ساخت و ساز و مدیریت دارایی است. این یک توانمندساز استراتژیک برای بهبود تصمیم‌گیری برای مدیریت ساختمان‌ها و دارایی‌های زیرساخت عمومی در طول چرخه عمر آن‌ها، گردآوری فناوری، بهبود فرآیند، اتوماسیون و اطلاعات دیجیتال است. شکل 2کاربرد BIM در طول زنجیره ارزش ساخت و ساز را نشان می دهد.
مدل های BIM از نظر هندسه، معنایی و اطلاعات توپولوژیکی غنی هستند. اتحاد BuildingSMART استانداردهای باز بین‌المللی مختلفی را برای ذخیره‌سازی و تبادل جنبه‌های مختلف اطلاعات ساختمان ایجاد کرده است، از جمله: IFC، IDM/MVD (راهنمای تحویل اطلاعات/تعریف‌های نمایش مدل)، BCF (فرمت همکاری BIM) و IFD (چارچوب بین‌المللی برای لغت نامه ها) [ 42 ].
Ijgi 09 00107 g002 550
شکل 2. کاربرد BIM در طول زنجیره ارزش ساخت و ساز ([ 43 ]، سازگار).
IFC یک طرح مدل داده خاص صنعت، رایج ترین فرمت تبادل اطلاعات ساختمان و استاندارد بین المللی است [ 25 ]. تمام عناصر ساختمان فیزیکی را می توان به صورت سلسله مراتبی در استاندارد IFC مدل سازی، ذخیره و مدیریت کرد، که تبادل اطلاعات ساختمان را برای اهداف مختلف در پلتفرم های مختلف BIM آسان می کند [ 17 ].]. داده‌ها را می‌توان در قالب‌های فایل خنثی و باز که توسط یک فروشنده یا گروهی از فروشندگان کنترل نمی‌شود، مبادله کرد. یکی از فرمت های همکاری رایج برای BIM IFC است. مشخصات مدل IFC باز و در دسترس است، توسط ISO ثبت شده است و یک استاندارد بین المللی رسمی ISO 16739-1:2018 است (نسخه قبلی ISO 16739:2013 بود). فایل های IFC می توانند شامل انواع مختلفی از کلاس ها باشند. هندسه مدل های BIM در قالب IFC را می توان با استفاده از هندسه جامد سازنده (CSG)، حجم جابجایی، یا نمایش مرزی (B-Rep) [ 42 ] نشان داد. المان‌ها در سیستم‌های مختصات محلی تعریف می‌شوند که با مجموعه‌ای سلسله مراتبی از تبدیل‌ها که با سطوح در ساختار تجزیه (معمولاً یک سایت، پروژه، ساختمان و طبقات جداگانه) مطابقت دارند، مدل‌سازی می‌شوند.
IFC الزامات داده ای را برای ساختمان ها در طول چرخه عمر آنها تعریف می کند که به صورت یک طرح EXPRESS و یک طرح XML (XSD) نمایش داده می شود [ 25 ].]. می توان آن را در فرمت های مختلف رمزگذاری، مانند STEP Physical File (SPF)، XML و JSON کدگذاری کرد. هدف BIM ایفای نقش محوری در چرخه حیات توسعه‌ها است. از آنجایی که BIM/IFC مدل‌های هندسی غنی هستند، می‌توان آن‌ها را در کنار LADM، که حاوی اطلاعات حقوقی (در بخش بعدی) است، استفاده کرد. BIM روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و منبع امیدوارکننده ای از اطلاعات غنی شده معنایی در نظر گرفته می شود. تحقیقات در جامعه دانشگاهی روش‌های مختلفی را برای استفاده از BIM/IFC به‌عنوان منبعی در حوزه مدیریت زمین، به‌ویژه برای مجتمع‌های آپارتمانی بررسی می‌کند. اما، همچنین، به انواع دیگر شی; به عنوان مثال، تونل یا پارکینگ زیرزمینی. در حال حاضر، BIM به طور گسترده ای به عنوان منابع مدل سازی استفاده می شود.
داده های BIM/IFC در نظر گرفته شده و منبع مهم اطلاعات برای معماری سیستم پیشنهادی یک LAS سه بعدی آینده است، همانطور که در بخش 4 ارائه شده است.

2.5. مدل دامنه مدیریت زمین (LADM)

LADM یک مدل مفهومی و یکی از اولین استانداردهای حوزه فضایی در ISO TC211 است، با هدف حمایت از “پایه ای قابل توسعه برای توسعه سیستم مدیریت زمین کارآمد و موثر بر اساس معماری مدل محور (MDA)” و “توانمندسازی طرف های درگیر، هم در یک کشور و هم بین کشورهای مختلف، برای برقراری ارتباط بر اساس هستی شناسی مشترک که توسط مدل ذکر شده است» [ 4 ]. LADM بر اساس نیازهای کاربر است و اصطلاحات استاندارد شده ای را ارائه می دهد که قابلیت همکاری بین سیستم های اطلاعاتی را افزایش می دهد. این استاندارد قادر به حمایت از بهبود تصاعدی اداره زمین است و می تواند به طور بالقوه برای حمایت از یکپارچگی سازمانی مورد استفاده قرار گیرد [ 44 ]]، به عنوان مثال، بین (اغلب توزیع شده) ثبت زمین و آژانس های کاداستر.
به رسمیت شناختن و نفوذ رو به رشد استاندارد توسط نمایه های چند کشوری که توسعه یافته اند آشکار می شود. چندین پیاده سازی LADM از طریق مدل های فنی و کدگذاری. و همچنین فعالیت های موازی، مانند توسعه هستی شناسی دامنه مدیریت سرزمین، پشتیبانی از عناوین لایه ها و غیره. علاوه بر این، با افزایش نیاز به اطلاعات مدیریت زمین سه بعدی، LADM به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است زیرا از نمایش های سه بعدی فضایی پشتیبانی می کند. واحدها بدون اضافه کردن بار اضافی به نمایش های دو بعدی موجود [ 4 ].
بازنگری این استاندارد از سال 2019 آغاز شده و فعالیتی مشترک خواهد بود که توسط بسیاری از سازمان ها و نهادها حمایت می شود. جاه طلبی فراتر از یک مدل مفهومی با ارائه مراحل به سمت پیاده سازی است (به عنوان مثال، پروفایل های خاص تر، مدل فنی در کدگذاری های مختلف، و غیره). هدف این است که نسخه های آینده LADM باید با نسخه های قبلی سازگار باشد. شکل 3 پیشرفت پروژه استانداردسازی LADM را نشان می دهد.
ویرایش دوم استاندارد، با در نظر گرفتن مفهوم چرخه حیات توسعه فضایی، به دنبال [ 45 ] است:
■
دامنه اولیه مدل مفهومی را گسترش دهید تا مفاهیم زیر را در بر گیرد: اطلاعات ارزش گذاری، برنامه ریزی فضایی/ پهنه بندی، شاخص های آمایش سرزمین مرتبط با اهداف توسعه پایدار، پیوند اشیاء قانونی با موارد فیزیکی، مدل های داخلی، حمایت از فضاهای دریایی و پشتیبانی. سایر فضاهای قانونی: معدن، باستان شناسی، تاسیسات و غیره.
■
بهبود مدل مفهومی کنونی، از جمله: معناشناسی/هستی شناسی رسمی برای فهرست کدهای LADM، نمایه های 3 بعدی+ زمان صریح تر، بررسی گسترده و مدل های قانونی و غیره.
■
شامل پیاده سازی فنی از طریق غالب ترین استانداردهای رمزگذاری: BIM/IFC، CityGML، LandXML، LandInfra، IndoorGML، GeoJSON و غیره.
■
شامل مدل‌های فرآیندی برای رویه‌های نظرسنجی، به‌روزرسانی نقشه، و تراکنش‌ها (به عنوان مثال، زنجیره بلوکی).
نسخه دوم LADM در چندین بخش سازماندهی خواهد شد. عناوین کاری جایگزین بسته ها (یا قطعات) به شرح زیر است [ 45 ]:
■
بخش 1 – مبانی اداره زمین
■
قسمت 2 – تصرف زمین یا ثبت زمین یا منافع زمین
■
بخش 3 – فضای دریایی یا تنظیم جغرافیایی دریایی
■
قسمت 4 – ارزش گذاری زمین
■
قسمت 5 – برنامه ریزی فضایی
■
بخش 6 – پیاده سازی ها (از جمله پیوند با BIM و سایر رمزگذاری های فنی (RDF، CityGML، InfraGML، INTERLIS، GeoJSON، فرآیندها و غیره).

3. سیستم های مدیریت زمین سه بعدی: وضعیت فعلی و چشم انداز آینده

از زمان شروع تحقیقات بر روی 3D LAS ها در سراسر جهان، حدود 30 سال پیش، جهان به طور قابل توجهی تغییر کرده است، و این نیز نشان دهنده پیشرفت و پیشرفت LAS های 2D و 3D است. با نگاهی به گذشته، سیستم های مورد استفاده اغلب به صورت دستی نگهداری می شدند، بر اساس کاغذ و به طور کامل به ثبت زمین و RRR ها (حقوق، محدودیت ها و مسئولیت ها) اختصاص داده می شدند [ 46 ].
همانطور که توسط استودلر [ 47 ] بیان شده است، اصطلاح “زمین” باید به معنای گسترده تفسیر شود، همچنین شامل بدنه های آبی (رودخانه ها، دریاچه ها، دریاها، اقیانوس ها) و فضاهای بالای و زیر سطح، یعنی فضای هوا و فضاهای زیرسطحی است. اداره زمین شامل طیف گسترده ای از سیستم ها و فرآیندها برای اداره می شود: مالکیت زمین، ارزش زمین، کاربری زمین و توسعه زمین، که به هم مرتبط هستند و بر یکدیگر تأثیر می گذارند. این رویکرد جهانی به LAS ها در شکل 3 ارائه شده است .
Ijgi 09 00107 g003 550
شکل 3. دیدگاه جهانی اداره زمین ([ 48 ]، اقتباس شده].
این بخش به اختصار وضعیت فعلی و آخرین رویکردهای 3D LAS در سراسر جهان ( بخش 3.1 ) و انواع مختلف واحدهای فضایی سه بعدی را که به طور فیزیکی در حوزه های قضایی مختلف در سراسر جهان شناسایی و از نظر قانونی به رسمیت شناخته شده اند ارائه می دهد ( بخش 3.2 ). علاوه بر این، چشم انداز LAS های سه بعدی آینده را با شناسایی الزامات و چالش های یک LAS سه بعدی با عملکرد خوب معرفی می کند ( بخش 3.3 ).

