地球信息科学理论与方法

城市低空通行役权概念建模方法

  • 李程鹏 , 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,
  • 郭仁忠 1 ,
  • 赵志刚 , 1, 3, 6, * ,
  • 贺彪 1, 4, 5 ,
  • 蒯希 1 ,
  • 王伟玺 1 ,
  • 陈学业 7
展开
  • 1.深圳大学建筑与城市规划学院智慧城市研究院,深圳 518060
  • 2.粤港澳智慧城市联合实验室,深圳 518060
  • 3.深圳市城市数字孪生技术重点实验室,深圳 518060
  • 4.自然资源部国土空间大数据工程技术创新中心,深圳 518060
  • 5.自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室,深圳 518060
  • 6.亚热带建筑与城市科学全国重点实验室,深圳 518060
  • 7.深圳市规划和自然资源数据管理中心,深圳 518034
*赵志刚(1984— ),男,山东青岛人,博士,副教授,研究方向为三维GIS与时空协同,智慧城市时空大数据平台。E-mail:

李程鹏(1992— ),男,湖南郴州人,博士,研究方向为三维GIS与建模、智慧城市与可视化等。E-mail:

Copy editor: 黄光玉

收稿日期: 2024-04-14

  修回日期: 2024-06-05

  网络出版日期: 2024-07-24

基金资助

国家自然科学基金项目(42171265)

国家自然科学基金项目(62394335)

广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515012120)

Conceptual Modeling Method for Urban Low-Altitude Passage Easement

  • LI Chengpeng , 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,
  • GUO Renzhong 1 ,
  • ZHAO Zhigang , 1, 3, 6, * ,
  • HE Biao 1, 4, 5 ,
  • KUAI Xi 1 ,
  • WANG Weixi 1 ,
  • CHEN Xueye 7
Expand
  • 1. Research Institute for Smart Cities, School of Architecture and Urban Planning, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
  • 2. Guangdong-Hong Kong-Macau Joint Laboratory for Smart Cities, Shenzhen 518060, China
  • 3. Shenzhen Key Laboratory of Digital Twin Technologies for Cities, Shenzhen 518060, China
  • 4. Ministry of Natural Resources Technology Innovation Center of Territorial & Spatial Big Data, Shenzhen 518060, China
  • 5. Ministry of Natural Resources Key Laboratory of Urban Land Resources Monitoring and Simulation, Shenzhen 518060, China
  • 6. State Key Laboratory of Subtropical Building and Urban Science, Shenzhen 518060, China
  • 7. Shenzhen Planning and Natural Resource Data Management Center, Shenzhen 518034, China
*ZHAO Zhigang, E-mail:

Received date: 2024-04-14

  Revised date: 2024-06-05

  Online published: 2024-07-24

Supported by

National Natural Science Foundation of China(42171265)

National Natural Science Foundation of China(62394335)

Basic and Applied Basic Research Foundation of Guangdong(2022A1515012120)

摘要

低空作为城市空间的重要组成,是精细化城市空间管理的目标对象,通过空间坐标进行位置刻画,具备显著地理基因。随着城市低空应用的日益增多,以低空通行为代表形成的复杂空间利用情况已经突破传统空域,介入城市贴地表空间,影响城市建筑和人居环境权益,突显三维土地空间的役使问题。在城市的土地管理方面,宗地被用作管理城市土地空间的基本单元,承载权属关系及空间权益信息,宗地之间构建地役权可以确保权属方对他属空间的合法利用。由于贴地表的低空飞行活动已经进入城市土地空间的管理范围,厘清低空通行过程对宗地空间的利用和影响,构建城市低空通行役权是保障低空权益的迫切需求。常规地役权概念受限于土地平面认知约束,忽视立体空间的建模与表达,城市低空作为立体空间因低空通行活动而形成地役权关系时难以被清晰描述,如何实现低空通行役权的建模与表达成为关键。采用GIS技术对城市空间进行建模,实现物理世界到数字世界的特征刻画与映射是城市空间管理的重要信息化手段。本文以概念建模为目标,提出城市低空通行役权概念建模方法:通过剖析城市低空通行中飞行器运动条件、低空通行的人居权益影响、路径利用,来实现低空通行役权的约束性空间建模,作为概念模型的几何描述;以三维宗地的空间类型为基础,结合宗地内空间利用情况、飞行器起降模式和路径利用情况探讨宗地的供役条件,形成面向通行需求的宗地供役模式;抽取现有研究和法规中关于低空通行的概念,建立低空规划、价值和役权3个方面的语义关系,形成概念模型;最后,采用深圳市的低空物流案例进行实验论证,完成模型实例化与三维视图呈现。结果表明,围绕概念模型实现的“空间利用条件-数据建模-可视化表达”一体化方案能够清晰刻画城市低空通行役权和表达城市土地空间在低空通行情景下的权益关系,为城市低空管理提供支持。

