趙攸忠，陳功，蔣丹紅

(1.南通市不動產(chǎn)登記中心，江蘇 南通 226001； 2.南通市測繪院有限公司，江蘇 南通 226006)

1 引 言

隨著國家物權(quán)法的頒布和不動產(chǎn)統(tǒng)一登記的運行，對不動產(chǎn)管理的準確性與合理性提出了更高的要求。同時隨著城市的發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)、形狀及空間分布特性也呈現(xiàn)出多樣化特點，導致不動產(chǎn)單元在三維空間上錯綜復雜，其權(quán)屬界線可能會出現(xiàn)交叉、重疊等情況，當前二維平面數(shù)據(jù)不能表達不動產(chǎn)在三維空間上的分布狀況。因此，利用三維場景對不動產(chǎn)進行統(tǒng)一管理是不動產(chǎn)統(tǒng)一登記跨越式發(fā)展的重要節(jié)點[1，2]。

目前，部分專家學者提出通過建立三維模型實現(xiàn)不動產(chǎn)三維可視化管理[3，4]，如通過激光點云進行建筑物三維建模，并通過分割構(gòu)建三維不動產(chǎn)權(quán)籍體，或者通過人工建模的方式建立三維產(chǎn)權(quán)體，但是會遇到數(shù)據(jù)建模分塊工作量巨大、數(shù)據(jù)海量，不太容易和現(xiàn)行的不動產(chǎn)登記管理系統(tǒng)進行對接，導致實際無法更好地應用[5～7]。因此如何在現(xiàn)有的不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)三維不動產(chǎn)信息系統(tǒng)是本文需要研究的主要內(nèi)容。

2 研究思路

本研究的總體研究路線分為4個階段，包括準備階段、現(xiàn)有數(shù)據(jù)成果整理分析、不動產(chǎn)地理信息空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、三維不動產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)，如圖1所示。

第一階段是準備階段，主要明確研究區(qū)域及研究技術(shù)路線；第二階段是現(xiàn)有數(shù)據(jù)成果整理分析，主要包括對現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)分析；第三階段是不動產(chǎn)地理信息空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)，主要是在現(xiàn)有地理空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，針對二三維一體化的數(shù)據(jù)庫需求，進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計和開發(fā)；第四階段是三維不動產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)，以三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，建立三維不動產(chǎn)管理系統(tǒng)，在三維場景中進行不動產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

圖1 研究技術(shù)路線

3 關(guān)鍵技術(shù)

本文研究區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)主要分為4類：三維傾斜模型、DEM、DOM等三維數(shù)據(jù)；宗地房屋等二維矢量數(shù)據(jù)；房產(chǎn)分層分戶圖矢量數(shù)據(jù)；不動產(chǎn)登記屬性數(shù)據(jù)。三維傾斜模型數(shù)據(jù)主要是外業(yè)通過傾斜攝影測量技術(shù)采集三維場景模型數(shù)據(jù)，符合三維不動產(chǎn)系統(tǒng)應用精度；宗地房屋等數(shù)據(jù)主要來源于權(quán)籍測繪數(shù)據(jù)，其測繪精度完全滿足地籍管理的需要；地籍測繪的矢量數(shù)據(jù)主要來源于地籍調(diào)查等階段登記的測繪數(shù)據(jù)，主要包含界址點坐標、宗地面積、地籍圖等信息；不動產(chǎn)登記業(yè)務數(shù)據(jù)主要來源于不動產(chǎn)登記簿，主要包括不動產(chǎn)權(quán)利的坐落、主體、用途、使用期限以及抵押、查封等信息。在不動產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之上，通過對多源數(shù)據(jù)的清洗、整理、融合操作，形成三維不動產(chǎn)可視化數(shù)據(jù)，并掛接不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不動產(chǎn)信息的三維化管理。