3.1. وضعیت فعلی تحولات سه بعدی LAS در سراسر جهان

تا به امروز بسته دوبعدی موجودیت اصلی در ثبت اموال در اکثر حوزه های قضایی در سراسر جهان بوده است، با این حال تراکم زیرساخت منجر به درهم آمیختگی پیچیده ای می شود که باعث ایجاد چالش های قانونی، سازمانی و فنی می شود [ 11 ، 14 ]. پیچیدگی روزافزون زیرساخت ها مستلزم ثبت مناسب وضعیت حقوقی املاک است و بنابراین سیستم های کاداستر دوبعدی به طور فزاینده ای با چالش هایی در ثبت، مدیریت و تجسم وسعت فضایی فضاهای کاداستر مواجه هستند [ 10 ، 11 ، 12 ، 14 ، 49 ].
در دهه گذشته، تعداد پیاده‌سازی‌های جزئی ثبت بسته‌های سه بعدی در سراسر جهان به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است [ 2 ، 14 ، 15 ]، با بهره‌گیری از پیشرفت‌های پشتیبانی از بعد سوم در زمینه فناوری GIS. تعداد قابل توجهی از مطالعات برای ایجاد راه حل های سه بعدی LAS برای بهبود ثبت خواص چند سطحی انجام شده است.
به طور خاص، چندین حوزه قضایی، از جمله هلند، سوئد، جمهوری چک، کرواسی، سنگاپور، شهر شنژن در چین و ایالت های استرالیا ویکتوریا و کوئینزلند، نمونه اولیه 3D LAS را به عنوان سیستم هایی برای مستندسازی جامع زمین و دارایی مورد بررسی و پیاده سازی قرار داده اند. اطلاعات [ 50 ]. اجرای یک LAS سه بعدی با عملکرد خوب هنوز در همه آن کشورها یک چالش است، زیرا کاستی ها و چالش های قانونی، نهادی و/یا فنی وجود دارد که باید برطرف شوند.
تا کنون، هیچ کشوری یک LAS سه بعدی کامل و عملیاتی ندارد که همه آن جنبه ها را در بر بگیرد، با این حال چندین حوزه قضایی وجود دارند که راه حل های عملیاتی و کارآمدی دارند که حداقل تا حدی از زمینه LAS های سه بعدی همانطور که در بالا توضیح داده شد پشتیبانی می کنند. این پیشرفت‌ها را می‌توان عمدتاً به‌عنوان پیاده‌سازی‌های «کاملاً عملیاتی» با استفاده از رویکردی جامع که در سطوح مختلف بلوغ به دست می‌آید و پیاده‌سازی‌های «جزئی-عملیاتی» که فرآیند توسعه یک LAS سه‌بعدی با تمرکز بر جنبه‌های مختلف را بررسی می‌کنند، دسته‌بندی کرد. به عنوان مثال، ارائه طرح‌های نظرسنجی سه بعدی، نمونه‌های اولیه که فضاهای قانونی را با مدل‌های فیزیکی مرتبط می‌کند، پیاده‌سازی‌هایی که بر تجسم سه بعدی تمرکز دارند، و پیاده‌سازی‌هایی که بر محدودیت‌ها و قوانین اعتبارسنجی (3D) تمرکز دارند [ 51 ]]. در چندین ایالت استرالیا، قانون از عناوین لایه ها و/یا بسته های حجمی پشتیبانی می کند و برای بیش از 30 سال طرح های نظرسنجی با این توضیحات سه بعدی ارائه شده است [ 52 ]. با این حال، پایگاه داده با بسته ها هنوز 2 بعدی است. اولین ثبت سه بعدی کاداستر حقوق مالکیت چندسطحی در هلند در سال 2016 [ 53 ] در نتیجه سالها تحقیق و توسعه انجام شد. این بدون هیچ تغییری در قانون و بدون هندسه سه بعدی در پایگاه داده برای توصیف بسته ها بود (فقط یک نقاشی سه بعدی به عنوان بخشی از سند ارائه شده در pdf). شهر شنژن در چین [ 54 ] و سنگاپور [ 55 ] به دستیابی به یک LAS سه بعدی کاملاً عملیاتی نزدیک هستند.
LADM نقشی کلیدی در پیشرفت‌های 3 بعدی LAS در سراسر جهان ایفا می‌کند و از زمان به رسمیت شناخته شدن آن به عنوان استاندارد ISO، چندین حوزه قضایی آن را پذیرفته‌اند. چندین پروفایل کشوری مبتنی بر LADM بر اساس الزامات کاداستر محلی و/یا سیستم ثبت زمین و همچنین چارچوب قانونی ایجاد شده است. یک کار اخیر توسط Kalogianni و همکاران. [ 56 ]، فهرستی را ارائه می‌کند که شامل بیشتر پروفایل‌های کشور LADM توسعه‌یافته تا کنون است و بر آن پیشرفت‌ها منعکس می‌شود، با دیدگاه ارائه یک چارچوب روش‌شناختی انعطاف‌پذیر برای ساخت LAS‌های مبتنی بر LADM. با توجه به این موضوع، وضعیت فعلی روندی را نشان می‌دهد که کشورهای بیشتری مایل به بررسی امکان‌سنجی پذیرش LADM به عنوان پایه اصلی برای LAS خود هستند. نمونه اولیه پیشنهادی LAS در بخش 4 ارائه شده است، بر اساس این بیانیه است و پیشنهاد می کند که پایگاه داده اصلی مبتنی بر LADM و سازگار باشد.
سرعت انتقال به یک LAS سه بعدی، از یک LAS دو بعدی موجود، یا حتی زمانی که هنوز LAS ایجاد نشده است، به جنبه های مختلفی بستگی دارد (ارائه شده در بخش 3.3 ). در عین حال، تفاوت قابل توجهی بین سرعت ادغام راه حل های فن آوری در زمینه LAS سه بعدی در حوزه های قضایی مختلف وجود دارد که با انعطاف پذیری قوانین، تفاوت در دستگاه مفهومی، ویژگی های ملی و فنی مرتبط است.

3.2. انواع اشیاء سه بعدی و پیچیدگی مدلسازی آنها

بسته‌های کاداستر از مجموعه‌های دو بعدی تا سه‌بعدی از فضاها در سراسر جهان متغیر است و بازنمایی‌های بسته‌ها در سطوح مختلف پیچیدگی [ 52 ] تعریف می‌شوند، بسته به داده‌های موجود، مقررات هر حوزه قضایی، الزامات بازار زمین، و غیره. پیچیدگی بازنمایی‌ها. واحدهای فضایی حجمی در سراسر جهان بسیار متغیر است، مانند انواع اشیاء سه بعدی.
واحدهای فضایی سه بعدی که معمولاً در حوزه های قضایی مختلف در سراسر جهان ظاهر می شوند، نقطه شروع طبقه بندی و مدل سازی آنها هستند. تحقیقات انجام شده در این زمینه [ 2 ، 16 ، 51 ] دسته بندی های زیر از اشیاء سه بعدی را برجسته می کند که به ویژگی های زیرزمینی یا بالای زمین، یا سطح زمین/آب اشاره دارد (توجه می شود که همه این اشیاء سه بعدی را نمی توان یافت. در یک LAS به خوبی تثبیت شده در سراسر جهان):
■
بسته های دو بعدی ساده،
■
بسته های سه بعدی ساده،
■
ساختمان های سه بعدی،
■
کاندومینیوم/آپارتمان،
■
شبکه های آب و برق (نفت، گاز، آب، برق، مخابرات و …)
■
سایر اشیاء زیرزمینی (مانند گاراژ پارکینگ، انبارها، انبارها و غیره)،
■
عناصر زیرساخت (مانند جاده ها، خطوط مترو و غیره)
■
تونل ها،
■
پل ها،
■
فضاهای دریایی،
■
فضاهای هوایی،
■
فضاهای معدنی،
■
منابع طبیعی،
■
سایر اشیاء (به عنوان مثال، مرزهای غیر رسمی مقررات جغرافیایی فدرال مربوطه)

