侯 岳，盧小平，肖 鋒，張立朝

(1. 河南省測繪工程院，河南 鄭州 450003； 2. 河南理工大學(xué)礦山空間信息技術(shù)國家地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 焦作 454003)

顧及不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍的房產(chǎn)模型聚合與分割方法

侯 岳1，盧小平2，肖 鋒1，張立朝1

(1. 河南省測繪工程院，河南 鄭州 450003； 2. 河南理工大學(xué)礦山空間信息技術(shù)國家地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 焦作 454003)

提出了根據(jù)宗地范圍線、分層分戶圖及戶型對房產(chǎn)模型進(jìn)行細(xì)化和分割方法，研發(fā)了顧及不動(dòng)產(chǎn)單元權(quán)籍屬性的房產(chǎn)單元的橫、縱向分割技術(shù)及基于相同權(quán)屬的聚合技術(shù)，形成了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模到模型與權(quán)籍關(guān)聯(lián)的一整套生產(chǎn)技術(shù)流程。采用MD5建立的房屋三維模型與權(quán)屬信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)技術(shù)，具有三維模式下現(xiàn)有二維地圖無法實(shí)現(xiàn)的空間分析等功能，實(shí)現(xiàn)了各類三維數(shù)據(jù)的綜合可視化和融合分析，為三維不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬管理提供更直觀的輔助決策支持。

房產(chǎn)模型分割；房產(chǎn)模型聚合；不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍；屬性關(guān)聯(lián)

建立和實(shí)施不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記制度是當(dāng)前我國實(shí)施機(jī)構(gòu)改革和轉(zhuǎn)變政府職能的一項(xiàng)重大改革任務(wù)，也是全社會(huì)高度關(guān)注的一項(xiàng)工作。隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，對土地的需求量越來越大，土地分層次利用的問題也日益突出[1-4]?，F(xiàn)有的不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬管理主要是利用二維圖形方式表示房地產(chǎn)的位置和結(jié)構(gòu)，是真實(shí)空間在二維平面的符號(hào)化表示，存在數(shù)據(jù)簡單、信息含量少、缺乏關(guān)聯(lián)性等不足，僅能體現(xiàn)房屋在圖上的位置及周邊地形地物分布，空間表現(xiàn)和分析能力存在局限，無法直觀地獲取房屋在立體上的感官效果[5-7]，難以滿足三維不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍劃分和管理需求。因此，研究基于地圖數(shù)據(jù)快速構(gòu)建房屋三維模型方法，并在虛擬世界中建立“真實(shí)的三維場景”，直觀展示周邊真實(shí)環(huán)境狀況，對三維不動(dòng)產(chǎn)登記的精細(xì)化管理具有重要意義和實(shí)際價(jià)值。

針對面向權(quán)籍信息管理從平面向立體化發(fā)展的需求，本文研發(fā)了顧及不動(dòng)產(chǎn)單元權(quán)籍屬性的房產(chǎn)單元的橫、縱向分割技術(shù)及基于相同權(quán)屬的聚合技術(shù)，形成了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模到模型與權(quán)籍關(guān)聯(lián)的一整套生產(chǎn)技術(shù)流程[8-9]；基于MD5加密技術(shù)使不動(dòng)產(chǎn)三維模型與權(quán)屬信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)，具有現(xiàn)有二維地圖無法實(shí)現(xiàn)的空間分析等功能；在對基礎(chǔ)信息和動(dòng)態(tài)信息的歸集與整合基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各類三維數(shù)據(jù)的綜合可視化和融合分析等，突破了空間信息在二維平面中單調(diào)展示的束縛，為信息判讀和空間分析提供更好的技術(shù)途徑，為不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬管理提供更直觀的輔助決策支持。

1 顧及權(quán)屬的房產(chǎn)模型聚合技術(shù)

