一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實(shí)現(xiàn)

唐建智,裴蓮蓮,任海英,鄭 源,馮學(xué)兵

(1. 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京 100871； 2. 北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院，北京 100038； 3. 城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實(shí)現(xiàn)

唐建智1,2,3,裴蓮蓮2,3,任海英2,3,鄭 源2,3,馮學(xué)兵2,3

(1. 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京 100871； 2. 北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院，北京 100038； 3. 城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

目前大部分房屋電子地圖都是基于傳統(tǒng)的基本地形圖測(cè)繪、遙感影像判讀和人工外業(yè)采集等方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新，這些方式存在地圖更新周期長(zhǎng)、成本高、工作量大和地圖現(xiàn)勢(shì)性差，以及較難發(fā)現(xiàn)有變化的房屋要素等問(wèn)題。本文提出了一種由房屋管理的以房屋測(cè)繪業(yè)務(wù)為驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式房屋電子地圖快速更新模式，即以施工建設(shè)—房屋竣工—房屋測(cè)繪為主線，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式房屋電子地圖更新，從而獲取房屋電子地圖現(xiàn)狀，并實(shí)現(xiàn)房屋空間信息與交易權(quán)屬業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)。該方法較傳統(tǒng)房屋電子地圖更新方法具有更新周期短、成本低、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高和地圖現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，該方法已經(jīng)應(yīng)用于房屋全生命周期平臺(tái)中，高效地實(shí)現(xiàn)了房屋電子地圖自動(dòng)更新。

房屋地理信息系統(tǒng)；房屋電子地圖；空間數(shù)據(jù)處理；樓盤(pán)表

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)信息化水平也從以前的單一信息化，提升到了在GIS的基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)房屋全生命周期內(nèi)各類信息進(jìn)行規(guī)范融合與共享交換[1-2]。隨著測(cè)繪地理信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電子地圖行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，地圖也從紙質(zhì)應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)變到電子地圖應(yīng)用，越來(lái)越多的電子地圖的出現(xiàn)，為人們的出行提供了極大的便利。與此同時(shí)，隨著GIS和房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)房屋地理信息行業(yè)也取得了很大的發(fā)展，房屋GIS越來(lái)越多地被建立起來(lái)。GIS技術(shù)也越來(lái)越多地應(yīng)用于房地產(chǎn)管理系統(tǒng)中[3-6]。

房屋GIS應(yīng)用模式可分為以房屋測(cè)繪為核心的應(yīng)用模式、管理信息系統(tǒng)(management information system，MIS)/GIS和CAD一體化的應(yīng)用模式、以樓盤(pán)表為核心的GIS應(yīng)用模式3種應(yīng)用模式[7-8]。其中，數(shù)據(jù)是GIS的血液，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢(shì)性在房屋GIS中尤為重要，而其中空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性更加重要。

目前電子地圖更新數(shù)據(jù)多采用外業(yè)人工測(cè)繪、車載、遙感影像等方式進(jìn)行采集[9-10]，而且數(shù)據(jù)采集之后電子地圖更新也需要大量的人工操作，存在地圖更新周期長(zhǎng)、成本高、工作量大和地圖現(xiàn)勢(shì)性不好等問(wèn)題。與此同時(shí)，在城市管理的相關(guān)業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中，已經(jīng)對(duì)城市房屋變化進(jìn)行了測(cè)繪等工作，現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)其實(shí)已經(jīng)產(chǎn)生。如何充分利用相關(guān)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子地圖快速而準(zhǔn)確的更新，是迫切需要解決的問(wèn)題。因此，房屋電子地圖更新迫切需要一種更新系統(tǒng)和更新方法，以滿足房屋電子地圖更新快速化和自動(dòng)化的需要。

1 擬解決的問(wèn)題

房屋空間數(shù)據(jù)的來(lái)源方式主要包括兩種：一是通過(guò)數(shù)據(jù)工程對(duì)房屋數(shù)據(jù)進(jìn)行普查，形成空間數(shù)據(jù)普查圖層；二是通過(guò)在房屋管理過(guò)程(如房屋數(shù)據(jù)測(cè)繪備案過(guò)程)中采集的空間數(shù)據(jù)，通常測(cè)繪備案包括預(yù)測(cè)備案和實(shí)測(cè)備案。為了將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用，需要解決以下兩個(gè)問(wèn)題：