3.3. الزامات و چالش های نوظهور برای سیستم مدیریت زمین سه بعدی آینده

با توجه به این پیشینه، الزامات یک LAS سه بعدی آینده در این بخش تشریح شده است و سه جهت اساسی مورد بررسی قرار می گیرد: جنبه های سازمانی/نهادی، قانونی و فنی. علاوه بر این، چالش‌های در حال ظهوری که باید برای توسعه یک LAS سه بعدی به خوبی در نظر گرفته شوند، ارائه شده‌اند. این الزامات ناشی از تجزیه و تحلیل وضعیت فعلی و وضعیت LAS ها در سراسر جهان است که در بخش 3.1 ارائه شده است ، از جمله روندهای مدرن در زمینه های فناوری GIS، مدیریت زمین و AEC، چارچوب های UN-GGIM [ 57 ].]، و همچنین چشم انداز یک LAS سه بعدی آینده در یک زمینه گسترده تر. فرمول بندی این الزامات همچنین انتظارات برای آینده را در نظر گرفته است، همانطور که در آخرین پرسشنامه کاداستر سه بعدی [ 16 ]، با اشاره به بازنمایی بسته های سه بعدی در قالب های مختلف و چارچوب های قانونی به روز شده، بیان شده است.
در این رابطه، نیاز به مدیریت موثر زمین نیز توسط UN-GGIM [ 3 ]، ارائه نه (9) مسیر برای LAS موثر، که در حال حاضر در دست توسعه هستند، تاکید شده است. یعنی: حاکمیت، نهادها و پاسخگویی، حقوقی و سیاست، مالی، داده ها، نوآوری، استانداردها، مشارکت ها، ظرفیت و آموزش، حمایت و آگاهی. در این زمینه، پیوندهای متقابل و ماهیت یکپارچه دستور کار 2030 برای توسعه پایدار با 5Ps آن (مردم، سیاره، رفاه، صلح و مشارکت) [ 58 ]] با مدیریت و مدیریت مؤثر زمین، که از طریق اطلاعات مکانی یکپارچه، برای مالکیت زمین، ارزش زمین، کاربری زمین، و توسعه زمین محقق می شود، همخوانی مستقیم پیدا می کند. این مسیرها بر اساس IGIF، چارچوب اطلاعات مکانی یکپارچه UN-GGIM است که جهت گیری را در سه حوزه اصلی نفوذ ارائه می دهد: حکومت، فناوری، و مردم [ 57 ].
در این زمینه، چشم انداز یک LAS سه بعدی به عنوان یک مؤلفه اصلی چرخه حیات توسعه فضایی، به خوبی در چارچوب مدیریت مؤثر زمین طبق UN-GGIM [ 3 ] مطابقت دارد. در زیر، چشم انداز یک LAS سه بعدی آینده با توجه به 9 مسیر UN-GGIM شرح داده شده است:
■
جنبه های حکمرانی، نهادها و پاسخگویی به عنوان چشم انداز برای LAS سه بعدی، برای بهبود همکاری متقابل بین بخش ها، درگیر هستند.
■
به رسمیت شناخته شده است که قانون و خط مشی زمین اساس LAS را تشکیل می دهند، و برای تامین نیازهای چنین جریان کاری و یک LAS سه بعدی آینده، باید بر اساس آن بازنگری شوند.
■
جنبه مالی LA تایید شده و یک جریان اطلاعات پیشنهاد شده است که هزینه های وضعیت فعلی را کاهش می دهد،
■
توجه به استفاده مجدد و به اشتراک گذاری داده ها (مکانی و غیر مکانی) داده می شود،
■
نوآوری را می توان با فشار تکنولوژیکی و به طور خاص پیشرفت در زمینه اطلاعات جغرافیایی که می تواند در رویکرد پیشنهادی مورد استفاده قرار گیرد هدایت شود.
■
استانداردها در این رویکرد نقش کلیدی دارند. یعنی ISO 19152:2012 LADM که به عنوان مدل اصلی LAS استفاده می شود. در حالی که انتظار می رود داده های منبع در قالب تبادل استاندارد (به عنوان مثال IFC) باشد و انتظار می رود رویکردهای انتشار نیز از تکنیک های استاندارد پیروی کنند.
■
مشارکت ها ممکن است به طور متفاوتی شامل ایجاد و به کارگیری روابط قوی در داخل و بین بخش دولتی، بخش خصوصی، دانشگاه، جامعه مدنی، نهادهای حرفه ای، سازمان های هماهنگ کننده، و آژانس ها و جوامع بین المللی باشد [ 3 ].
■
توسعه انتقال پایدار دانش و مهارت در سطح مورد نیاز، برای همه ذی‌نفعان، برای همکاری روان بین بخش‌ها بسیار مهم است و باید به صورت استراتژیک در چارچوب این رویکرد گنجانده و اجرا شود.
■
با در نظر گرفتن دامنه گسترده تر LAS ها، رویکرد پیشنهادی نمی تواند بدون پذیرش و حمایت ذینفعان در سراسر جامعه موفق شود.
تحقیقات اخیر [ 2 ]، و همچنین نتایج حاصل از پرسشنامه کاداستر FIG 3D: وضعیت در سال 2018 و انتظارات برای سال 2022 [ 16 ]، نشان می دهد که کشورها در مراحل مختلف اجرای LAS سه بعدی هستند. برخی از این کشورها دارای LAS های سه بعدی نیمه عملیاتی هستند، برخی دیگر هنوز علاقه ای به معرفی LAS سه بعدی ندارند، در حالی که برخی هستند که هنوز LAS عملیاتی (2D) ندارند.
همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، ملزومات و ملاحظات متعددی باید در نظر گرفته شوند تا یک LAS سه بعدی به خوبی عملیاتی شود، با توجه به جنبه های سازمانی، قانونی و فناوری. هدف اصلی دستیابی به ارتباط بین مراحل چرخه حیات، حرکت به سمت فرآیندهای خودکار و مدل‌های استاندارد و همچنین روش‌های مرتبط است.
یک LAS به خوبی تثبیت شده و پایدار معمولاً حول محور دستورات سازمانی ساخته می شود که توسط نیازهای عمومی و ذینفعان هدایت می شود. چنین LAS ها معمولاً از نظر گردش کار سازمانی یکپارچه پیچیده و با توجه به موجودیت های داده و رابطه بین آنها چند وجهی هستند [ 60 ]. بیشتر سیستم‌ها علایق مرتبط با بسته‌ها، ساختمان‌ها و آپارتمان‌های دوبعدی و سه بعدی را ثبت می‌کنند، در حالی که ثبت شبکه‌های خدماتی بیشتر و بیشتر به عنوان یک ضرورت شناسایی می‌شوند.
چشم انداز یک LAS سه بعدی با عملکرد خوب، موثر در آینده، این است که بتوانیم اطلاعات را برای همه آن نوع اشیاء سه بعدی جمع آوری، ذخیره و تجسم کنیم و RRR های سه بعدی متصل به آنها را ثبت کنیم. بدیهی است که به دلیل پیچیدگی هندسی و تنوع موضوعی، منابع بازنمایی آن اشیاء متعدد است و در قالب‌های مختلف ذخیره و مبادله می‌شوند. بنابراین، هنگام توسعه معماری سیستم پیشنهادی یک LAS در زمینه چرخه حیات توسعه فضایی، نیازها و الزامات برای مدل‌سازی، ذخیره‌سازی و تجسم انواع آن اشیاء سه بعدی ضروری است.

4. چشم اندازی برای آینده 3 بعدی LAS مبتنی بر وب

با توجه به پیشینه ارائه‌شده در بخش‌های قبلی، پیش‌بینی می‌شود که یک LAS سه بعدی آینده، از جمله الزامات و ملاحظات فوق‌الذکر، مطابق با بهترین شیوه‌های زیرساخت‌های داده‌های مکانی (SDI) مورد توجه قرار گیرد. طبق INSPIRE [ 32 ]، در زمینه SDI ها، داده ها باید یک بار جمع آوری شوند و در جایی که بتوان آنها را به طور موثر نگهداری کرد، نگهداری می شود، در حالی که باید امکان ترکیب اطلاعات مکانی یکپارچه از منابع مختلف و به اشتراک گذاری آن با بسیاری از کاربران و برنامه ها وجود داشته باشد. این را می توان با سیستم های اطلاعاتی مبتنی بر وب یا به عبارت دیگر معماری سرویس گرا (SOA) به بهترین نحو به دست آورد.
این بخش به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 4.1 ویژگی های کلیدی معماری سیستم پیشنهادی یک LAS 3 بعدی آینده را معرفی می کند، بخش 4.2 یک نمونه اولیه LAS مبتنی بر وب سه بعدی را توصیف می کند، در حالی که در بخش آخر، نحوه داده های BIM/IFC نشان داده شده است. می تواند به طور موثر به عنوان ورودی در یک LAS سه بعدی مبتنی بر وب سه بعدی، به دنبال رویکرد چرخه حیات شی مورد استفاده قرار گیرد.

