福建古田縣三維不動產(chǎn)登記平臺設(shè)計與實現(xiàn)

王余沛

(福建省地質(zhì)測繪院，福州，350011)

近年來，隨著古田縣城市規(guī)模的快速發(fā)展，具有地上、地下空間產(chǎn)權(quán)的高層建筑和地下管廊等建設(shè)日益增多，不動產(chǎn)交易也日趨頻繁。隨之而來的產(chǎn)權(quán)管理變得越來越復(fù)雜，土地在垂直空間上利用的多元化，使得傳統(tǒng)的基于二維空間的管理模式受到局限，逐漸難以適應(yīng)三維地上、地下空間中交叉、重疊的產(chǎn)權(quán)管理問題[1]。因此，建立基于三維模型為主的不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)管理模式已成為一個迫切需要解決的實際工作。在互聯(lián)網(wǎng)與計算機VR技術(shù)高速發(fā)展時代，公眾對不動產(chǎn)成果展示效果不僅僅局限于二維土地、房屋線劃圖件，而更希望于看到土地和房屋直觀可視、真實可量測、可追溯的多源屬性資料，三維房地模型結(jié)合全景影像技術(shù)可以滿足該項需求[2，3]。

1 平臺建設(shè)思路

不動產(chǎn)登記平臺充分整合古田縣已建成的地理信息數(shù)據(jù)資源、不動產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟硬件環(huán)境，采用房地三維模型數(shù)據(jù)建設(shè)、傾斜攝影三維模型數(shù)據(jù)建設(shè)和三維立體不動產(chǎn)登記平臺開發(fā)技術(shù)，建成以二維管理為主，三維管理為輔的三維立體不動產(chǎn)登記平臺。其重點解決空間產(chǎn)權(quán)“H”坐標(biāo)空間管理和三維輔助發(fā)證所帶來的“直觀”性展示問題。平臺建設(shè)總體思路：①以二維管理為主(二維發(fā)證)，三維管理為輔(三維審批和輔助發(fā)證)，整合已在運行的“古田縣不動產(chǎn)登記業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”，形成統(tǒng)一的二三維一體化登記平臺。②以三維城市景觀數(shù)據(jù)和三維傾斜攝影數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的地理框架數(shù)據(jù)層，以房產(chǎn)、地籍測量為依據(jù)構(gòu)建的房地三維模型為研究對象。以“搭積木模式”構(gòu)建房地三維模型，從而解決房屋立體空間數(shù)據(jù)管理問題。以戶三維模型搭建技術(shù)和360°全景技術(shù)，實現(xiàn)房地一體化的三維輔助出圖的直觀性問題。③實現(xiàn)地理信息分層次統(tǒng)一管理，以“數(shù)字古田地理空間框架平臺”作為縣域地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的唯一平臺，以“三維立體不動產(chǎn)登記平臺”為縣域不動產(chǎn)數(shù)據(jù)的唯一平臺。④系統(tǒng)建設(shè)采用“C/S+B/S”的混合模式，以ArcGIS 10.2作為二維數(shù)據(jù)的管理平臺[4]，平臺以skyline 6.1作為三維數(shù)據(jù)的管理與發(fā)布平臺，采用Oracle 11g作為數(shù)據(jù)庫引擎[5]建立平臺系統(tǒng)總體概念模型。

2 三維不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)體概念

三維不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)體是由多個界址面圍成的封閉、權(quán)利獨立的一塊空間區(qū)域單元，構(gòu)成物質(zhì)實體和權(quán)利的合成體。它不僅包含土地和房屋空間，還包括人們社會活動所利用的各種與地理坐標(biāo)相關(guān)的空間位置和權(quán)利屬性，是以三維空間的宗地和房屋實體為研究對象的不動產(chǎn)管理模式[6]。其特點如下：

(1)具有統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)參考框架下的位置坐標(biāo)信息，其界址不僅包括界址點、界址線、界址面，還包括基于面、體的數(shù)據(jù)模型。