(1) 房屋現(xiàn)狀空間數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取與更新：基于已有房屋空間數(shù)據(jù)，利用測(cè)繪備案等業(yè)務(wù)過(guò)程中的空間數(shù)據(jù)，對(duì)已有房屋空間數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充、更新與替換，并保存歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)房屋GIS數(shù)據(jù)的時(shí)空化，保證房屋在任意時(shí)點(diǎn)的可追溯性，為房地產(chǎn)歷史變化研究、房地產(chǎn)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控和政府決策支持提供數(shù)據(jù)支撐[9]。

(2) 房屋空間信息與交易權(quán)屬等業(yè)務(wù)信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)：利用房屋空間信息與交易權(quán)屬等信息，進(jìn)行空間信息與交易權(quán)屬信息的自動(dòng)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信息的GIS展示與分析，為房地產(chǎn)管理和輔助投資、房地產(chǎn)管理與分析評(píng)價(jià)決策和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的制定等提供分析和決策支持[10]。

2 設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

如圖1所示，房屋電子地圖快速更新方法與系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源加載模塊、空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)模塊、空間數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)掛接模塊4部分。

圖1 系統(tǒng)功能模塊

(1) 數(shù)據(jù)源加載子模塊：用于自動(dòng)加載各類數(shù)據(jù)源到系統(tǒng)中，并對(duì)新增數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將規(guī)范數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊，將不符合要求的非規(guī)范數(shù)據(jù)拋出并由人工處理。

(2) 空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)子模塊： 用于對(duì)新增數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、合并，得到新增成果數(shù)據(jù)。

(3) 數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊又分為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)區(qū)、待處理數(shù)據(jù)區(qū)和歷史數(shù)據(jù)區(qū)；現(xiàn)狀數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲(chǔ)最新更新數(shù)據(jù)；待處理數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲(chǔ)待處理數(shù)據(jù)；歷史數(shù)區(qū)用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。

(4) 空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)掛接子模塊：用于將新增成果數(shù)據(jù)和原有數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理， 并將新增成果數(shù)據(jù)加入現(xiàn)狀層，形成房屋現(xiàn)狀圖元；將空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)子模塊中形成的房屋現(xiàn)狀圖元與數(shù)據(jù)源子模塊中獲取的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，建立起空間房屋圖元與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中樓幢之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的對(duì)接與關(guān)聯(lián)。

2.2 房屋更新處理流程設(shè)計(jì)

房屋數(shù)據(jù)更新處理流程如圖2所示，包括數(shù)據(jù)源加載、房屋空間數(shù)據(jù)處理與入庫(kù)、房屋空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)掛接3個(gè)主要步驟。

2.2.1 數(shù)據(jù)源加載

數(shù)據(jù)源子模塊自動(dòng)加載各類數(shù)據(jù)源到系統(tǒng)中，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將規(guī)范數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊，將不符合要求的非規(guī)范數(shù)據(jù)拋出并由人工處理。

2.2.2 空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)

(1) 對(duì)新增測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、合并，得到新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)，并生成空間數(shù)據(jù)的唯一編碼與屬性標(biāo)識(shí)等。

(2) 空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)子模塊將新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)和原有數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，并將新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)加入現(xiàn)狀層。同時(shí)，通過(guò)設(shè)定一定的閾值(壓蓋面積比例超過(guò)設(shè)置的壓蓋比例參數(shù))判斷原有數(shù)據(jù)是否被新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)壓蓋，如果確定圖元被壓蓋，直接將被壓蓋數(shù)據(jù)移除去房屋現(xiàn)狀圖層，將新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)加入房屋現(xiàn)狀圖層。如果空間數(shù)據(jù)部分壓蓋，則將原有數(shù)據(jù)和新增測(cè)繪成果數(shù)據(jù)拋入各自的手工待處理層，通過(guò)人工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)加入相應(yīng)的圖層，供下一步應(yīng)用。