本文引用格式

李程鹏 , 郭仁忠 , 赵志刚 , 贺彪 , 蒯希 , 王伟玺 , 陈学业 . 城市低空通行役权概念建模方法[J]. 地球信息科学学报, 2024 , 26(8) : 1811 -1826 . DOI: 10.12082/dqxxkx.2024.240207

Abstract

Low-altitude space is an important component of urban space. Requisite measures for precise and meticulous management of urban low-altitude are indispensable. The urban low-altitude space should be characterized by spatial coordinates and possess significant geographic attributes. With the increasing adoption of low-altitude applications in urban areas, the intricate utilization of space, represented by low-altitude traffic, has transcended conventional airspace boundaries and encroached upon near-ground urban space, exerting an impact on urban architecture and human settlement environment. Emphasizing the 3D land space's utilization and service, the issue of the utilization and management of 3D land space has become increasingly conspicuous. The land parcel serves as the fundamental unit for urban land management, recording information of ownership relationships, spatial rights, and interests information. The establishment of easements between land parcels ensures the lawful utilization of relevant spaces. Given the inclusion of low-altitude flight activities within the purview of urban land management, there is an urgent imperative to elucidate the spatial utilization and impact of low-altitude passage processes on land space while establishing the service rights of urban low-altitude passage to safeguard parcel interests. However, the concept of easement is limited by the cognitive constraints imposed by a 2D land plane, neglecting the modeling and representation of 3D space. Precisely articulating the easement relationship formed by low-altitude passage activities in urban low-altitude space poses a significant challenge. Utilizing GIS technology for modeling urban spaces and facilitating the characterization and mapping from the physical to digital realms has consistently served as a crucial information tool in urban space management. Drawing upon the core principles of GIS modeling methodology and conceptual modeling, this paper presents a conceptual approach for describing low-altitude passage easement in urban areas. By analyzing the movement conditions of aircraft in urban low-altitude traffic, considering the impact on human settlement rights caused by overflight, and examining the path utilization of aircraft in three-dimensional space, we develop a constrained spatial modeling for low-altitude passage easement as a geometric description of the conceptual model. By integrating the spatial characteristics of 3D land parcels, we integrate the supply and service conditions of these parcels in terms of their space utilization, aircraft takeoff and landing modes, and path utilization. As a result, we propose a comprehensive supply and service model to address the demand for traffic within 3D parcels. The semantic relationship among low-altitude planning, space value, and space easement is established by extracting the concept of low-altitude access from existing research and regulations, thereby forming a conceptual model. Finally, we conduct an experimental demonstration using a logistics transportation case study in Shenzhen to instantiate the model and achieve 3D visualization. The findings demonstrate that the integrated approach of "space utilization conditions-data modeling-visual expression", implemented around the conceptual model, effectively describes urban low-altitude passage easement and conveys the equitable relationship of urban land space in low-altitude application scenarios, thereby providing valuable support for urban low-altitude management.