3.1 數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)預處理階段，主要是以不動產(chǎn)登記中的空間地理信息為基礎(chǔ)，收集整理宗地房屋的二維矢量數(shù)據(jù)，房產(chǎn)測繪的分層分戶圖矢量數(shù)據(jù)，試驗區(qū)的數(shù)字線畫圖數(shù)據(jù)，不動產(chǎn)登記中的屬性數(shù)據(jù)，包括不動產(chǎn)的坐落、主體、用途、抵押、查封等信息?？臻g數(shù)據(jù)通過空間坐標轉(zhuǎn)換將坐標系統(tǒng)一到CGCS2000；登記屬性數(shù)據(jù)通過清洗和整理，處理屬性數(shù)據(jù)之間的沖突和錯誤信息。

3.2 圖形整理與屬性掛接

通過數(shù)據(jù)整理后，需要將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進行掛接，首先建立唯一標識碼，并保證標識碼的唯一性，通過建立的標識碼將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進行掛接。將分層分戶圖、建筑面、宗地面進行空間疊加分析，建立分層分戶圖、建筑面、宗地面之間的空間關(guān)系，并將三類數(shù)據(jù)融合掛接，這樣可以實現(xiàn)戶室信息、建筑信息、宗地信息之間數(shù)據(jù)的相互查詢。

3.3 整合分層分戶信息

二維權(quán)籍空間數(shù)據(jù)包含宗地面、房屋面、分層分戶數(shù)據(jù)，三類數(shù)據(jù)在空間拓撲關(guān)系上不能存在相交或者重疊。但是分層分戶圖由于其二維空間表現(xiàn)形式，導致大量的重疊，在視覺上錯綜復雜，在信息上難以確認，本文通過在二維矢量圖的基礎(chǔ)上增加房屋的層次高度，實現(xiàn)分層分戶圖在三維空間上的區(qū)分，例如地下室高度為負數(shù)，在地上的層數(shù)高度為正數(shù)，并隨著高度的增加而增加。處理后的分層分戶信息能更好地融合到三維場景中展示。

3.4 動態(tài)單體化技術(shù)

利用傾斜攝影測量手段獲取到的數(shù)據(jù)，通過自動化建模軟件生成三維傾斜模型，由于其成果是以整個場景進行建模，不能獨立顯示某一棟建筑或者建筑中的某一層，這對于大多數(shù)的應用系統(tǒng)而言，不能掛接建筑物和戶室的屬性信息，進行屬性查詢和統(tǒng)計。因此需要對傾斜攝影模型進行單體化處理。當前單體化處理的方式有直接切割模型、節(jié)點掛接屬性等方法，本文利用動態(tài)單體化技術(shù)，將二維矢量面通過空間關(guān)系，疊加到三維傾斜模型場景中，并依據(jù)建筑物的高度自動生成體模型，并掛接相關(guān)屬性信息，從而實現(xiàn)建筑物單獨選中的效果。動態(tài)單體化技術(shù)是將二維與三維數(shù)據(jù)進行融合展示，可以充分利用二維數(shù)據(jù)中的屬性數(shù)據(jù)實現(xiàn)查詢和分析功能。

4 三維不動產(chǎn)信息系統(tǒng)設(shè)計

4.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務器結(jié)構(gòu)，使用三層架構(gòu)模式。數(shù)據(jù)層整合宗地信息、不動產(chǎn)登記信息、二維矢量數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。中間件層利用自定義組件、服務等實現(xiàn)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的訪問，為應用、展示層提供數(shù)據(jù)整合功能。應用層根據(jù)用戶實際需求，為用戶提供多樣化的數(shù)據(jù)服務。

4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

以三維不動產(chǎn)實體模型為對象，建立三維模型數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，將現(xiàn)行的不動產(chǎn)登記系統(tǒng)對接到三維系統(tǒng)中，通過業(yè)務編號或者不動產(chǎn)單元號進行關(guān)聯(lián)，使用ArcSDE將空間數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫中，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間通過唯一編號進行掛接。