(2)其屬性調(diào)查信息具有惟一性、準(zhǔn)確性，與傳統(tǒng)的二維發(fā)證的產(chǎn)權(quán)體信息互聯(lián)互通。

(3)其空間三維坐標(biāo)信息和權(quán)利人等屬性信息都具有法律來源。

(4)三維不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)體承載了該土地和房屋從審批、登記、交易等各個環(huán)節(jié)不同時間段的信息，具有連續(xù)性，可實現(xiàn)生命周期管理理念。

3 三維房地數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

采用“搭積木”模式[7]設(shè)計，利用有法律來源的房產(chǎn)分層分戶圖測量數(shù)據(jù)為原始資料進行模型構(gòu)建[8]。首先進行戶及相關(guān)功能區(qū)(電梯間等)模型建設(shè)，各功能區(qū)采用各種顏色進行表達[9](表1)，是整體模型建設(shè)的基本單元。在戶和功能區(qū)模型基礎(chǔ)上構(gòu)建層模型，在層模型基礎(chǔ)上構(gòu)建棟模型。同時，棟模型還具有實景拍照生成的貼圖模型，通過該種模式可以實現(xiàn)土地房屋一體化、具有統(tǒng)一空間坐標(biāo)的三維樓盤圖(圖1)。

表1 功能區(qū)模型顏色設(shè)計

續(xù)表1

圖1 三維樓盤圖Fig.1 Three-dimensional real estate map

三維房產(chǎn)模型是其數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵所在。相對于標(biāo)高屬性的不同，數(shù)據(jù)庫可分為地表、地上和地下三個類別，每個類別又將細(xì)分為幢模型數(shù)據(jù)庫、層模型數(shù)據(jù)庫、層功能區(qū)模型數(shù)據(jù)庫三個級別。三個級別的屬性庫分別與三維模型中的邏輯幢、層和層功能區(qū)相關(guān)聯(lián)，每個級別還將分別建設(shè)與之匹配的面層和線層。同時，為加強不同模型疊加感官觀看效果，將各個功能區(qū)模型用不同顏色進行區(qū)分，并設(shè)置一定透明度，以此作為建立模型三維數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)。

同時，為了更好展示房屋內(nèi)部場景，進行360°全景數(shù)據(jù)采集，并將全景圖集成通過IIS發(fā)布，實現(xiàn)場景縮放、瀏覽、漫游、不同場景間切換，以及場景與導(dǎo)航圖位置聯(lián)動。通過鼠標(biāo)控制可旋轉(zhuǎn)、放大、縮小場景，實現(xiàn)360°范圍內(nèi)隨意實景漫游。

4 多源數(shù)據(jù)融合需求

在已有的二維正射影像、數(shù)字高程模型、電子地圖、地名地址、三維城市景觀和傾斜攝影三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，融合三維宗地模型、三維房產(chǎn)模型和360°全景數(shù)據(jù)，整合建成多源數(shù)據(jù)融合的三維不動產(chǎn)登記大數(shù)據(jù)庫。所有空間數(shù)據(jù)都將與不動產(chǎn)登記中心已在發(fā)證運行的數(shù)據(jù)庫建立一一對應(yīng)關(guān)系，以此嚴(yán)格保證土地和房屋發(fā)證數(shù)據(jù)與二維、三維模型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性(表2)。

表2 多源數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)

5 軟件功能設(shè)計

三維不動產(chǎn)登記平臺系統(tǒng)包括“二三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)管理”和“二三維不動產(chǎn)登記”兩大核心功能。

5.1 二三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)管理

“二三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)管理”包括了數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計和系統(tǒng)管理4個模塊。

5.1.1 數(shù)據(jù)瀏覽模塊

系統(tǒng)實現(xiàn)三維建筑模型和地形數(shù)據(jù)疊加，實現(xiàn)二維數(shù)據(jù)瀏覽、三維數(shù)據(jù)瀏覽，以及二三維數(shù)據(jù)聯(lián)動、數(shù)據(jù)疊加、數(shù)據(jù)標(biāo)注、空間量測等通用功能。