1 引言

城市“土地”集约利用与立体化建设促进有限城市空间的高效能经济转化[1]。土地的本质是空间的自然存在,城市土地认知从平面“地皮”转向立体“空域”[2]。低空作为城市内亟待开发的自然空间资源,是解决高密度发展空间被压缩的突破点[3]。深圳、上海、重庆等多个城市已经铺开低空通航、无人机物流及安检巡航等低空应用,从地表平面到地上空间的升维利用使得城市运行效能提升。应用场景激增的同时,贴地表空间的城市低空权益保障成为显著需求。2024年施行的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》[4]对各类型无人机设定50、120、300 m等真高飞行界限以约束低空飞行行为,这从城市的土地空间管理角度来说,大量建筑都将受到影响。以深圳市为例,截止2023年底,150~200 m的建筑有405栋,200~300 m有161栋,300 m以上有20栋[5]。另外,深圳市相继发布《深圳经济特区低空经济产业促进条例》[6] 《深圳市支持低空经济高质量发展的若干措施》[7]等,提出建立低空管理的完整体系,实现“城市空间要素精准供给”。
城市内每一块土地的“人地关系”是匹配确定的,土地的权属方可以利用自己的土地或空间来获取收益,这种土地或空间被称为宗地,是地籍管理的基本单元。在立体空间中,宗地以三维形式表达。对于两块宗地来说,宗地A的权属方与宗地B的权属方就“宗地A役使宗地B来达成某项活动(如采光、通行等)”建立约定,提高自身宗地的价值,该过程形成的法定空间权利是一种立体空间形式的地役权。相应地,当“某项活动”定义为低空通行时,则形成低空通行役权。如图1所示,地役权未设立前,宗地B内禁止通行,宗地A内的对象为抵达目的地需要绕行,而在建立宗地A和宗地B之间的地役权后,宗地A具备役使宗地B完成通行活动的权利,宗地B必须提供所需的供役条件。地役权作为法律概念,在实际应用时是一个立体空间利用过程的约定,如何描述和刻画这种约定,是实现法律概念到数字世界转化的关键,也是从土地管理角度明晰低空权益,防止低空利用纠纷的重要支持。
图1 地役权概念

Fig. 1 The easement concept

城市空间权益从平面到立体的讨论一直在持续,地表到领空的连续空间因范围界定、权利主体多元以及“权力-权利”性质问题而具有模糊性[8-10],但从技术角度解决城市贴地表空间的权益问题已有许多研究:如建立三维日光权模型解决采光纠纷[11-12]、通过三维空间建模分析城市噪声影响[13-14]、探究高层建筑视觉隐私[15-16]和观景权利[17]的量化评估等。低空空域是城市空间管理的重要部分,具备显著地理基因[18]。三维GIS技术依托地理坐标对空间进行数字刻画[19-20],以地表为参考划分地下、地面和地上部分,结合法律概念形成空间权益的描述[21-22]。根据城市空间管理的业务流,三维空间可以进行精细的立体规划、整理、出让、建设、确权、登记等[23],土地空间利用的各阶段通过“概念-逻辑-物理”建模过程映射为可存储的空间数据[24-25],多维数据模型起到关键支撑[26-29],并通过制图手段进行可视化表达[30-32]
本文技术路线如图2所示,依托GIS技术对城市低空通行役权进行建模与表达。通过对城市低空通行的约束条件分析,探讨城市低空通行过程的人居权益影响及空间化表达,结合三维宗地的类型和空间利用密度设计供役宗地内的通行模式,围绕低空通行管理相关的规划、价值及空间役权构建概念模型,采用实际案例进行概念模型的实例化与立体可视表达,论证城市低空通行役权设立的可行性,在技术面为城市低空通行的权益管理提供支持。
图2 城市低空通行役权概念建模的技术路线

Fig. 2 The technical approach to conceptual modeling for urban low-altitude passage easement

2 设置城市低空通行役权的空间约束条件

地役权是空间权利,城市低空应用实质是对土地空间的立体役使。设置低空通行役权需要限制空间的使用方式,将低空通行过程转化为可清晰界定的约束空间,以用作土地空间供役的条件。