2.2.3 空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)掛接

將空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)子模塊中形成的房屋現(xiàn)狀圖元與數(shù)據(jù)源子模塊中獲取的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，建立起房屋圖元與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中樓幢之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的對(duì)接與關(guān)聯(lián)。把所有空間圖元數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)屬性進(jìn)行自動(dòng)匹配，對(duì)能夠完全匹配的空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄對(duì)應(yīng)關(guān)系和匹配標(biāo)識(shí)；無(wú)法自動(dòng)匹配的空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，由程序拋出后，需要手工干預(yù)，提供的人工關(guān)聯(lián)功能對(duì)這些圖元屬性和房屋進(jìn)行判讀、分析，最終確定唯一匹配關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)，同時(shí)記錄匹配標(biāo)識(shí)。

圖2 房屋更新處理流程

2.3 應(yīng)用實(shí)例

在房屋全生命周期平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)房地產(chǎn)市場(chǎng)業(yè)務(wù)辦理流程現(xiàn)狀，結(jié)合房屋實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和已有房屋圖元(房屋普查圖層)，進(jìn)行房屋現(xiàn)狀一張圖更新流程設(shè)計(jì)，并進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，建立房屋現(xiàn)狀一張圖。實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示，實(shí)測(cè)地上圖元(SCDS)、預(yù)測(cè)地上圖元(YCDS)來(lái)自測(cè)繪備案業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的每日上傳，普查修補(bǔ)測(cè)圖元是通過(guò)對(duì)全市國(guó)有土地上的房屋進(jìn)行房屋普查得到的，普查修補(bǔ)測(cè)圖元的時(shí)點(diǎn)是2008年底。因此，房屋現(xiàn)狀一張圖(FWXZ)的動(dòng)態(tài)維護(hù)就是在房屋普查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過(guò)房屋測(cè)繪備案每日的測(cè)繪業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳，動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋普查修補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)更新而形成的全市國(guó)有土地上的房屋現(xiàn)狀一張圖[6]，具體實(shí)現(xiàn)流程如下：

(1) 將實(shí)測(cè)地上與預(yù)測(cè)地上圖層中的每日上傳圖元合并到實(shí)預(yù)測(cè)地上圖層(SYCDS)中。

(2) 與已加載，預(yù)加載有修補(bǔ)測(cè)圖元的房屋現(xiàn)狀圖層中(FWXZ)的圖元作疊加。

(3) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果在房屋現(xiàn)狀圖層中沒(méi)有被壓蓋的圖元，實(shí)預(yù)測(cè)地上圖層中的圖元就直接進(jìn)入房屋現(xiàn)狀一張圖中；反之，進(jìn)行下一步。

(4) 該步驟分為以下兩種情況：①如果實(shí)、預(yù)測(cè)圖元壓蓋房屋現(xiàn)狀圖元超過(guò)閾值，將被壓蓋的房屋現(xiàn)狀圖元進(jìn)入房屋現(xiàn)狀歷史圖層中(FWXZ_HTR)，實(shí)、預(yù)測(cè)圖元進(jìn)入到房屋現(xiàn)狀一張圖中。②如果實(shí)預(yù)測(cè)圖元壓蓋房屋現(xiàn)狀圖元不超過(guò)閾值，則需要進(jìn)行手工處理，實(shí)、預(yù)測(cè)圖元進(jìn)入實(shí)、預(yù)測(cè)地上手工圖層(SYCDS_SG)的同時(shí)也回到房屋現(xiàn)狀一張圖中，對(duì)應(yīng)的被壓蓋的房屋現(xiàn)狀一張圖的修補(bǔ)測(cè)圖元需要進(jìn)入修補(bǔ)測(cè)手工圖層(XBC_SG)中。在手工處理時(shí)，對(duì)該圖元進(jìn)行拆分處理，被壓蓋的部分進(jìn)入修補(bǔ)測(cè)歷史圖層(XBC_HTR)，未被壓蓋的部分回到房屋現(xiàn)狀一張圖中。