(1)二維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)瀏覽。實現(xiàn)二維各類數(shù)據(jù)的瀏覽，提供放大、縮小、平移、全圖、固定放大、固定縮小、上一視圖、下一視圖、要素選擇、取消選擇和清除元素等地圖操作。

(2)三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)瀏覽。包括自定義三維模型下熱點瀏覽、360°三維任意角度漫游瀏覽、汽車等多交通方式瀏覽、支持傾斜攝影三維數(shù)據(jù)加載。

(3)二三維數(shù)據(jù)聯(lián)動。系統(tǒng)主界面窗口并列顯示二維與三維窗口，用戶對任意一方的操作將在另一方同步進行，實現(xiàn)二維與三維圖形的同步查看。

(4)各類數(shù)據(jù)疊加。實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)以專題的方式加載到地圖中，同時也支持將CAD數(shù)據(jù)等其他的數(shù)據(jù)加載到地圖中疊加顯示。例如，在三維建筑模型上，疊加宗地和房屋等構(gòu)筑物信息，實現(xiàn)二三維同步和360°瀏覽展示。

(5)不動產(chǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)注，包括標(biāo)注、折線、多邊形、模型。系統(tǒng)提供一套編輯和修改工具，用戶可以通過客戶端根據(jù)需要在三維場景中規(guī)劃、設(shè)計、標(biāo)繪地物、符號以及3D模型來實現(xiàn)自己的應(yīng)用，并保存為個人工程。

(6)空間量測?？梢詼y量兩點的垂直距離、水平距離、空間距離，還可以測量多點的距離總長以及人形狀面積。

5.1.2 數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊實現(xiàn)不動產(chǎn)數(shù)據(jù)的宗地數(shù)據(jù)變更、自然幢數(shù)據(jù)變更、樓盤生命周期展示、真三維模型更新和備份、立體宗地創(chuàng)建、拆遷分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)編輯功能。

(1)三維宗地空間管理。在傳統(tǒng)二維宗地紅線管理的基礎(chǔ)上，拓展其高程值屬性，形成空間立體產(chǎn)權(quán)宗地，使其在幾何上完全包含宗地內(nèi)房屋建筑以及地下或地上的建筑對象。

(2)宗地數(shù)據(jù)變更。實現(xiàn)新增宗地入庫，過程包含導(dǎo)入新增宗地、宗地正式變更和宗地屬性編輯三個方面。

(3)自然幢數(shù)據(jù)變更。實現(xiàn)新增自然幢入庫，主要進行導(dǎo)入新增自然幢、自然幢正式變更、自然幢落宗和自然幢屬性編輯。

(4)樓盤生命周期展示[10]。將樓盤細(xì)分為房產(chǎn)預(yù)測(預(yù)售)和房產(chǎn)實測(竣工)兩個生命時期進行展示。在兩個時期之間，可以進行三維模型的對比瀏覽，同時可以進行屬性(如面積)的對比分析，并通過圖表的形式展示出來。

(5)自然幢真三維模型數(shù)據(jù)更新?？梢酝ㄟ^點選、手動繪制或是選擇行政區(qū)確定更新區(qū)域，導(dǎo)入三維模型更新自然幢真三維數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)。

(6)自然幢真三維模型數(shù)據(jù)備份?？梢岳脭?shù)據(jù)更新的方式，導(dǎo)出自然幢真三維模型數(shù)據(jù)備份。

(7)創(chuàng)建立體宗地。根據(jù)設(shè)置的宗地高度創(chuàng)建立體宗地，立體宗地高度為樓盤限高。

(8)拆遷分析。導(dǎo)入紅線地塊，根據(jù)地塊范圍疊加宗地、自然幢圖層，結(jié)合樓盤表信息、房產(chǎn)分層分戶信息計算出拆遷的戶數(shù)和人數(shù)。

(9)不動產(chǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出和編輯。通過自定義劃定空間范圍或是選擇行政區(qū)確定空間范圍，選擇導(dǎo)出的目標(biāo)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不動產(chǎn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。數(shù)據(jù)可導(dǎo)出shapfile、文件型數(shù)據(jù)庫、個人數(shù)據(jù)庫三種格式。同時具有對宗地和自然幢矢量圖形進行編輯的功能，包括創(chuàng)建要素、刪除要素、合并面、分割面、圖形編輯、增加節(jié)點、刪除節(jié)點，以及剪切、復(fù)制等功能。