4.1. ویژگی های کلیدی معماری سیستم پیشنهادی یک LAS مبتنی بر وب سه بعدی

به منظور ایجاد سیستمی که داده های مکانی و غیر مکانی (RRR ها، برنامه ریزی کاربری اراضی، اطلاعات ارزش گذاری و غیره) را به شیوه ای منسجم و منسجم مدیریت می کند، به یک معماری سیستم مناسب نیاز است. چندین مؤلفه باید شناسایی شوند، از جمله: 1. مجموعه داده ها و انواع داده های موجود، 2. روشی برای ذخیره سازی و ساختاردهی داده ها، 3. کسب و تبادل داده های ساخت یافته، و همچنین 4. تجسم و دستکاری داده ها. بنابراین، برای معماری سیستم پیشنهادی، چهار جزء تعیین می‌شوند، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.
چشم اندازی برای یک LAS سه بعدی کامل در بخش قبلی به تفصیل توضیح داده شده است، با این حال، در این مقاله، تاکید بر استفاده مجدد از داده های IFC به عنوان ورودی برای اهداف LA شده است. انتظار می‌رود که ارائه مدل‌های BIM در قالب IFC به داده‌ها اجازه دهد که به صورت دیجیتالی بایگانی شوند، در درازمدت در دسترس و در دسترس باقی بمانند و در یک مدل داده قابل خواندن توسط ماشین (بر خلاف فایل‌های PDF سه بعدی) ذخیره شوند.
با شروع از جزء اول، داده های منبع را می توان با توجه به هدف آنها به سه دسته طبقه بندی کرد. تمام داده های منبع، یا حداقل اکثریت، باید از طریق وب سرویس ها ارسال شوند. داده ها به صورت زیر طبقه بندی می شوند:
  • داده‌های جمع‌آوری‌شده با استفاده از روش‌های اکتساب که در آن قالب‌های مختلفی ممکن است بسته به روش مورد استفاده وجود داشته باشد (یعنی .las/.laz برای ابرهای نقطه، داده‌های فرمت تبادل مستقل گیرنده GNSS (RINEX) و/یا .dxf و .shp برای نقشه‌برداری زمین، تصاویر اصلاح‌شده و DTM (مدل زمین دیجیتال) از اکتساب هوایی و غیره).
  • داده ها از فرآیندهای طراحی نشات می گیرند و به عناصر زیرساخت موجود یا آینده اشاره می کنند. در این دسته، نقشه‌های .shp و dxf. برای داده‌های دو بعدی رایج‌ترین فرمت‌های منبع هستند، در حالی که فایل‌های IFC معمولاً برای ذخیره و تبادل مدل‌های BIM استفاده می‌شوند.
  • داده های مکانی و غیر مکانی از دفاتر اسناد رسمی، نقشه برداران، دفاتر ثبت زمین و مقامات کاداستر ممکن است در قالب های مختلف از اسناد پی دی اف کاغذی و اسکن شده گرفته تا پایگاه های داده یا فایل های ePlan و نقشه های دیجیتال (بر اساس CAD یا GIS) وجود داشته باشد.
خاطرنشان می شود که برای مجموعه داده های موجود و انواع هندسی آنها، روابط توپولوژیکی و ویژگی ها. مسائل مربوط به ارجاع جغرافیایی، سیستم های مختصات محلی، رمزگذاری ها، و مسائل مربوط به زمین (به عنوان مثال، همسویی ردپای با زمین، ایجاد سطح زمین با در نظر گرفتن ابر نقطه ورودی یا داده های شبکه، و غیره) باید در نظر گرفته شوند.
مرحله دوم در مورد آماده سازی داده ها، پردازش داده ها و اعتبارسنجی داده ها است. به منظور ایجاد ارتباط صحیح بین ساختارهای داده های مختلف و ویژگی های آنها و یکپارچه سازی و هماهنگ سازی آنها، باید از فرمت ها و پروتکل های استاندارد برای ورودی، ذخیره سازی، تجسم و انتشار داده ها استفاده شود. انتظار می رود که اطلاعات هندسی و معنایی از داده های GIS و مدل های BIM بازیابی و در پایگاه داده چنین سیستمی ذخیره شود.
ترکیب و ادغام انواع مختلف داده های منبع، با حفظ معنایی، هندسه و ویژگی های آنها بسیار مهم است. این مرحله مقدماتی منجر به “مرزهای اولیه” می شود. یعنی یک نسخه اولیه از مرزهای قانونی شی که از مرزهای فیزیکی مشتق شده است. در این مرحله داده‌های ورودی از نظر کیفیت داده‌ها و همچنین سطح جزئیات بررسی شده و در صورت امکان (بسته به LoD مورد نیاز) ساده‌سازی می‌شوند. علاوه بر این، از آنجایی که مرزهای فیزیکی همیشه منطبق نیستند، یا مجبور نیستند با مرزهای قانونی منطبق باشند، یک مرحله اعتبارسنجی ضروری است. بنابراین مرحله بعدی اعتبار سنجی داده ها بر اساس ضوابط و ضوابط ساختمانی لازم و نیز تایید و تایید از کارشناسان حقوقی حدود قانونی است. این یک فرآیند تکراری است، که در آن داده های ورودی به منظور مطابقت با مقررات محلی/ملی و تایید مقامات نقشه برداری ملی/دفتر اسناد رسمی مربوطه پردازش می شوند. انتظار می رود که اعتبار سنجی می تواند در آینده با استفاده از هوش مصنوعی به طور کاملاً خودکار در جریان کار ادغام شود.
ساختار داده های مکانی و غیر مکانی شناسایی شده یک جزء کلیدی از معماری سیستم است. بنابراین، جزء سوم ذخیره سازی داده ها است. هندسه های صریح و/یا روابط توپولوژیکی از داده های منبع بازیابی خواهد شد و بنابراین، ساختارهای داده های مختلف حاوی ویژگی ها و ویژگی های مختلف باید با هم ذخیره شوند. این مستلزم آن است که پایگاه داده بر اساس یک طرح پایگاه داده عمومی (ملی) باشد و با مفاهیم، ​​اصطلاحات و ساختار LADM مطابقت داشته باشد.
یک سیستم مدیریت پایگاه داده فضایی (مانند Oracle Spatial، PostgreSQL/PostGIS و غیره) باید برای ارائه پشتیبانی جامع از برنامه های افزودنی مختلف که از واردات، نمایه سازی مکانی، دستکاری و بازسازی انواع مختلف داده های مکانی مانند نقاط، خطوط، چند ضلعی ها، جامدات و غیره پشتیبانی می کنند، انتخاب شود. ابرهای نقطه ای مکانیسم هایی برای تایید انطباق طرح پایگاه داده با مفاهیم، ​​واژگان و ساختار LADM نیاز به توسعه بیشتر دارند.
هنگامی که داده ها در پایگاه داده LADM سازماندهی می شوند، رویکردهای تجسمی مختلفی وجود دارد که بسته به محصول نهایی و نیازها و نیازهای کاربر می تواند دنبال شود. تجسم داده ها جزء مهمی از معماری سیستم است که گزینه ای برای تعامل با داده ها در اختیار کاربران قرار می دهد. برای برقراری ارتباط بین پایگاه داده و پلت فرم تجسم، مسیرهای مختلفی باید دنبال و بررسی شوند (به عنوان مثال، Geoserver برای پخش هندسه های ساده، روش های سفارشی ساخته شده با استفاده از استانداردهای بین المللی برای هندسه های پیچیده تر، کتابخانه ها و قالب های اختصاصی برای ساختمان های اکسترود شده، BIM مدل ها و سایر داده ها در 3Dtiles، مانند py3dtiles [ 61]، و غیره.). رویکردهای تجسم و انتشار زیر ممکن است دنبال شود (با توجه به اینکه ثبت در یک LAS یک مرحله در چرخه عمر شیء است و مراحل بعدی آن مانند نگهداری و ارزش گذاری که نیاز به داده های ورودی از مراحل قبلی دارد):
  • توسعه یک پلت فرم تجسم مبتنی بر سه بعدی برای انتشار و پرس و جو از داده ها (سکوی Cesium JS و غیره). چنین پلتفرمی باید از تجسم انواع مختلف داده‌های مکانی پشتیبانی کند و همچنین ممکن است شامل ابزارهای مختلفی باشد، مانند: تقسیم حقوق آپارتمان به صورت آنلاین، که می‌تواند توسط کاربران مختلف (مثلاً دفاتر اسناد رسمی) مدیریت شود، در حالی که برنامه‌های کاربردی بیشتر ممکن است در زمینه توسعه داده شوند. رویکرد چرخه حیات توسعه فضایی (به عنوان مثال، برنامه واقعیت مجازی برای تاسیسات زیرزمینی).
  • ارائه خدمات وب سه بعدی برای انتشار داده ها در قالب های مختلف در چارچوب مشخصات زیرساخت داده های مکانی ملی یا زیرساخت اطلاعات جغرافیایی ملی هر کشور؛
  • داده ها را صادر کنید تا در یک محیط دسکتاپ سه بعدی (QGIS، ArcGIS، FZK viewer و غیره) تجسم شوند.
به طور خلاصه، فرآیند توصیف شده یک فرآیند تکراری است، زیرا انتشار داده ها می تواند به عنوان “بازخورد” برای پشتیبانی از جمع آوری داده، طراحی و غیره استفاده شود. بنابراین، خروجی برای پشتیبانی از ورودی استفاده می شود. به عنوان مثال، تصاویر را می توان به عنوان پس زمینه برای جمع آوری داده های مرزی مبتنی بر GPS استفاده کرد. از مرزهای موجود می توان برای پشتیبانی از جمع آوری مرزهای جدید و غیره استفاده کرد.