一般房屋三維建模時(shí)，并未對模型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織進(jìn)行處理，多數(shù)情況下是將一個(gè)面片作為單獨(dú)的數(shù)據(jù)單元對象。但在不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬信息管理中，多個(gè)房屋可能屬于同一個(gè)產(chǎn)權(quán)人，這就需要將這些房屋模型合并成一個(gè)對象，有時(shí)則需要將一個(gè)對象的多個(gè)房屋進(jìn)行拆分。因此，現(xiàn)有的面片結(jié)構(gòu)房屋模型難以滿足房屋三維產(chǎn)權(quán)權(quán)屬信息管理的需求，必須研究建立模型數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工處理的技術(shù)體系。

本文以3ds Max軟件為開發(fā)平臺(tái)，基于MaxScript腳本語言建立了一種結(jié)合宗地范圍線對房屋模型自動(dòng)合并拆分技術(shù)方法，并研發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。該方法可根據(jù)最新的地籍宗地圖數(shù)據(jù)將建(構(gòu))筑物三維模型和宗地范圍線加載到同一三維場景，并通過房屋模型和宗地范圍線將同一宗地范圍線內(nèi)的房屋模型合并為一個(gè)整體；對于跨兩個(gè)及以上宗地范圍線的房屋模型，則按照宗地范圍拆分為多個(gè)對象。如圖1—圖2所示。

圖1 合并前的房產(chǎn)模型

圖2 合并后房產(chǎn)模型

2 基于分層分戶圖的室內(nèi)外模型分割技術(shù)

使用大比例尺DLG作為底圖對樓房進(jìn)行三維建模，只能顯示建(構(gòu))筑物的外部形狀，但無法表示內(nèi)部每層、每戶的細(xì)節(jié)信息。為滿足三維不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬信息管理需求，需要將原有的建模數(shù)據(jù)進(jìn)行改進(jìn)和進(jìn)一步處理，并根據(jù)戶型對建(構(gòu))筑物進(jìn)行分割、細(xì)化。

本文開發(fā)了基于分層分戶圖的室內(nèi)外模型細(xì)化技術(shù)，可將整棟建(構(gòu))筑物模型按照樓層高度分割為若干個(gè)單獨(dú)的樓層，并將每棟樓房的平面分戶圖加載到三維模型場景，從而實(shí)現(xiàn)每棟樓房分層分戶模型的細(xì)化和分割。對房屋模型進(jìn)行橫向分割時(shí)，先選中場景中所有縱面，依次遍歷并獲取各片面頂點(diǎn)的最大和最小高程值Zmax、Zmin，則樓層數(shù)為

(1)

將所有大于Zmin頂點(diǎn)的高程值統(tǒng)一設(shè)為Zmin+3，然后將此面模型向上復(fù)制n個(gè)即可完成橫向分割。因此，確定縱面和樓層數(shù)是需要解決的技術(shù)難點(diǎn)。縱面的確定需要考慮多種情況，對于頂點(diǎn)數(shù)為4個(gè)及以上的垂直面片模型，采用相互頂點(diǎn)間叉乘全都等于0的面模型進(jìn)行確定；對于含有門面房的低層樓則按照最大、最小值的差值及UVW修改器vtitle的大小來確定。

對房屋模型進(jìn)行豎向分割需要根據(jù)房屋的立面模型和分戶圖，關(guān)鍵是豎分面及其所對應(yīng)的豎分點(diǎn)位，從而確定切片平面。具體實(shí)現(xiàn)步驟為：首先選取分戶圖各個(gè)線段的共同點(diǎn)作為遍歷點(diǎn)集，然后選擇滿足高度在一層以上的豎分面，并垂直于地面且頂點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)的豎分面模型。豎向切分前、后的模型如圖3和圖4所示。

圖3 分割前房產(chǎn)模型

圖4 分割后房產(chǎn)模型

3 三維數(shù)據(jù)與房產(chǎn)登記信息的自動(dòng)關(guān)聯(lián)

