探析三維數(shù)據(jù)模型在不動產(chǎn)管理中的應(yīng)用

四川省南充市高坪區(qū)自然資源和規(guī)劃局 唐烈

一、引言

孟子言：“無恒產(chǎn)而有恒心者，惟士為能。若民，則無恒產(chǎn)，因無恒心?！蔽覀冋驹诋?dāng)下這個時間點，以旁觀者的視角去看現(xiàn)代人類歷史長河中任何一個崛起的大國，他們的首要任務(wù)就是保護自己國家的領(lǐng)土、資源等各種產(chǎn)權(quán)，時至今日，我們總結(jié)歷史的經(jīng)驗得出最有效的措施就是制定并完善不動產(chǎn)登記制度。大自然賜予我們的自然資源、土地、河流、山脈、建筑物等以固有的承載功能為各行各業(yè)提供發(fā)展空間，統(tǒng)稱其為不動資產(chǎn)。其作為一種大型投資，最容易被我們理解的就是現(xiàn)如今城市中存在的各類建筑物和公共空間。譬如寫字樓、公園、商場、圖書館、美術(shù)館，也有倉庫、物流中心、工廠等功能用處的資產(chǎn)。作為人類生活及社會發(fā)展中的重要資產(chǎn),如何改善并優(yōu)化不動產(chǎn)管理，是值得我們探討的話題。

二、三維數(shù)據(jù)模型優(yōu)勢與現(xiàn)狀

如果把三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)的發(fā)展比喻成一段旅途，那么它的起點是計算機學(xué)科，一路走來，在旅途中各個學(xué)科不可避免地受到了它的影響，因此，三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)漸漸滲透并應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。在生物醫(yī)學(xué)、地理學(xué)、測繪學(xué)、建筑學(xué)等學(xué)科都有其用武之地，在數(shù)字城市領(lǐng)域、城市規(guī)劃領(lǐng)域、消防救護領(lǐng)域、應(yīng)急安防領(lǐng)域、防震減災(zāi)領(lǐng)域、國土資源領(lǐng)域、文物保護領(lǐng)域、文化遺產(chǎn)領(lǐng)域等嶄露頭角。例如在建筑領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、交通領(lǐng)域等，三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)能夠?qū)ζ浞桨负皖A(yù)期結(jié)果進行評估，能有效避免不必要的浪費和無法預(yù)料的損失；在影視和游戲領(lǐng)域，數(shù)不勝數(shù)的動漫、紀錄片、游戲已經(jīng)讓我們體驗了令人震撼的視覺沖擊和氣勢宏偉的場景再現(xiàn)，讓我們的眼界和身體可以游歷遠古的宮殿，欣賞浩瀚的宇宙。比如《帝陵》，自從2015年首播以來，這部大型編年體史詩動畫紀錄片好評如潮，紀錄片從皇陵入手敘述了西漢和唐朝各位皇帝在位期間發(fā)生的主要事件、是非功過、治國理念和鮮少聽聞的帝王軼事，側(cè)面展示了兩個時代的興盛與衰敗。該紀錄片采用微景觀、地圖、壁畫、三維建筑、實拍表現(xiàn)形式相結(jié)合的手法完美演繹了陜西境內(nèi)的帝王及其陵墓文化特質(zhì)，讓三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)潤物細無聲般進入我們的日常生活，令人震撼的同時也引人深思。

早在2019年2月的“全國國土測繪工作座談會”上公開表示為推動實景三維中國建設(shè)、海洋測繪等前進的腳步，自然資源部將啟動“十四五”基礎(chǔ)測繪規(guī)劃編制工作。隨之而來的在三維數(shù)據(jù)采集、處理、應(yīng)用等領(lǐng)域出現(xiàn)了大量的機會。時至今日，三維數(shù)據(jù)模型在不動產(chǎn)管理中有著不可或缺的作用，比如傾斜攝影測量開始普遍應(yīng)用在傳統(tǒng)地籍測量中、三維實景模型技術(shù)已普遍應(yīng)用在文物修復(fù)、古建筑數(shù)據(jù)保護、智慧城市等領(lǐng)域。