在整個(gè)處理流程中，圖元的處理都帶有時(shí)間戳和記錄相關(guān)信息，因而可以根據(jù)各個(gè)圖層中的時(shí)間戳和相關(guān)屬性信息，計(jì)算任意時(shí)點(diǎn)的房屋現(xiàn)狀一張圖，從而達(dá)到對(duì)于房屋圖元的歷史可追溯的目標(biāo)。

圖3 房屋現(xiàn)狀一張圖更新處理流程

2.4 試驗(yàn)小結(jié)

空間數(shù)據(jù)處理和入庫(kù)之后，形成了房屋現(xiàn)狀一張圖，這對(duì)全面了解房屋現(xiàn)狀具有重要意義，實(shí)現(xiàn)了從宏觀上掌握房屋總量、分布等情況?？臻g數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)接之后，形成了交易權(quán)屬數(shù)據(jù)對(duì)接成果數(shù)據(jù)庫(kù)，建立了空間圖元與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的無(wú)縫對(duì)接，即從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中獲取了房屋的空間位置，從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)獲取了房屋的交易信息、權(quán)屬信息，如房屋的戶數(shù)、每戶房屋的權(quán)利人和交易情況等。

該工作形成的交易權(quán)屬數(shù)據(jù)對(duì)接成果數(shù)據(jù)庫(kù)可推進(jìn)房屋管理由粗放式向精細(xì)化管理模式的邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)從宏觀上掌握全市房屋總數(shù)、位置，到微觀深入到每戶房屋的權(quán)利、交易信息和登記信息的轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)了空間上直觀了解房屋的空間位置信息，從屬性上分析房屋的交易等信息，從而為宏觀決策房屋管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為智慧城市建設(shè)提供房屋數(shù)據(jù)支撐。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的房屋地圖快速更新方法，實(shí)現(xiàn)了依托房屋管理業(yè)務(wù)對(duì)一定空間范圍內(nèi)房屋要素的更新。該方法較傳統(tǒng)房屋電子地圖更新方法具有更新成本低、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高、更新快、地圖現(xiàn)勢(shì)性好等優(yōu)點(diǎn)。目前，該方法已經(jīng)應(yīng)用于房屋全生命周期平臺(tái)中，高效地實(shí)現(xiàn)了房屋電子地圖的自動(dòng)更新。房屋作為基本的、非常重要的地物要素，依托業(yè)務(wù)的自動(dòng)更新將為地形圖變化發(fā)現(xiàn)、地形圖快速及時(shí)更新找到新途徑。與此同時(shí)，如果再結(jié)合其他相關(guān)管理數(shù)據(jù)則可以更高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋地圖的更新。

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AFastUpdatingMethodofHousingDigitalMapandItsImplementation

TANG Jianzhi1,2,3，PEI Lianlian2,3，REN Haiying2,3, ZHENG Yuan2,3，F(xiàn)ENG Xuebing2,3

(1. School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China; 2. Beijing Institute of Surveying and Mapping, Beijing 100038, China; 3. Beijing Key Laboratory of Urban Spatial Information Engineering, Beijing 100038, China)

At present, the updating method of housing digital map is mostly based on basic topographic mapping, remote sensing and on-field data gathering, etc., which results in several problems such as long updating period, high costs, heavy workload, low timeliness and difficulties in change discovery. A fast updating method of housing digital map is presented, based on business data in related business process of city change, especially, spatial data of housing mapping, to require high timeliness of housing digital map, and to achieve automatic association of housing spatial information and housing transaction business data. Compared with traditional updating methods of housing digital map, this method has the characteristic of low cost, high accuracy, high timeliness. Presently, it has been applied into the construction of Beijing housing-life-cycle management information platform, and efficiently realized the automatic updating of housing digital map.

housing geographic information system; housing digital map; spatial data processing; property table

P208

A

0494-0911(2017)01-0079-04

唐建智,裴蓮蓮,任海英,等.一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪通報(bào)，2017(1)：79-82.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0017.

2016-03-10

城市空間信息工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)研究課題院內(nèi)資助(2015101)；測(cè)繪地理信息公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201512011)

唐建智(1985—)，男，博士，主要從事地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作。E-mail:tangjianzhi@126.com

裴蓮蓮。E-mail:peill@163.com