5.1.3 數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計模塊。

(1)實現(xiàn)宗地查詢統(tǒng)計、宗地詳細(xì)信息查詢、自然幢詳細(xì)信息查詢、權(quán)利人信息查詢、邏輯幢信息查詢、房產(chǎn)分層信息查詢、房產(chǎn)分戶信息查詢和三維權(quán)屬信息查詢功能。

(2)宗地查詢統(tǒng)計。用戶確定查詢范圍后，系統(tǒng)通過疊加、緩沖區(qū)等多種空間分析方式，快速查詢找出該范圍內(nèi)的宗地。

(3)宗地查詢信息查看。點擊選擇宗地查看該宗地的詳細(xì)信息，信息包括宗地權(quán)屬信息、宗地樓盤表信息、不動產(chǎn)登記列表等。

(4)自然幢查詢統(tǒng)計。自然幢查詢提供對劃定范圍內(nèi)的自然幢進行查詢，用戶確定查詢范圍后，系統(tǒng)通過疊加、緩沖區(qū)等多種空間分析方式，快速查找出該范圍內(nèi)的自然幢以及相關(guān)屬性信息。

(5)自然幢詳細(xì)信息查看。其可查看自然幢的相關(guān)信息，包括自然幢信息、房屋列表、房屋立面圖等。在樓盤表中，一方面可以方便查閱各層各戶的詳細(xì)權(quán)屬信息；另一方面，可以從這里進入三維圖形界面，展示該自然幢中某一層或者某一戶的真三維白模。

(6)權(quán)利人信息查詢。權(quán)利人信息的查詢可以根據(jù)權(quán)利人名稱、不動產(chǎn)單元號、不動產(chǎn)權(quán)證號、證件種類、證件號、發(fā)證機關(guān)、性別、地址、權(quán)利人類型、共有方式等屬性字段進行查詢，查詢結(jié)果可展示邏輯幢詳細(xì)信息和房屋立面圖。

(7)房產(chǎn)分層信息查詢。房產(chǎn)分層信息的查詢，可根據(jù)層號、自然幢號、實際層、層建筑面積、層套內(nèi)建筑面積、陽臺面積、層共有建筑面積、層分?jǐn)偨ㄖ娣e、層半墻面積、層高、水平投影面積等屬性字段進行查詢。

(8)房產(chǎn)分戶信息查詢。房產(chǎn)分戶信息的查詢可根據(jù)不動產(chǎn)單元號、自然幢號、邏輯幢號、層號、坐落、戶號、戶型、戶型結(jié)構(gòu)、房屋用途、預(yù)測建筑面積、實測建筑面積、房屋類型、房屋性質(zhì)等屬性字段進行查詢。查詢結(jié)果可展示房產(chǎn)分戶的詳細(xì)信息和真三維白模。

(9)三維權(quán)屬信息查詢。可點選、手動繪制或是選擇行政區(qū)確定選擇的自然幢，根據(jù)設(shè)置的高度創(chuàng)建三維立體自然幢，疊加對應(yīng)的自然幢真三維模型，查看自然幢是否有超高度和面積建設(shè)。

5.1.4 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理、角色管理、組織機構(gòu)管理、菜單管理、數(shù)據(jù)字典管理、菜單權(quán)限管理、數(shù)據(jù)權(quán)限管理和日志管理功能。

5.2 二三維不動產(chǎn)登記

“二三維不動產(chǎn)登記”包括二維不動產(chǎn)登記發(fā)證、三維宗地輔助圖件制作、三維房產(chǎn)輔助圖件制作和三維圖形輔助功能4個模塊。

5.2.1 二維不動產(chǎn)登記發(fā)證

整合“不動產(chǎn)登記業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”的不動產(chǎn)審批、交易、登記和發(fā)證功能，作為“古田縣三維立體不動產(chǎn)登記平臺”中二維不動產(chǎn)登記功能的主體，不影響現(xiàn)有正在運行的不動產(chǎn)登記發(fā)證業(yè)務(wù)。