2.1 飞行器运动方式导致的空间利用约束

飞行器运动方式不同导致其对空间利用差异,作为低空通行役权的空间约束条件,关联土地空间的出入口和方向设置。起飞方面,低空飞行器的常见方式包括:垂直起飞、热气助飞、滑跑起飞、弹射起飞、手抛起飞、空中投放等[33],从空间角度综合为“起飞点+方向”(图3),表达为驻留空间和起飞空间。其中,垂直起飞和热气助力属于垂直空间利用;滑跑起飞、弹射起飞形成斜坡或喇叭状空间开口;手抛起飞和空中投放是全方向空间利用。降落过程为起飞的逆向过程,可以采用降落方向和驻留空间的组合。飞行器运动能力以通行任务为导向,关联空间利用的方向性。如旋翼类飞行器具备任意方向直接移动的能力,对于贴近建筑的近景摄影测量等任务具有较高的适应性;用于长距离运输任务的喷气式飞行器多为前向运动方式。
图3 不同起飞模式的空间利用情况示意

Fig. 3 Converting the takeoff mode to the spatial expression

2.2 通行过程对人居权益影响的空间限制约束

飞行器在低空通行过程造成人居权益受损,这种权益影响表达为限制利用空间。声音方面,飞行器运动过程产生的噪音具有衰减方向,约束空间以无人机为中心,以一定影响距离估计受影响的建筑数量或立面范围。视觉角度,视线污染和隐私暴露是2个逆向过程。一方面,飞行器对私有建筑空间的观察存在隐私泄露危害,计算其约束空间可以采用与噪音影响范围的相同方法;另一方面,多个建筑部位(如窗户)的可视域空间是观景权益的保障,飞行器进入这类约束空间引起视线污染。低空通行过程存在潜在的碰撞或坠落等事故危险,需要在有条件的情况下避开行人通行路径,并对物设置保护性约束空间[34]。通行过程对人居权益影响的约束空间示意参考图4
图4 通行过程对人居权益影响的空间示意

Fig. 4 Spatial representation of the impact of the passage process on human settlement rights

2.3 通行路径导致的空间利用约束

低空路径设计被认为是低空通行的基础,基于地面道路构建多级低空航路网实现城镇内无人机低空应用已有实证经验[35]。低空通行役权约定供役宗地内的飞行路径,实质为立体空间的利用约束。通行路径依据任务、区域环境以及飞行高度差异,形成特定的空间利用约束,包括固定路径约束、预设航路网的路径约束、自由探索的路径约束。如图5所示,固定的立体通道适用于点对点的通行情况,并且可以约定通行方向;基于航路网飞行需要构建匹配路网的立体连通空间,这种立体空间可能包含多个高度层和出口;城市低空任务(如应急救援)需要进行自由探索,该需求下可将整个块状立体空间作为供役条件。
图5 通行路径利用导致的约束空间示意

Fig. 5 Spatial constraints caused by the utilization of passage paths

3 基于三维宗地的通行模式设计

地役权是物权附属权,其设立依赖于已存宗地,许多高密度立体城市已采用三维宗地进行城市空间管理[36]。城市低空通行役权的通行约定基于现有三维宗地进行设计,根据宗地类型、供役宗地内的空间资源使用情况,结合路径利用方式、飞行器起降模式等约束条件,来约定宗地的供役方式,即通行模式。

3.1 影响宗地供役的因素分析

3.1.1 宗地空间类型对供役的影响

宗地空间类型体现宗地内可利用空间资源的总容量,有开放式、封闭式和非规则类型(图6(a))。开放式宗地以地表为参考不设置上/下界限;封闭式宗地设置固定高度的上/下界限,低空通行需考虑设置上届限的封闭式宗地;非规则宗地是封闭式宗地的特例,指复杂、带洞等形式的三维空间。
图6 影响通行约定的要素