為實(shí)現(xiàn)房屋三維模型單元與不動(dòng)產(chǎn)屬性信息的關(guān)聯(lián)，本文在模型數(shù)據(jù)加工過程中賦予每個(gè)模型一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)ID，即對房屋模型進(jìn)行“身份認(rèn)證”。根據(jù)模型的ID可將建(構(gòu))筑物模型與不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便在程序中方便調(diào)用，具體技術(shù)流程如圖5所示。

圖5 模型屬性關(guān)聯(lián)技術(shù)流程

鑒于房屋模型數(shù)據(jù)量大，為保證每個(gè)模型具有唯一的ID，需要根據(jù)每個(gè)模型的地理坐標(biāo)和樓層等位置信息確定其ID。由于這些數(shù)據(jù)生成的字符串長度差別大、格式混亂，不利于管理和查詢。MD5算法可保持信息傳輸?shù)耐暾院鸵恢滦?，具有?jì)算簡便、抗修改性及強(qiáng)抗碰撞性等特點(diǎn)，因此利用MD5算法生成長度固定且唯一的字符串作為ID[10-11]，在確定合適字符串長度的同時(shí)保證了每個(gè)模型ID的唯一性。本文基于3ds Max平臺(tái)研發(fā)了提取模型坐標(biāo)信息、轉(zhuǎn)化為字符串的程序，并利用MD5算法將坐標(biāo)字符串轉(zhuǎn)化為固定長度且唯一的字符串作為模型對象的ID，記錄在數(shù)據(jù)表中，通過關(guān)系表達(dá)實(shí)現(xiàn)與權(quán)屬信息關(guān)聯(lián)(如圖6—圖8所示)。

圖6 建筑物三維模型點(diǎn)擊查詢

圖7 建筑物三維與屬性信息關(guān)聯(lián)

圖8 房產(chǎn)信息瀏覽

4 結(jié) 語

本文通過產(chǎn)學(xué)研長期密切合作，提出了根據(jù)宗地范圍線、分層分戶圖及戶型進(jìn)行模型細(xì)化和分割方法，可為三維不動(dòng)產(chǎn)權(quán)屬管理提供技術(shù)支持；研發(fā)的三維房產(chǎn)模型與屬性信息關(guān)聯(lián)技術(shù)，通過空間條件約束下多權(quán)屬一體化分析，可有效消除同一空間范圍內(nèi)多產(chǎn)權(quán)之間的矛盾。該成果創(chuàng)新了現(xiàn)有的二維不動(dòng)產(chǎn)登記模式，不僅使立體上的感官體驗(yàn)得到改善，更拓展了空間表現(xiàn)和分析能力。

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AggregationandSegmentationofBuildingModelConsideringPropertyRights

HOU Yue1，LU Xiaoping2，XIAO Feng1，ZHANG Lichao1

(1. Surveying & Mapping Engineering Institute of Henan Province, Zhengzhou 450003,China； 2. Key Laboratory of Mine Spatial Information and Technology of NASMG, Jiaozuo 454003, China)

This article presents a method about aggregating and segmenting the building model which based on cadastral range, door model. Developing the technology which segmenting real estate model in vertical and horizontal, and aggregating real estate model based on the same property rights. Forming technology in the manufacturing process which start from collecting data, building model date and relating property rights. Using the technical of MD5 to be related the real estate model and property rights, implements the comprehensive of all kinds of 3D data visualization and dissolve analysis, which provides more intuitive decision support in 3D real estate property rights management.

building model segmentation; building model aggregation; real estate property rights; relating property rights

侯岳，盧小平，肖鋒,等.顧及不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍的房產(chǎn)模型聚合與分割方法[J].測繪通報(bào)，2017(11)：115-117.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0359.

P208

A

0494-0911(2017)11-0115-03

2017-01-07

2016年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0803103)

侯 岳(1984—)，男，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)闇y繪科學(xué)與技術(shù)。E-mail：3519206@qq.com

盧小平