5.2.2 三維宗地輔助圖件制作

三維圖件僅作為常規(guī)二維圖件的輔助圖件使用，在二維圖件瀏覽界面可以進行三維輔助圖件的展示。三維宗地圖件作為宗地輔助圖，以三維立體宗地作為出圖主體，提供360°視角全方位展示宗地空間布局，能更直觀、準(zhǔn)確地體現(xiàn)宗地空間形態(tài)、空間布局及與周圍空間對象的關(guān)系[11][12]。此外，三維宗地圖還包含二維投影面積、邊長等空間信息和宗地號等權(quán)屬信息。

5.2.3 三維房產(chǎn)輔助圖件制作

三維房產(chǎn)圖作為房產(chǎn)分戶圖的輔助圖，以三維立體房屋模型作為出圖主體，提供了360°視角全方位展示房屋空間布局，對比二維房產(chǎn)分戶圖能夠更直觀、準(zhǔn)確體現(xiàn)房屋的結(jié)構(gòu)和空間形態(tài)(圖2，3)。

5.2.4 三維圖形可視化功能

不動產(chǎn)登記發(fā)證流程的審核和登簿等環(huán)節(jié)，能夠打開二三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)以及地籍、房產(chǎn)測量數(shù)據(jù)進行瀏覽。二三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)輔助功能可調(diào)用二三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，從矢量數(shù)據(jù)角度輔助業(yè)務(wù)辦理，使業(yè)務(wù)辦理更加直觀化、高效化。三維立體房屋數(shù)據(jù)輔助功能可實現(xiàn)調(diào)用三維房產(chǎn)模型數(shù)據(jù)，將真實房屋中長度、寬度和高度數(shù)據(jù)的三維立體還原，更好得服務(wù)于房地合一的不動產(chǎn)業(yè)務(wù)管理[13][14]。

圖2 三維房產(chǎn)界址點坐標(biāo)圖Fig.2 Coordinate map of three-dimensional real estate boundary address

圖3 多角度三維輔助圖Fig.3 Multi-angle 3D auxiliary map

6 結(jié)束語

隨著不動產(chǎn)登記統(tǒng)一制度的快速推進和地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)二維管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代空間產(chǎn)權(quán)管理的需要，基于傾斜攝影和三維模型構(gòu)建技術(shù)的三維不動產(chǎn)管理理念將在實際工作中有著廣泛應(yīng)用空間。文章主要研討三維不動產(chǎn)登記平臺設(shè)計與實現(xiàn)，它的推廣與應(yīng)用具有重要意義。

(1)隨著地表空間產(chǎn)權(quán)交易的復(fù)雜化和地下空間產(chǎn)權(quán)登記管理需要，基于真實坐標(biāo)的三維不動產(chǎn)登記平臺建設(shè)具有必要性。

(2)三維不動產(chǎn)登記方式應(yīng)根據(jù)各個地區(qū)信息化發(fā)展水平，逐步開展，盡量整合已有的信息系統(tǒng)，做到整體考慮。

(3)在三維不動產(chǎn)各項機制標(biāo)準(zhǔn)和管理不配套情況下，應(yīng)實現(xiàn)以二維管理為主，三維管理為輔的模式。

(4)三維的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和三維房產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)分層次管理，保證海量數(shù)據(jù)在政務(wù)信息網(wǎng)內(nèi)系統(tǒng)有效運行。

(5)結(jié)合房產(chǎn)測量數(shù)據(jù)，通過三維模型較好地反映房屋每層的相關(guān)信息，符合三維不動產(chǎn)中房地合一的管理理念。

(6)三維不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的立體管理理念，不僅應(yīng)用在土地和房屋登記領(lǐng)域，還應(yīng)延伸到自然資源應(yīng)用的廣泛領(lǐng)域，在共享二三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)情況下，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)三維化，在日常管理工作中通過三維不動產(chǎn)登記平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通。