4.2. نمونه اولیه یک LAS مبتنی بر وب سه بعدی

این بخش توسعه در حال انجام یک نمونه اولیه LAS مبتنی بر وب سه بعدی [ 62 ]، در حال حاضر با داده های آزمایشی از پایگاه داده کاداستر دیجیتال کوئینزلند (DCDB) [ 46 ] را ارائه می دهد، که بر اساس چشم انداز برای LAS سه بعدی توسعه یافته است. در بخش قبل ارائه شد. رویکرد مبتنی بر وب برای پشتیبانی از چرخه حیات کامل شی با فازهای قبل و بعد از مدیریت واقعی زمین استفاده می شود. نمونه اولیه انواع مختلفی از داده ها را برای ارائه زمینه به بسته های کاداستر سه بعدی ترکیب می کند، یعنی:
■
طرح های بررسی سه بعدی، هم “واحدهای قالب ساختمان” و هم “بسته های حجمی”.
■
بسته های کاداستر دو بعدی؛
■
ثبت حقوق، محدودیت ها و مسئولیت ها (RRRs) و احزاب (با نام ها و مشخصات جعلی به دلایل حفظ حریم خصوصی)؛
■
داده‌های ارتفاع (DTM یا DEM، بسته به در دسترس بودن داده‌ها) به منظور کامل‌تر و معنی‌دار کردن تجسم (با مجوز از Fugro).
■
داده های مرجع مانند اشیاء توپوگرافی، به صورت دو بعدی یا سه بعدی.
ابزارهای مورد استفاده شامل پایگاه داده PostgreSQL/PostGIS، وب سرور Apache Tomcat، سرور WFS GeoServer، نمایشگر وب سه بعدی Cesium JS (بر اساس WebGL) و طیف وسیعی از نرم افزارهای سفارشی می باشد. به عنوان مثال، برای تبدیل طرح های نظرسنجی سه بعدی به صورت نیمه خودکار به بسته های سه بعدی برای پایگاه داده (همانطور که در بخش 4.3 ارائه شده است. برای اهداف تحقیقاتی، یک زیر مجموعه قابل توجه از DCDB فعلی (که در پایگاه داده Ingres ذخیره می شود) در PostgreSQL بارگذاری شده است. /PostGIS (بیش از 3 میلیون بسته با احتساب تاریخچه).
برای پایگاه داده نمونه اولیه، جداول اصلی DCDB فعلی (در Ingres)، بدون تغییر در ساختار منطقی به PostgreSQL/PostGIS تبدیل شده‌اند. اضافات اصلی برای نمونه اولیه جدولی از چهره ها است که برای نشان دادن مرزهای واحدهای فضایی سه بعدی (بسته ها) و جدولی برای ذخیره طرح های نظرسنجی، مهمانی ها و حقوق استفاده می شود. به منظور ارائه یک انتخاب خوب از واحدهای فضایی سه بعدی، تعدادی از بسته ها در حومه نقطه کانگورو به صورت دستی یا نیمه اتوماتیک از طرح های نقشه برداری استخراج شده اند. تصمیم گرفته شد که پایگاه داده به شکلی برابر با آنچه در DCDB فعلی کوئینزلند استفاده می شود نگهداری شود، اما نماهای آن داده ها به شکلی که با LADM سازگار باشد در معرض دید قرار گیرد. این به چهار هدف دست می یابد: 1. امکان بارگیری ساده تر داده های آینده از DCDB کوئینزلند، 2.شکل 5 طرح پایگاه داده سازگار با LADM نمونه اولیه 3 بعدی LAS را با جداول اصلی کوئینزلند DCDB به رنگ صورتی روشن، جداول جدید به رنگ نارنجی و “نماها” به رنگ آبی نشان می دهد.

4.3. داده های BIM/IFC به عنوان ورودی در یک LAS سه بعدی مبتنی بر وب سه بعدی

در این بخش، کار اخیر در مورد نحوه استفاده از داده های BIM به عنوان ورودی برای LAS، با تمرکز بر حقوق آپارتمان، از Meulmeester [ 22 ] ارائه شده است. هدف این است که با توجه به تفکر چرخه عمر شی از مراحل طراحی تا ثبت، جریان کارآمدتری را در مقایسه با تبدیل نیمه خودکار پرهزینه طرح‌های نظرسنجی محقق کنیم. لازم به ذکر است که تحقیقات قبلی نیز وجود دارد که از استفاده از داده های BIM/IFC به عنوان ورودی برای LAS ها استفاده می کند، یعنی: Oldfield و همکاران. [ 63 ]، اولدفیلد و همکاران. [ 18 ]، عطازاده [ 20 ] و عطازاده و همکاران. [ 21 ] که مورد توجه قرار گرفته است.
Meulmeester [ 22 ] با غنی سازی فایل های IFC با اطلاعات قانونی، اثبات مفهوم زنجیره پردازش داده کامل را برای ثبت حقوق آپارتمان جدید به صورت سه بعدی در هلند پیشنهاد می کند.
در اثبات مفهوم توسعه یافته، مراحلی که دنبال شده اند عبارتند از ( شکل 6 ):
■
ایجاد قانونی BIM: مدل IFC با طراحی یک مجموعه دارایی تعریف شده توسط کاربر با اطلاعات کاداستر که به عنصر “IfcSpace” اضافه شده است، با اطلاعات قانونی غنی شده است. مجموعه “اموال تعریف شده توسط کاربر اطلاعات کاداستر” حاوی اطلاعات مورد نیاز برای ثبت نمایش فضایی حقوق آپارتمان به صورت سه بعدی است. مقررات فعلی (هلندی) الزامات نقشه‌های پلان آپارتمان دوبعدی را بر روی یک نمایش سه‌بعدی پیش‌بینی می‌کند که منجر به محتوای مجموعه اموال تعریف شده توسط کاربر اطلاعات کاداستر می‌شود.
■
استخراج خودکار فضای قانونی سه بعدی برای ثبت حقوق آپارتمان با انجام نقشه برداری بین نهادهای IFC و طبقات LADM.
■
اعتبارسنجی از نظر صحت و کامل بودن. مجموعه‌ای از قوانین برای فایل‌های IFC غنی‌شده با فضاهای قانونی ایجاد شده است، در حالی که بررسی‌ها نیز در پایگاه داده انجام شده است (هندسه‌های همپوشانی، مجموعه ویژگی‌های تعریف‌شده کاربر تکمیل‌شده، و غیره)
■
ذخیره سازی در یک پایگاه داده سازگار با LADM (هم هندسه IFC و هم داده ویژگی).
■
تجسم وب سه بعدی برای اهداف انتشار بر روی پلت فرم Cesium JS و تجسم دسکتاپ با استفاده از QGIS
■
(فرعی) تقسیم و ادغام قطعات سه بعدی موجود در یک ساختمان به عنوان کارکردهایی برای تغییر اطلاعات کاداستر در مورد حقوق آپارتمان معرفی شده است ( شکل 7 ).
یک رویکرد مشابه، با توجه به غنی‌سازی فایل‌های IFC با افزودن مجموعه‌های ویژگی در فایل IFC، اخیراً توسط اولفت و همکاران پیشنهاد شده است. [ 19 ]، جایی که یک گردش کار زیربخش ساختمان مبتنی بر BIM ارائه شده است.
معماری سیستم مبتنی بر وب پیشنهادی برای یک LAS سه بعدی آینده، بر اساس اصول استفاده مجدد از داده ها و قابلیت همکاری است، در نتیجه تلاش برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی و معرفی یک رویکرد کل زندگی است. علاوه بر این، این راه حل با استانداردهای فعلی کنسرسیوم buildingSMART مطابقت دارد و می تواند با یک راهنمای تحویل اطلاعات (IDM) به کاربران منتقل شود. پیشنهادی برای IDM هلندی ایجاد شده است تا نشان دهد چگونه راه حل پیشنهادی تعریف فضای قانونی می تواند توسط سازندگان BIM در نظر گرفته شود و عملی شود. این یک تحقق تفکر چرخه حیات است: اطلاعات از یک مرحله به طور مؤثر به مرحله بعدی می رسد.

5. نتیجه گیری ها

این مقاله آینده LAS های سه بعدی را در یک زمینه گسترده تر و به عنوان یک مرحله مهم در چرخه حیات توسعه فضایی، با توجه به جنبه های قانونی، فنی و سازمانی در نظر می گیرد. با شناخت پیامدهایی که از محیط دائماً در حال تغییر و پیشرفت‌های فن‌آوری در حال ظهور ناشی می‌شود، نیازها و ملاحظات تعاملات بین SDC و 3D LAS در این مقاله با هدف بحث در مورد رویکردی بین بخشی برای جمع‌آوری، نگهداری، دوباره بررسی می‌شوند. استفاده و اشتراک گذاری داده های سه بعدی
یک LAS سه بعدی جزء اصلی رویکرد ارائه شده است. نقش بالقوه و ویژگی های کلیدی آن در زمینه چرخه حیات کامل مورد بحث قرار می گیرد. در این زمینه نیاز به حرکت از LAS دو بعدی به سه بعدی وجود دارد. بازتاب مختصری در مورد LAS های توسعه یافته تا کنون در سراسر جهان و اشیاء سه بعدی که در حال ثبت هستند ارائه شده است. جنبه‌هایی که برای توسعه یک LAS سه‌بعدی با عملکرد خوب در یک زمینه وسیع‌تر باید بیشتر مورد توجه قرار گیرند نیز بیان شده‌اند.
یک رویکرد بین بخشی به فرآیند جمع آوری، نگهداری، استفاده مجدد و به اشتراک گذاری داده های سه بعدی می تواند کارایی فرآیندهای مدیریت داده های امروزی را بهبود بخشد. داده ها ممکن است برای برنامه های مختلف قابل استفاده باشند. معناشناسی و فرمت مبادله اطلاعات سه بعدی نیازمند تعامل بیشتر با ذینفعان خارجی (خارج از فرآیند/فعالیت‌های اداره زمین) است. در عین حال پیشرفت ها و استانداردهای فناوری جدید امکان همکاری معنادار را فراهم می کند. اداره زمین می تواند فراتر از وظایف قانونی سنتی سازمان هایی به عنوان ثبت زمین و متولیان کاداستر باشد. مدیریت زمین می تواند برای برآوردن منافع گسترده تر در چرخه حیات توسعه فضایی با جریان های کاری ساختار یافته و مطابق با استانداردسازی اعمال شود.بخش 3.3 . این الزامات و چالش ها پایه و اساس معماری سیستم پیشنهادی یک LAS سه بعدی مبتنی بر وب آینده است که با عملکرد خوب SDI مطابقت دارد. این معماری سیستم در بخش 4 ارائه شده است . سیستمی را ایجاد می‌کند که داده‌های مکانی و غیرمکانی (در مورد مالکیت زمین، برنامه‌ریزی کاربری زمین، ارزش‌گذاری زمین و غیره) را به روشی سازگار و منسجم مدیریت می‌کند. ISO 19152:2012 Domain Administration Model Domain Administration Land (LADM) در ویرایش فعلی خود و همچنین در نسخه دوم (در حال توسعه) آن پیشنهاد شده است که به عنوان ساختار اصلی LAS سه بعدی عمل کند، در حالی که نقش اصلی BIM ایفا می کند. در چرخه عمر پروژه های توسعه ای شناخته شده است. تاکید بر امکان پذیر ساختن استفاده مجدد از داده های BIM/IFC در یک LAS سه بعدی است.
معماری سیستم پیشنهادی دارای چهار جزء اصلی است، از جمله 1. جمع آوری داده های منبع، 2. پردازش و اعتبارسنجی داده ها، 3. ذخیره سازی داده ها و 4. انتشار و تجسم داده ها. جنبه های فنی، نهادی و قانونی در نظر گرفته شده است. معماری پیشنهادی از جریان تعداد زیادی از مجموعه داده‌های مختلف با استفاده از استانداردهای بین‌المللی در یک ساختار داده یکپارچه/مشترک پشتیبانی می‌کند. از آنجایی که استفاده از BIM توسط دولت های بیشتری اجباری می شود، به عنوان یک منبع داده امیدوار کننده برای LAS در نظر گرفته می شود. معماری سیستم پیشنهادی همانطور که در بخش 4.1 توضیح داده شده است، در نظر گرفته شده است که یک “طرح” برای تکرار باشد. بنابراین، بخش 4.2 و بخش 4.3با توصیف توسعه نمونه اولیه چنین LAS مبتنی بر وب سه بعدی آینده، حاوی جزئیات بسیار زیادی در مورد مدل داده، مجموعه داده ها و ابزارها است. کد منبع نمایش قانونی BIM باز است و می توانید آن را در https://github.com/TUdent/BimLegalDemo پیدا کنید . با این حال، یک راه حل جامع برای یک LAS سه بعدی با عملکرد خوب نیاز به تحقیقات و پیشرفت های همزمان در هر دو جنبه قانونی و فنی دارد [ 12 ، 49 ]]. در رویکرد تحقیق ارائه شده، چندین چالش فنی وجود دارد که باید حل شود. اینها بخشی از کارهای آینده این تحقیق هستند. به عنوان مثال، اعتبارسنجی داده‌های ورودی در مراحل مختلف پیاده‌سازی معماری سیستم و سطح دقت مطلوب برای هر شی ثبت‌شده، از جمله مسائل مهمی است که باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.