Fig. 6 Relevant factors influencing the appointment of passage

3.1.2 宗地内空间利用情况对供役的影响

图6(b)所示,宗地内部空间含有物质要素(如建筑等),物质要素体现宗地内已利用空间资源的量。物质对空间占用的密度过高时,宗地内缺乏足够的空间资源用于安全的通行通道设置;宗地内空间未利用或低密度利用的情况可以灵活设置通道来提供通行的役。

3.1.3 路径利用对供役的影响

供役方式的主动约定包括路径利用,即固定航线、航路网和自由通行(图6(c))。固定航线对宗地的空间资源占用少;航路网通行需要提前根据宗地内情况进行精确计算以提取安全可利用的空间;自由通行则不对宗地空间利用进行限制。

3.1.4 飞行器起降对供役的影响

飞行器起降点临近供役宗地时,飞行器起降方式与出入口通道形成关联(图6(d))。垂直起降的飞行器可以约定供役宗地的立面上建立规则出入口;跑道起降采用喇叭形出入口,需要构建缓冲的保护空间,进而压缩宗地可供役的空间资源。

3.2 三维宗地上的低空通行模式设计

组合上述因子形成可约定的通行模式作为供役条件,包括通道、分层、整体及公共型。如图7-1等,通道型在三维宗地中设置单行或立体网状的通道空间,配置固定出入口,适合稳定的长途通行。如图7-5等的分层型,宗地中按高度分层约定可通行的空间作为供役条件。开放式或物质密度较低的宗地中,分层空间供役可以提高需役权利人对空间的自主利用效率,如低空观光。整体型需要将整个宗地空间作为供役条件,如图7-33等。当存在灵活使用宗地空间的情况时适用整体型,如空中表演、低空观测等。宗地情况复杂或存在密集建筑群,设立通行空间容易导致已存建筑的较大权益损失时,不适合在私有宗地中设置通行空间,导致从公共或集体空间绕行,法学界称为公共役权[37],本文设为公共型(图7-4等)。各模式交叉使用可以提高宗地的供役能力,如在分层型的基础上对每个空间层进一步约定通道型空间或整体型,从而面向不同需求形成多个供役条件。
图7 三维宗地内的低空通行模式设计

Fig. 7 Low-altitude passage mode design of 3D parcel

4 低空通行役权的概念组织

城市空间的通行地役权具有时空和价值特征,这在建筑内外及地下等空间的役权设计上已经体现[38-40]。低空通行需要协调规划,避免自由规划路线中规模化飞行器的安全和效率问题[41];价值是役权设定的法律缘由,即空间权益的体现,包括积极和消极面[42-43]。以空间属于自然资源这一特性出发,采用自然资源全要素概念模型[25]作为描述基础,扩展价值概念包,构建规划、价值和地役权方面的语义结构。

4.1 低空规划的概念组织

城市低空采用立体规划,规避管理上的空间冲突,以地表为参考进行分层、扇形、管道等空间利用与用途设计,兼顾航空管制中飞行器路线规划的净空区域和可用空间容量[44]。围绕地理空间概念(GeoSpace)进行描述(图8),城市低空由航空管制、国土空间管理等部门协作完成,构建关联关系。建模结构以分层模式为例,地表向上0~50 m空间规划为短距离物流配送空间,相应概念关系为:子空间层1包括通行部分和净空部分,通行部分与空间资源(Ontology)关联,该空间资源设置容量(如单位时间内该资源可支持的飞行器数量),关联规划用途(Service表示该资源所提供的服务,如用于观光或物流)和层的几何形态(Geometry)。
图8 城市低空规划的概念关系