三、三維數(shù)據(jù)模型在不動產(chǎn)管理中的應(yīng)用

我國的不動產(chǎn)管理現(xiàn)狀目前面臨著“內(nèi)容雜，數(shù)量多”的問題，隨著我國的經(jīng)濟社會發(fā)展水平的提高、城鎮(zhèn)化不斷擴大，我國不動產(chǎn)的種類、數(shù)量在快速擴大。就當(dāng)前我國的不動產(chǎn)內(nèi)容，就包括了集體土地所有權(quán)、礦產(chǎn)資源使用權(quán)；構(gòu)筑物、房屋等建筑物所有權(quán)；森林、樹木所有權(quán)；林地、農(nóng)耕地、草地等土地承包經(jīng)營權(quán)；建設(shè)用地使用權(quán)；宅基地使用權(quán)；海域使用權(quán)等多種類型。而每一種類型的不動產(chǎn)中，涉及內(nèi)容廣泛，包含數(shù)量眾多，需要大量的技術(shù)人員對這些內(nèi)容進行管理調(diào)查，采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整合。

（一）三維空間數(shù)據(jù)的采集和獲取

三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)在不動產(chǎn)管理中較多地應(yīng)用于全方位實景展示、城鎮(zhèn)規(guī)劃改造領(lǐng)域、地籍測量、房屋及建筑物調(diào)查和測量領(lǐng)域。測量過程中最核心的就是測量數(shù)據(jù)信息的采集和處理，傳統(tǒng)測量過程中，所有數(shù)據(jù)的獲取全部為人工施測所得，因此為保證數(shù)據(jù)的準確性需耗費大量時間進而導(dǎo)致工期被拉長，難以滿足整體進度要求；其次，各項測量的工作流程均需要專業(yè)對口的技術(shù)人員進行測量并記錄，而一個項目組難以擁有如此大量且專業(yè)的人力資源。另外，盡管是專業(yè)人員也沒有辦法做到同時提供全方位（比如房角點、墻線、陡坎、空調(diào)位等）的位置信息。

未接觸過傾斜攝影的人大概會疑惑：通過拍照片就能完成建模？傾斜攝影是指拍照的時候攝像機和被拍攝物體之間通過多個不同角度的鏡頭，采集具有一定傾斜角度且具有高分辨率的傾斜影像。和傾斜攝影相對應(yīng)的是正向攝影，循名責(zé)實，就是我們所熟悉的從被拍攝物體的正上方進行拍攝，如今在地圖繪制方面還是有著很廣泛的應(yīng)用，比如日常使用的導(dǎo)航軟件，里面的地圖都是用這種方法繪制的。兩者的區(qū)別，僅僅是在于能不能拍攝到物體的側(cè)面，而這些多角度的影像是獲取空間數(shù)據(jù)的有效方式之一。

我們來梳理一下，用影像建模需要做哪幾件事情：

（1）采集多張不同角度且能找到匹配點的影像；

（2）記錄拍攝時的坐標、角度等原始數(shù)據(jù)；

（3）使用軟件對影像進行處理和整合；

（4）計算出空間坐標，形成模型。

另外，無人機和傾斜攝影的融合，使我們可以采集到更清晰更全面更豐富的影像數(shù)據(jù)（因其測量時飛行高度較低），進而彌補了因使用傳統(tǒng)測量而無法獲取多角度影像以及地面建筑物側(cè)面紋理信息這一短板。無人機傾斜攝影測量的整個采集數(shù)據(jù)的過程以及后續(xù)的建模幾乎是全程自動化，整個流程所耗費的人力資源和資金費用都大幅減少。因為傾斜攝影技術(shù)能夠?qū)⒌乇砩系母鞣N建筑、物體、景象都準確如實地反映出來，且適應(yīng)我們的視覺習(xí)慣，為不動產(chǎn)管理帶來了更高效更細致的體驗。