4.3 功能設(shè)計

該系統(tǒng)主要有場景瀏覽、地下空間、信息查詢、統(tǒng)計分析、編號標注、距離量算六大模塊。采用傾斜攝影測量技術(shù)，對試驗區(qū)進行實景三維模型建立，并通過動態(tài)單體化技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)有二維不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)，建立真實的城市三維場景，并在三維場景中對不動產(chǎn)數(shù)據(jù)進行查詢和分析，并生成各類統(tǒng)計圖表，為決策者更直觀地展示不動產(chǎn)登記成果數(shù)據(jù)情況。

5 三維不動產(chǎn)信息系統(tǒng)實現(xiàn)

5.1 不動產(chǎn)數(shù)據(jù)融合

不動產(chǎn)登記相關(guān)數(shù)據(jù)有宗地數(shù)據(jù)、登記數(shù)據(jù)、二維平面圖、三維傾斜模型、房屋竣工相關(guān)信息，不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式、坐標體系等存在多源異構(gòu)情況，本文通過空間位置及屬性表的主鍵信息，對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行整理和分析，并將數(shù)據(jù)進行融合處理，使數(shù)據(jù)能在時空粒度上統(tǒng)一，并在三維場景中疊加展示，如圖2所示。

圖2三維不動產(chǎn)信息融合

5.2 不動產(chǎn)信息查詢統(tǒng)計

系統(tǒng)的查詢功能包括宗地信息查詢、樓幢信息查詢、戶室信息查詢，可以對不動產(chǎn)數(shù)據(jù)在不同粒度上查詢，顯示相關(guān)屬性信息。如圖3所示，在三維場景中可以點擊宗地、樓幢、戶室等需要查詢的不動產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，系統(tǒng)顯示該要素屬性信息，并高亮顯示選中的不動產(chǎn)空間信息，根據(jù)不同的查詢統(tǒng)計要求，實現(xiàn)宗地查詢統(tǒng)計、宗地詳細信息查看、自然幢查詢統(tǒng)計、自然幢詳細信息查看、權(quán)利人信息查詢、邏輯幢信息查詢。

圖3不動產(chǎn)信息查詢

5.3 分層分戶信息查詢

采用二維地籍進行三維空間權(quán)屬的管理，在二維平面中將導致不同空間劃分的樓層布局重疊到一起，權(quán)屬邊界不能清晰地劃分。在三維場景中，用戶只需要點擊三維場景中的任意一個宗地內(nèi)的任意一幢房屋的任意一戶，系統(tǒng)會在三維場景中展示相關(guān)不動產(chǎn)信息，如圖4所示。

圖4分層分戶信息查詢

5.4 不動產(chǎn)抵押查封分析

在三維場景中，用戶可以在三維空間繪制需要分析的區(qū)域，分析出該區(qū)域不動產(chǎn)抵押查封的情況，并在三維場景中顯示出抵押查封的戶室空間分布及抵押查封信息，可以直觀地表現(xiàn)抵押查封信息的空間分布特點，如圖5所示。

圖5不動產(chǎn)抵押查封分析

6 結(jié) 語

本文研究的三維建模技術(shù)和系統(tǒng)建設(shè)方法經(jīng)論證有較高的可操作性和可行性，利用已有的不動產(chǎn)二維數(shù)據(jù)和登記數(shù)據(jù)，運用傾斜攝影測量技術(shù)采集城市三維模型，實現(xiàn)三維場景的建立?；诒疚闹械膭討B(tài)單體化技術(shù)，在不修改三維模型和不動產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)三維模型與不動產(chǎn)登記信息的掛接，解決了三維空間上復雜的宗地、建筑、戶室之間的權(quán)屬關(guān)系，突出了空間的權(quán)屬概念，實現(xiàn)不動產(chǎn)權(quán)屬信息三維可視化表達和精細化管理，可為三維不動產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。