Fig. 8 The concept relationship of urban low-altitude planning

4.2 空间价值的概念组织

中国20世纪90年代已提出城市空间的立体价值评估[45-46],国际上的土地管理域标准也在发展价值模型[47]。低空通行概念的役权价值从空间权益角度出发,建立权益与估价之间的关系。对原模型拓展价值概念包,包括权益(Interest)、估值方法(Valuation Method)和估值(Price)。图9所示关系为“权益经评估方法确定估值”,聚合为一个价值概念(Valuation)。价值概念关联“权利服务”和“资源本体” 2部分。
图9 拓展全要素概念模型的价值概念包

Fig. 9 Extending the concept package of valuation for the Natural Resources Full Factors Model

采用价值概念对低空通行的役权空间进行描述,包括积极权益和消极权益,即正向价值(如通行收益和其他收益)和负向价值(包括采光影响、视线污染、隐私暴露、潜在碰撞以及其他影响),合计为役的总值。以正向价值的通行收益为例,可以采用价差法、收益法、地价法等计价方法评估,或自主约定可计量金额以用作市场交易或合同约定(图10)。
图10 城市低空通行的价值概念关系

Fig. 10 The concept relationship of valuation in urban low-altitude passage

4.3 城市低空通行役权的概念组织

《中华人民共和国民法典》[48]第三百七十二条中,地役权基本概念包括供役地、需役地、当事人双方、使用目的与方法、期限、费用等,延展为城市低空通行役权的概念关系如图11所示。需役宗地关联需役权利人,供役宗地关联供役权利人,通过设立有限时段的空间役权以利用供役宗地的空间资源,实现需役宗地的空间资源价值提升,确定宗地间的稳定役使关系,空间资源依赖于宗地存在。低空通行役权以“通行”为役,即空间资源的服务目的为通行,设置服务模式,形成役权价值。特别的,公共空间的所有人为国家或集体,私有空间利用公共空间提升价值的役使过程,所形成的服务收益与国家或集体关联。
图11 城市低空通行役权的概念关系

Fig. 11 The concept relationship of spatial easement in urban low-altitude passage

5 案例研究

案例位于广东省深圳北站东侧的星河Park区域(114°3′15″ E, 22°36′23″N),图12展示区域内宗地情况。区域内进行低空物流配送,4条运输路线的稳定利用使得宗地G03609-0385价值提升,而宗地G03609-0386、G03609-0398、G03609-0397、G03609-0401的价值受损,可以构建城市低空通行役权来保障各宗地权属方的利益。
图12 星河Park影像(源:谷歌地球,2023年3月10日)

Fig. 12 Image of Xinghe Park(Source: GoogleEarth, 20230310)

5.1 宗地的供役条件分析

5.1.1 通行模式约定与空间用途规划

物流配送方式为旋翼无人机垂直起降的最短路径运输,可以形成固定的立体路径。线路1和线路4主要借助公共空间完成通行方案,属于公共通行模式。线路2和线路3中,无人机经由“宗地G03609-0386→宗地G03609-0398→宗地G03609-0397→宗地G03609-0401”等具有权属的宗地(供役宗地)完成低空通行方案。各宗地在三维语境下为开放宗地类型,宗地内建筑密度较高,采用分层和通道结合的通行模式。对本案例进行空间分层,宗地0386、0398和0397将0~50 m规划为物流运输层,层内确定立体通道;宗地0401内建筑高度不超过10 m,无人机具备建筑上方通行能力,可规划15~50 m为供役的通行空间。

5.1.2 供役宗地的空间资源供应

计算宗地内的保护性空间,宗地0386与宗地0398内建筑构建缓冲距离为5 m的保护性空间,宗地0397和宗地0401内为3 m。案例中无人机垂直起降后进行水平向移动,供役宗地的出入口设置在东北向的宗地立面。宗地内剔除保护性空间的情况下设计供役用的通行空间,方案包括: ① 根据飞行器路径的空间利用情况分别设置通道(图13(a)),4块宗地将供应两段不同的矩形通道,高度为30 m和 34 m; ② 采用合并空间资源供应的方式以提高飞行器通行的灵活性,宗地0386、0398和0397内设置 4 m×8 m的独立矩形通道,宗地401以建筑上方的层空间为整体进行资源供应(图13(b))。
图13 供役宗地的空间资源供应