6. کار آینده

LASهای سه بعدی به خوبی ایجاد شده و در زمینه جهانی در سطوح مختلف بلوغ – بسته به صلاحیت قضایی و اراده سیاسی – مورد استفاده قرار خواهند گرفت. شیوه های فعلی در راستای پیشرفت در توسعه زمین، توسعه زیرساخت ها و شهرهای هوشمند تکامل می یابند. در این راستا، ISO 19152:2022 LADM Edition II، به عنوان فعال کننده عمل می کند. ویرایش دوم استاندارد یک رویکرد جامع را اتخاذ می کند. دامنه توسعه یافته پیشنهادی آن شامل برنامه ریزی فضایی، اطلاعات ارزش گذاری، و غیره است. این یک رویکرد استاندارد برای یک LAS کامل سه بعدی به عنوان یک جزء در چرخه عمر توسعه فضایی ارائه می دهد. از آنجایی که بازنگری استاندارد در حال انجام است، پیشرفت های آتی LADM edition II، به عنوان یک استاندارد چند بخشی باید در عناصر معماری سیستم پیشنهادی در نظر گرفته شود.
علاوه بر این، انتظار می رود که در نهایت، اطلاعات ویژگی های سه بعدی اغلب در مرحله طراحی و ساخت ایجاد شود، بنابراین استفاده مجدد از داده ها در چرخه حیات یک شی تبدیل به روند جدید خواهد شد. مدل های BIM/IFC بیشتری که نشان دهنده انواع مختلفی از اشیاء سه بعدی هستند در آینده در دسترس خواهند بود (به عنوان مثال، IFC برای زیرساخت های خطی: IFC Rail، IFC Tunnel و غیره). نمونه اولیه پیشنهادی باید برای بررسی عملکرد آن با آن اشیاء آزمایش شود و بر این اساس به روز خواهد شد. برای اینکه سایر اشیاء در چنین سیستمی ثبت شوند، عملکرد و عملکرد استانداردهای دیگر باید آزمایش شود. به عنوان مثال، LandXML و InfraGML، و همچنین نسخه جدید CityGML (3.0) که از سازگاری با LADM پشتیبانی می کند.
از منظر فنی، کار آینده شامل اصلاح بیشتر و مطالعه دقیق تر و دقیق تر برای هر یک از اجزای سیستم با داده های واقعی کلمه برای تایید ویژگی های کلیدی معماری سیستم است. مرحله بعدی این تحقیق، بررسی چگونگی استخراج هندسه و اطلاعات معنایی از مدل‌های IFC و نحوه پردازش و ذخیره آن‌ها بر این اساس در یک پایگاه داده سازگار با LADM است. تجسم در یک پلت فرم مبتنی بر وب و به طور خاص نمونه اولیه مبتنی بر وب 3D LAS با استفاده از Ceisum JS (Cemelini و همکاران 2018) می تواند گام بعدی باشد.
برای دستیابی به توسعه و پذیرش چنین LAS، به عنوان بخشی از چرخه حیات (برنامه ریزی، طراحی، تایید، تامین مالی، بررسی، ساخت، ثبت، استفاده، نگهداری، تخریب)، همکاری بین المللی الزامی است. قابلیت همکاری در سطوح مختلف مورد نیاز است: در سطح داده و در سطح مدل. بنابراین، سازمان‌های استاندارد، و همچنین ابتکاراتی با هدف ایجاد و ارتقای چارچوب‌های سیاست جهانی برای تولید، در دسترس بودن و استفاده از اطلاعات جغرافیایی (مانند UN-GGIM و غیره) باید به طور فعال درگیر شوند. آخرین اما نه کم‌اهمیت این است که فناوری راه درازی را طی می‌کند و می‌تواند نیازهای چنین سیستمی را برآورده کند، در حالی که تحقیقات و راه‌حل‌های پایدار پیشنهادی کمتری از نظر مسائل نهادی و قانونی وجود دارد.
بحث در مورد چرخه عمر، گردش کار اطلاعات و استفاده مجدد از اطلاعات در طول زمان، بعد چهارم مرتبط است. نیاز به گنجاندن 4D به معنای 3D + زمان، برای بازسازی تاریخ، برای مدیریت رویدادها در فرآیندهای تعمیر و نگهداری، برای انعکاس واقعیت در مورد حقوق زمانی، گنجاندن واحدهای فضایی با دقت، ابعاد و نمایش های مختلف در طول زمان، برای دسترسی وجود دارد. هر دو نسخه فعلی و تاریخی، و غیره. بعد زمان نیز یک جنبه حیاتی در مدل سازی BIM است. بنابراین، یک گام آینده باید پیاده‌سازی رویکرد پیشنهادی و معماری سیستم در LAS 4 بعدی، با پشتیبانی کارآمد از بعد زمان باشد.
فراتر از محدوده مقاله فعلی، اما همچنین مناسب با رویکرد چرخه حیات فضایی، حمایت از اقتصاد دایره ای با ثبت مواد مورد استفاده در ساخت و سازهای مختلف است. LAS مبتنی بر وب سه بعدی پیشنهادی یک نمونه ممکن برای راه اندازی، سازماندهی و معماری این کاداسترهای مواد آینده است که گاهی اوقات “Madaster” نامیده می شود.

مشارکت های نویسنده

این تحقیق حاصل همکاری و مشارکت همه نویسندگان است. Efi Dimopoulou، Christiaan Lemmen و Peter van Oosterom مسئول تهیه، توصیف و تحلیل اصطلاحات و مفاهیم جدید ارائه شده در بخش 1 هستند. افتیخیا کالوگیانی ضمن ارائه ملاحظات برای اجرای چشم انداز 3D LAS در بخش 3.3 و بخش 4.1 ، وضعیت هنر در مدیریت زمین را خلاصه کرد ( بخش 2 ، بخش 3.1 و بخش 3.2 ).، به راهنمایی ایفی دیموپولو، کریستیان لمن و پیتر ون اوستروم. علاوه بر این، Peter van Oosterom در معرفی یک نمونه اولیه WebGIS سه بعدی با استفاده از BIM به عنوان ورودی کمک کرد. همه نویسندگان به نتیجه گیری و کار آینده کمک کرده اند تا خوراکی برای فکر برای مراحل بعدی فراهم کنند. هماهنگ کننده نویسندگان پیتر ون اوستروم است و هر نویسنده سهم قابل توجهی در تهیه نسخه خطی داشته است. همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.

قدردانی ها

کاری که در این مقاله ارائه شده است بخشی از یک تحقیق گسترده تر است، یک مطالعه دکترا در حال انجام در دانشگاه صنعتی دلفت (TU Delft) که چارچوب روش شناختی و بسیاری از مفاهیم کلیدی را پوشش می دهد. نویسندگان مایلند از راد تامپسون برای تصحیح دقیق و تصحیح نسخه نهایی مقاله تشکر کنند.

تضاد علاقه

نویسندگان هیچ تضاد منافع را اعلام نمی کنند.

