研究摘要
中文摘要
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。
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；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。
关键词
研究背景
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。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"。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。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》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。
图1 城市低空通行役权概念建模的技术路线
研究方法
1. 设置城市低空通行役权的空间约束条件
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，从空间角度综合为"起飞点+方向"。
图2 不同起飞模式的空间利用情况示意
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；视觉角度，视线污染和隐私暴露是2个逆向过程；低空通行过程存在潜在的碰撞或坠落等事故危险，需要对物设置保护性约束空间。
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，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。
2. 基于三维宗地的通行模式设计
影响宗地供役的因素分析
宗地空间类型
开放式、封闭式和非规则类型
空间利用情况
宗地内部建筑密度影响供役能力
路径利用
固定航线、航路网和自由通行
飞行器起降
垂直起降与跑道起降的不同需求
三维宗地上的低空通行模式
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
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，适用于低空观光等场景
整体型
将整个宗地空间作为供役条件，适用于空中表演、低空观测等灵活使用场景
公共型
在私有宗地不适合设置通行空间时，从公共或集体空间绕行
图3 三维宗地内的低空通行模式设计
3. 低空通行役权的概念组织
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。
图4 城市低空规划的概念关系
空间价值的概念组织
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。价值概念关联"权利服务"和"资源本体"两部分，包括积极权益和消极权益，即正向价值和负向价值。
图5 拓展全要素概念模型的价值概念包
城市低空通行役权的概念组织
《中华人民共和国民法典》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。
图6 城市低空通行役权的概念关系
案例研究
深圳星河Park区域低空物流案例
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）。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7 星河Park影像
供役宗地的空间资源供应方案
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。
价值收益与损失分析
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。
图8 通行空间导致的价值损失
三维可视化表达
对供役方案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。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9 Xinghe Park低空通行役权空间整体结构
研究结论
"三维土地管理"要求实现城市的地理空间管制，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。
研究特色
- 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
- 扩展价值概念包以描述空间资源的有偿性
- 综合影响供役条件的4个维度设计宗地的通行模式
研究挑战
- 低空管制涉及多部门协作，需构建准确清晰的管理关系
- 需要明晰空域管理边界
- 复杂低空通行问题需要更多实际案例探讨
未来工作
- 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
- 提高宗地内供役空间的灵活利用