（二）三維實景建模

無人機技術(shù)和傾斜攝影技術(shù)的融合促使我國三維數(shù)據(jù)模型技術(shù)在完善和創(chuàng)新中不斷發(fā)展，一步一步走向完善。也有效改善了三維城市建模成本高昂這一經(jīng)濟問題。三維實景建模——把采集來不同角度的三維空間數(shù)據(jù)進行處理整合生成實景模型并進行展示。因傾斜攝影技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)精準度極高，地表附著物構(gòu)筑物的紋理、顏色、參數(shù)等數(shù)據(jù)信息甚至能達到與實際情況相差無幾，當(dāng)我們?nèi)轿?、多角度對模型進行觀看或者研究時，除了可以對其進行常規(guī)的放大，縮小等操作之外，對三維實景模型中的物體的長度、寬度、高度、體積等詳細數(shù)據(jù)也都有所記錄。因此三維實景建模技術(shù)常被用于不動產(chǎn)登記、城市規(guī)劃、拆遷規(guī)劃、面積測量，重點危房關(guān)注、實景分層分戶、建筑違章巡查等。

（三）三維數(shù)據(jù)建模的應(yīng)用

在對小區(qū)或者商場、寫字樓等公共區(qū)域建立實景三維模型時，為能夠?qū)崿F(xiàn)以每戶為單位查詢所屬地址信息和相關(guān)戶籍等信息，可以將采集來的房屋所屬權(quán)信息和業(yè)主信息進行融合?？筛鶕?jù)門牌號查詢到此不動產(chǎn)的所屬權(quán)以及現(xiàn)居住人員的戶籍信息，能有效對不動產(chǎn)信息進行監(jiān)控管理。

危房管控一直是不動產(chǎn)管理過程中的重點管理領(lǐng)域，建筑群的名稱、地點、建設(shè)方、監(jiān)管方，以及社區(qū)街道人員、物業(yè)管理人員等信息，同時房屋應(yīng)按照“危房鑒定等級劃分”的四個等級在實景三維模型中用不同的標識進行備注，并對其設(shè)置主動檢查提示功能，便于管理人員可以清晰明了地查看轄區(qū)內(nèi)需重點關(guān)注的房屋位置及當(dāng)下的實際情況，實現(xiàn)管理前置，能有效減少突發(fā)情況。

基于三維實景模型進行拆遷規(guī)劃，如何檢驗拆遷的方案是否充分尊重群眾意愿，并做到與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)？最好的方式就是模擬拆遷效果，鼓勵居民參與其中發(fā)表觀看模擬拆遷效果后的感受以及提出建議。根據(jù)規(guī)劃方案展示的模擬拆遷效果，能夠方便決策者進行對比，同時，在具體執(zhí)行拆遷方案的過程中，依據(jù)面臨的環(huán)境等客觀因素以及實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整，提煉出因地制宜的最佳拆遷方案。最重要的一點是可以對原始數(shù)據(jù)進行留存，能有效避免搶建搶造，便于后續(xù)統(tǒng)計賠償補償。

基于三維實景模型進行古建筑數(shù)字化，如西安古城墻。通過無人機近景攝影測量技術(shù)獲取古城墻及附屬建筑物的影像數(shù)據(jù)，對古城墻及建筑物進行三維重建，實現(xiàn)對古城墻的數(shù)字化及信息化，助力古城墻的管理保護工作。南京故宮博物院官網(wǎng)和微景天下（北京）科技有限公司合作出品的“全景故宮”也很受廣大網(wǎng)友的青睞。

四、結(jié)語

通過傾斜攝影技術(shù)采集影像生成讓人視覺效果感到舒適的三維模型，能更細膩表達客觀世界，也讓我們多了一種方式去丈量這個世界，為不動產(chǎn)管理提供多尺度、多樣化、多形式的綜合服務(wù)。這也只是它諸多使用方式中的冰山一角，在建立“數(shù)字中國”中構(gòu)建用于集成各類自然、藝術(shù)、生態(tài)、人文、環(huán)境等方面信息的空間框架。三維數(shù)據(jù)模型正在一步一步擴大它的事業(yè)版圖。