منابع

  1. سازمان ملل متحد (UN). تغییر جهان ما: دستور کار 2030 برای توسعه پایدار. 2015. در دسترس آنلاین: https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/21252030%20Agenda%20for%20Sustainable%20Development%20web.pdf (در 1 اکتبر 2019 قابل دسترسی است).
  2. Van Oosterom، PJM (Ed.) Best Practices 3D Cadastres—Extended Version ; فدراسیون بین المللی نقشه برداران (FIG): کپنهاگ، دانمارک، 2018؛ شابک 978-87-92853-64-6. ISSN 2311-8423. [ Google Scholar ]
  3. UN-GGIM. چارچوبی برای اداره مؤثر زمین. 2019. در دسترس آنلاین: https://ggim.un.org/meetings/GGIM-committee/9th-Session/documents/E_C.20_2020_10_Add_1_LAM_background.pdf (در 30 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  4. ISO ISO 19152:2012، اطلاعات جغرافیایی – مدل دامنه مدیریت اراضی (LADM) ; سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2012; در دسترس آنلاین: https://www.iso.org/standard/51206.html (در 12 فوریه 2019 قابل دسترسی است).
  5. اسمارت، م. Priebbenow, R. طراحی یک نمایشگر سیستم کاداستر سه بعدی: مطالعه موردی. در مجموعه مقالات ششمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، دلفت، هلند، 2 تا 4 اکتبر 2018. [ Google Scholar ]
  6. Van Oosterom، PJM; Dimopoulou, E. (ویراستار) پیشرفت تحقیق و توسعه در سیستم های کاداستر سه بعدی ; نسخه چاپی ویژه نامه منتشر شده در مجله بین المللی اطلاعات جغرافیایی؛ MDPI: بازل، سوئیس، 2019؛ پ. 302. ISBN1 978-3-03921-056-5. ISBN2 978-3-03921-057-2. در دسترس آنلاین: https://www.mdpi.com/books/pdfview/book/1753 (دسترسی در 10 فوریه 2020).
  7. UN ECE. رهنمودهای اداره زمین با اشاره ویژه به کشورهای در حال گذار ; کمیسیون اقتصادی سازمان ملل متحد برای اروپا: ژنو، سوئیس، 1996; در دسترس آنلاین: https://www.unece.org/fileadmin/DAM/hlm/documents/Publications/land.administration.guidelines.e.pdf (دسترسی در 30 نوامبر 2019).
  8. Enemark، S. سیاست های اطلاعات زمین ساختمان. در مجموعه مقالات انجمن ویژه در مورد سیاست های اطلاعات زمین ساختمانی در قاره آمریکا، آگواسکالینتس، مکزیک، 26-27 اکتبر 2004. [ Google Scholar ]
  9. رجبی فرد، الف. کاداسترهای سه بعدی و فراتر از آن. در مجموعه مقالات چهارمین کارگاه بین المللی کاداسترهای سه بعدی، دبی، امارات متحده عربی، 9 تا 11 نوامبر 2014. [ Google Scholar ]
  10. آیین، ا. کلانتری، م. رجبی فرد، ع. ویلیامسون، آی. Bennett, R. استفاده از مدل سازی داده ها برای درک ساختار کاداسترهای سه بعدی. جی. اسپات. علمی 2013 ، 58 ، 215-234. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. Van Oosterom، PJM تحقیق و توسعه در کاداسترهای سه بعدی. محاسبه کنید. محیط زیست سیستم شهری 2013 ، 40 ، 1-6. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. کالوجیانی، ای. دیموپولو، ای. کواک، دبلیو. ژرمن، ام. جنی، ال. van Oosterom، زبان PJM INTERLIS برای مدل‌سازی فضاهای سه بعدی قانونی و اشیاء سه بعدی فیزیکی با گنجاندن محدودیت‌های اجرایی رسمی و فهرست‌های کد معنادار. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2017 ، 6 ، 319. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  13. عطازاده، ب. کلانتری، م. رجبی فرد، ع. قهرمان، تی. Ho, S. استفاده از BIM برای مدیریت دیجیتال سه بعدی حقوق مالکیت طبقه بندی شده در ساختمان ها. در مجموعه مقالات هفته کاری FIG 2016: بازیابی از فاجعه، کرایست چرچ، نیوزلند، 2 تا 6 مه 2016. [ Google Scholar ]
  14. کیتساکیس، دی. Paasch, JM; پالسون، جی. ناوراتیل، جی. ووچیچ، ن. کارابین، م. تنوریو کارنیرو، AF; El-Mekawy، M. مفاهیم حقوقی و کاداستر سه بعدی املاک: مطالعه تطبیقی ​​کشورهای منتخب برای پیشنهاد راه رو به جلو. در مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، آتن، یونان، 18 تا 20 اکتبر 2016. [ Google Scholar ]
  15. دیموپولو، ای. کرکی، س. رویچ، م. دی آلمیدا، JPD; گریفیث-چارلز، دی. تامپسون، آر. یینگ، اس. van Oosterom، PJM ثبت اولیه بسته های سه بعدی. در مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، آتن، یونان، 18 تا 20 اکتبر 2016. [ Google Scholar ]
  16. شنیدمن، ع. ون اوستروم، PJM؛ رحمان، ع.ا. کرکی، س. Lemmen، CH; Ploeger، H. تجزیه و تحلیل پرسشنامه کاداسترهای FIG 3D Third: وضعیت در سال 2018 و انتظارات برای سال 2022. در مجموعه مقالات FIG WW 2019، هانوی، ویتنام، 22-26 آوریل 2019. [ Google Scholar ]
  17. سان، ج. می، اس. اولسون، P.-O.; پالسون، جی. Harrie, L. استفاده از BIM و GIS برای نمایش و تجسم کاداستر سه بعدی. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2019 ، 8 ، 503. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  18. اولدفیلد، جی. برگس، آر. ون اوستروم، پی. کریجنن، تی. Galano, M. 3D Cadastral Lifecycle: An Information Delivery Manual ISO 29481 for 3D Data Extraction from Building Permit Process Application. در مجموعه مقالات هفتمین کارگاه بین المللی FIG در مورد مدل دامنه مدیریت زمین، زاگرب، کرواسی، 12 تا 13 آوریل 2018. [ Google Scholar ]
  19. الفت، ح. عطازاده، ب. شجاعی، د. رجبی فرد، الف. امکان سنجی یک رویکرد مبتنی بر BIM برای پشتیبانی از گردش کار زیربخش ساختمان – مطالعه موردی ویکتوریا، استرالیا. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2019 ، 8 ، 499. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  20. عطازاده، ب. مدل سازی اطلاعات ساختمان برای مدیریت اراضی شهری. دکتری پایان نامه، دانشگاه ملبورن، ملبورن، استرالیا، 2017. [ Google Scholar ]
  21. عطازاده، ب. رجبی فرد، ع. کلانتری، M. اتصال استانداردهای LADM و IFC – مسیرهایی به سوی یک مدل یکپارچه حقوقی – فیزیکی. در مجموعه مقالات هفتمین کارگاه بین المللی FIG در مورد مدل دامنه مدیریت زمین، زاگرب، کرواسی، 12 تا 13 آوریل 2018. [ Google Scholar ]
  22. Meulmeester، RWE BIM Legal. پیشنهاد برای تعریف فضاهای قانونی برای حقوق آپارتمان در کاداستر هلند با استفاده از مدل داده IFC. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی دلفت، دفت، هلند، 2019. [ Google Scholar ]
  23. علی آبادی، م. محمد، س. میرشرفی، ر. تکامل BIM و فرآیند طراحی پایدار یکپارچه (از پیش نویس دستی تا فناوری ID). در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی مهندسی عمران، معماری و توسعه پایدار شهری، تبریز، ایران، 11–12 دسامبر 2013. [ Google Scholar ]
  24. لیو، ایکس. وانگ، ایکس. رایت، جی. چنگ، جی. لی، ایکس. لیو، آر. یک بررسی پیشرفته در مورد ادغام مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS). ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2017 ، 6 ، 53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  25. ISO ISO 16739-1:2018: کلاس های بنیاد صنعت (IFC) برای به اشتراک گذاری داده ها در صنایع ساخت و ساز و مدیریت تأسیسات — قسمت 1: طرح واره داده ; سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2018. [ Google Scholar ]
  26. ISO ISO 29481-1:2016: مدل‌های اطلاعات ساختمان-راهنمای تحویل اطلاعات-بخش 1: روش‌شناسی و قالب . سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2016. [ Google Scholar ]
  27. بودن، آر. یک استراتژی جدید BIM برای دبی. در دسترس آنلاین: https://www.linkedin.com/pulse/new-bim-strategy-dubai-richard-budden/ (دسترسی در 30 نوامبر 2019).
  28. گروه وظیفه اتحادیه اروپا BIM. کتابچه راهنمای معرفی مدل سازی اطلاعات ساختمان توسط اقدام استراتژیک بخش عمومی اروپا برای عملکرد بخش ساخت و ساز: ارزش محرک، نوآوری و رشد . اتحادیه اروپا: لوکزامبورگ، 2017. [ Google Scholar ]
  29. Cemellini، B. تجسم مبتنی بر وب کاداستر سه بعدی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی دلفت، دلفت، هلند، 2018. [ Google Scholar ]
  30. سان، ج. اریکسون، اچ. هری، ال. Jensen, A. به اشتراک گذاری اطلاعات ساختمان از مراحل برنامه ریزی تا تعمیر و نگهداری . AGILE: لوند، سوئد، ژوئن 2018. [ Google Scholar ]
  31. ISO ISO 19157، اطلاعات جغرافیایی — کیفیت داده ها ؛ سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2013. [ Google Scholar ]
  32. الهام بخشیدن. سند راهنمای INSPIRE—اشتراک گذاری داده و سرویس: تمرین خوب در اشتراک گذاری داده و خدمات. در دسترس آنلاین: https://inspire.ec.europa.eu/documents/good-practice-data-and-service-sharing (در 12 اکتبر 2019 قابل دسترسی است).