Fig. 13 Space resources supplying of serviced-provided 3D land parcels

5.1.3 需役宗地的价值收益和供役宗地的价值损失

需役宗地利用供役宗地提供的通行空间实现自身价值提升,同时造成供役宗地的价值损失。对于正向价值,根据运输产生的实际收益约定比例计算形成可计量金额。负向价值方面,无人机物流配送过程导致临近建筑面的噪音污染和隐私暴露。如图14,宗地0386和宗地0398的2幢高层建筑存在隐私暴露的潜在影响,宗地0397内临近通行空间的3幢建筑多个立面受到噪音污染,价值损失可由需役权利人和供役权利人自主约定形成量化的补偿费用。
图14 通行空间导致的价值损失

Fig. 14 Loss of value caused by passing space

5.1.4 低空通行役权的建模实例

低空通行役权概念的实例化结果如图15,对供役宗地G03609-0386的相关概念值进行展开,其他供役宗地可类比。低空通行役权在需役宗地G03609-0385与供役宗地G03609-0386之间建立,约定役权期限。供役宗地设置物流配送层、建立低空通行通道以作为供役条件,空间的几何表达采用外部三维建模文件。役权价值包括隐私暴露、视线污染引起的负向价值,通过自主约定费用和收益法估计的正向通行价值综合形成役权费用。
图15 Xinghe Park区域低空通行役权建模实例

Fig. 15 The instance of the urban low-altitude passage easement in Xinghe Park

5.2 案例区域的三维结构可视表达

对供役方案1进行三维结构的可视表达以显化城市低空通行役权涉及的空间结构及关系。如图16所示,地表参考采用深圳市地籍电子底图,三维宗地空间采用透明色标识,低空通行役权约定的通行空间使用实体白色表示,空间分层上以0、50、120 m的地表相对高进行划分。
图16 Xinghe Park低空通行役权空间整体结构

Fig. 16 The overall structure of the easement space in Xinghe Park

6 结语

“三维土地管理”要求实现城市的地理空间管制[49],实现城市低空权益管理和资源配置是城市空间有序发展的基础。本文从城市低空通行的空间利用实际出发,分析飞行器运动条件、通行过程的人居环境影响和路径利用等因素形成空间约束,结合三维宗地情况设计供役宗地内的通行模式,从低空通行的管理角度构建规划、价值和役权方面的概念模型,进行实例验证,形成一套完整的城市低空通行役权概念建模方法,支撑城市空间资源建模,弥补城市空间役权方面研究的不足。同时,本文具有如下特色或优势:
(1)区别于采集形态特征实现几何构造的过程,本文通过分析低空通行空间被立体利用和限制的因素,进行空间约束性建模,实现低空役权的空间化表达,研究方法为自然空间资源建模提供参考。
(2)依托自然资源全要素概念模型对低空通行役权进行概念建模,扩展价值概念包以描述空间资源的有偿性,实现模型的迭代补充。
(3)综合影响供役条件的4个维度设计宗地的通行模式,有助于通过固定模式快速驱动低空通行役权的设立,形成应用预案。
城市低空是多学科综合的研究领域,存在跨部门协调、空域边界交叉、空间表达复杂等挑战。本文基于土地空间信息化视角实现低空通行役权的概念建模,存在后续工作:
(1)低空管制涉及规划与自然资源、建设、航空、交通运输等部门在调查、规划、运营监管等方面的协作,城市低空通行役权的应用落地需在概念层构建准确清晰的管理关系。
(2)明晰空域管理边界,在概念建模基础上推动低空通行的空间管理标准规范,建设实时协同的城市空间管理与调度机制,支撑运输、应急、巡检、测绘、环保等应用。
(3)复杂低空通行问题需要更多实际案例探讨,如提高宗地内供役空间的灵活利用以及实现低空通行空间和行人空间的错位以规避潜在的坠物风险等。
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