  33. UN-GGIM. راهنمای نقش استانداردها در مدیریت اطلاعات مکانی. در دسترس آنلاین: https://ggim.un.org/meetings/GGIM-committee/8th-Session/documents/Standards_Guide_2018.pdf (دسترسی در 10 دسامبر 2018).
  34. OASIS. پشتیبانی چرخه عمر محصول در دسترس آنلاین: https://docs.oasis-open.org/plcs/plcslib/v1.0/cs01/help/plcslib_overview_content.html (در 16 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  35. OGC. چارچوب اطلاعات فضایی شهرهای هوشمند OGC ; کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2015. [ Google Scholar ]
  36. زلاتانوا، اس. استوتر، جی. Isikdag، استانداردهای ایالات متحده برای تبادل و ذخیره اطلاعات سه بعدی: چالش ها و فرصت ها برای واکنش اضطراری. در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین المللی کارتوگرافی و GIS، آلبنا، بلغارستان، 18 تا 22 ژوئن 2012. جلد 2. [ Google Scholar ]
  37. کوتزنر، تی. Kolbe، TH CityGML 3.0: Sneak Preview. In Proceedings of the PFGK18—Photogrammetrie Fernerkundung Geoinformatik Kartographie, 37. Jahrestagung in München, München, Germany, 7–9 مارس 2018. [ Google Scholar ]
  38. OGC. استاندارد مدل مفهومی زمین و زیرساخت (LandInfra). نسخه. 1 ; کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2016. [ Google Scholar ]
  39. کومار، ک. لابتسکی، ا. آرویو اوهوری، ک. لدوکس، اچ. Stoter, J. استاندارد LandInfra و نقش آن در حل باتلاق BIM-GIS. Geospat را باز کنید. نرم افزار داده ایستادن. 2019 ، 4 ، 5. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  40. طرفف، م. اسمیت، KD مدل سازی اطلاعات ساختمان: راهنمای پیاده سازی استراتژیک . جان وایلی و پسران: هوبوکن، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا، 2009. [ Google Scholar ]
  41. ون ندروین، GA; تولمن، FP مدلسازی چند نما از ساختمان ها. خودکار ساخت و ساز 1992 ، 1 ، 215-224. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. استانداردهای bSI، BuildingSMART. در دسترس آنلاین: https://www.buildingsmart.org/standards/bsi-standards/ (در 27 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  43. BGG. دیجیتال در مهندسی و ساخت و ساز. قدرت تحول آفرین مدل سازی اطلاعات ساختمان ; گروه مشاوره بوستون: بوستون، MA، ایالات متحده آمریکا، 2016. [ Google Scholar ]
  44. لمن، CHJ; ون اوستروم، PJM؛ Bennett, R. مدل دامنه مدیریت زمین. سیاست کاربری زمین 2015 ، 49 ، 535-545. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  45. لمن، CHJ; ون اوستروم، PJM؛ کارا، ا. کالوجیانی، ای. شنیدمن، ع. ایندراجیت، ا. Alattas، A. دامنه تجدید نظر LADM در حال شکل گیری است. در مجموعه مقالات هشتمین کارگاه بین المللی FIG در مورد مدل دامنه مدیریت زمین، کوالالامپور، مالزی، 1 تا 3 اکتبر 2019. [ Google Scholar ]
  46. تامپسون، آر. ون اوستروم، PJM؛ جملینی، بی. de Vries, M. توسعه یک سیستم انتشار و تجسم سازگار با LADM برای واحدهای فضایی سه بعدی. در مجموعه مقالات هفتمین کارگاه بین المللی FIG در LADM، زاگرب، کرواسی، 12-13 آوریل 2018. [ Google Scholar ]
  47. Steudler , D. CADASTRE 2014 and Beyond ; انتشارات فدراسیون بین‌المللی نقشه‌برداران FIG شماره 61: وابرن، سوئیس، 2014. [ Google Scholar ]
  48. Enemark، S. زیربنای سیستم های مدیریت زمین پایدار. در مجموعه مقالات شانزدهمین کنفرانس نقشه برداری منطقه ای سازمان ملل متحد برای آسیا و اقیانوسیه، اوکیناوا، ژاپن، 14 تا 18 ژوئیه 2003. [ Google Scholar ]
  49. عطازاده، ب. کلانتری، م. رجبی فرد، ع. مقایسه سه نوع مدل مبتنی بر BIM برای مدیریت منافع مالکیت سه بعدی در ساختمان های چند سطحی. در مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، آتن، یونان، 18 تا 20 اکتبر 2016. [ Google Scholar ]
  50. شجاعی، د. الفت، ح. فاوندز، Q. کلانتری، م. رجبی فرد، ع. بریفا، ام. اعتبار سنجی داده های هندسی در کاداستر دیجیتال سه بعدی – مطالعه موردی برای ویکتوریا، استرالیا. سیاست کاربری زمین 2017 ، 68 ، 638-648. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. کالوجیانی، ای. دیموپولو، ای. van Oosterom، PJM 3D Cadastre و LADM: نیازها و انتظارات نسبت به تجدید نظر LADM. در مجموعه مقالات هفتمین کارگاه بین المللی FIG در LADM، زاگرب، کرواسی، 12-13 آوریل 2018. [ Google Scholar ]
  52. تامپسون، آر. ون اوستروم، PJM؛ به زودی، KH LandXML کدگذاری نقشه های ترکیبی دو بعدی و سه بعدی با توپولوژی چند سطحی. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2017 ، 6 ، 171. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  53. استوتر، جی. پلوگر، جی. رز، آر. ون در ریت، ای. بیلجکی، اف. لدوکس، اچ. کوک، دی. Kim, S. ثبت حقوق مالکیت چند سطحی به صورت سه بعدی در هلند: دو مورد و مراحل بعدی در اجرای بیشتر. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2017 ، 6 ، 158. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  54. گوا، آر. لو، اف. ژائو، ز. او، بی. لی، ال. لو، پی. یانگ، اس. کاربردها و اقدامات کاداستر سه بعدی در شنژن. در مجموعه مقالات چهارمین کارگاه بین المللی کاداسترهای سه بعدی، دبی، امارات متحده عربی، 9 تا 11 نوامبر 2014. [ Google Scholar ]
  55. به زودی، KH; تان، دی. Khoo, V. طراحی اولیه برای توسعه یک سیستم کاداستر که از کاداستر دیجیتال، سه بعدی و منشأ برای سنگاپور پشتیبانی می کند. در مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، آتن، یونان، 18 تا 20 اکتبر 2016. [ Google Scholar ]
  56. کالوجیانی، ای. کلانتری، م. دیموپولو، ای. van Oosterom، PJM LADM توسعه پروفایل های کشور: جنبه هایی که باید منعکس و در نظر گرفته شوند. در مجموعه مقالات هشتمین کارگاه مدل دامنه مدیریت زمین، کوالالامپور، مالزی، 1 تا 3 اکتبر 2019. [ Google Scholar ]
  57. UN-GGIM. چارچوب اطلاعات مکانی یکپارچه راهنمای استراتژیک برای توسعه و تقویت مدیریت ملی اطلاعات مکانی. بخش 1: چارچوب استراتژیک فراگیر. در مجموعه مقالات هشتمین جلسه کمیته کارشناسان سازمان ملل در مدیریت اطلاعات مکانی جهانی، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1 تا 3 اوت 2018. [ Google Scholar ]
  58. سازمان ملل متحد (UN). اهداف توسعه پایدار – بستر دانش. در دسترس آنلاین: https://sustainabledevelopment.un.org/post2015/transformingourworld (در 30 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  59. کیتساکیس، دی. دیموپولو، ای. امکان ادغام محدودیت های حقوق عمومی در کاداسترهای سه بعدی. در مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بین المللی کاداستر سه بعدی FIG، آتن، یونان، 18 تا 20 اکتبر 2016. [ Google Scholar ]
  60. کلانتری، م. دینزمور، ک. اوربان-کار، جی. رجبی فرد، الف. نقشه راهی برای اتخاذ الگوی حوزه مدیریت اراضی در سیستم های اطلاعات کاداستر. سیاست کاربری زمین 2015 ، 49 ، 552-564. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  61. Py3dtile. در دسترس آنلاین: https://github.com/Oslandia/py3dtilesELVIS (در 30 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  62. جملینی، بی. تامپسون، آر. دی وریس، ام. van Oosterom، PJM تجسم / انتشار کاداستر سه بعدی. در مجموعه مقالات کنگره FIG 2018، استانبول، ترکیه، 6 تا 11 مه 2018. [ Google Scholar ]
  63. اولدفیلد، جی. ون اوستروم، PJM؛ بیتز، جی. Krijnen، TF با استانداردهای باز BIM کار می کند تا فضاهای قانونی را برای کاداستر سه بعدی تهیه کند. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2017 ، 6 ، 351. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
Ijgi 09 00107 g001 550
شکل 1. چرخه حیات توسعه فضایی.
Ijgi 09 00107 g004 550
شکل 4. معماری سیستم مبتنی بر وب پیشنهادی برای LAS 3 بعدی آینده.
Ijgi 09 00107 g005 550
شکل 5. طرح واره پایگاه داده نمونه اولیه 3D LAS [ 46 ].
Ijgi 09 00107 g006 550
شکل 6. معماری نمونه اولیه BIM-Legal [ 22 ].
Ijgi 09 00107 g007 550
شکل 7. تجسم در نمونه اولیه مبتنی بر وب سه بعدی. نمونه ای از ساختمان اداری که آپارتمان 5 ( a ) را به آپارتمان های 6 ( b ) و 7 ( c ) تقسیم می کند که در Cesium JS تجسم شده است. فضای مشترک در ( d ) [ 22 ] برجسته شده است.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید