三維地理信息系統(tǒng)在不動產(chǎn)登記管理中的應(yīng)用

趙 磊

（廣西壯族自治區(qū)自然資源信息中心，南寧 530022）

隨著大數(shù)據(jù)、云計算及新型測繪技術(shù)與設(shè)備的出現(xiàn)，地理信息系統(tǒng)部分應(yīng)用已經(jīng)進入“三維立體”模式。在信息技術(shù)與計算機軟、硬件支持下，三維地理信息系統(tǒng)快速得到廣泛應(yīng)用。其是以一定的格式輸入、存儲、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)，能從不同角度對區(qū)域空間對象進行三維描述與分析。尤其是其實景三維優(yōu)勢較為明顯，是能客觀真實地反映現(xiàn)實世界的三維模型，并具有單體化、實體化、結(jié)構(gòu)化和語義化的特點。通過利用傾斜攝影、激光Lidar和VR等技術(shù)手段，融合多種參數(shù)的三維數(shù)據(jù)，形成可加載的實景三維模型，并且在加載出的實景三維模型上能夠進行量算和綜合分析。實景三維對現(xiàn)實世界的展示更加直觀具體，在模型上獲取需要的數(shù)據(jù)也更加便捷，其精度、承載信息量、支持空間信息查詢和屬性數(shù)據(jù)庫查詢、管理、沉浸感都遠(yuǎn)強于二維地理信息系統(tǒng)。因此，三維地理信息系統(tǒng)（3D-GIS）便成為新時期的“寵兒”并受到廣泛關(guān)注。近年來，在全國統(tǒng)一不動產(chǎn)登記管理工作中，不動產(chǎn)登記要全面解決長期以來存在的產(chǎn)權(quán)不明、歸屬不清等問題，有效保護群眾切身權(quán)益、維護不動產(chǎn)交易安全及提高交易效率。然而，不動產(chǎn)登記管理工作在實際開展中，會碰到諸多需要解決的大難題，比如房地一體落宗關(guān)聯(lián)效率不高、登記信息定位難及數(shù)據(jù)采集成本高等。解決這些問題必須要運用新的測量技術(shù)和方法，因此，可利用傾斜攝影測量與自動三維建模技術(shù)建立三維模型，并加載到實景真三維地理信息系統(tǒng)中，在三維場景中進行坐標(biāo)量測，形成矢量圖形，輔助外業(yè)進行修補測量等一系列工作，便能在極大程度上提高不動產(chǎn)登記的效率。同時，構(gòu)建出來的三維不動產(chǎn)登記管理信息系統(tǒng)具有對數(shù)據(jù)易采集、外業(yè)作業(yè)易測量、房地信息易定位和登記信息易關(guān)聯(lián)等[1]。因此，對三維地理信息技術(shù)在不動產(chǎn)登記管理中的應(yīng)用進行較深入分析，有助于推動不動產(chǎn)登記服務(wù)質(zhì)量和效率的提升再上新臺階。

1 三維地理信息技術(shù)系統(tǒng)的基本特征

三維地理信息技術(shù)系統(tǒng)擁有的功能較為豐富，其所表現(xiàn)出的基本特征也足夠豐富。

首先，其真實性表現(xiàn)更強。在三維地理信息系統(tǒng)中，需要結(jié)合立體造型技術(shù)建立地理空間現(xiàn)象分析機制，并將這些影像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶。在客觀描述空間對象平面關(guān)系及垂直關(guān)系過程中就建立了基于不同空間位置的不同對象，結(jié)合同一界面來分析信息數(shù)據(jù)表達內(nèi)容，確保三維地理信息系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)內(nèi)交融呈現(xiàn)更具有真實性。

其次，其研究和建設(shè)難度較高。在三維地理信息系統(tǒng)中所承載、表達的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容相當(dāng)豐富，其中大量的技術(shù)應(yīng)用具有復(fù)雜性，而系統(tǒng)在建設(shè)過程中難度也相對較高。在研究和建設(shè)系統(tǒng)過程中，需要保證計算機軟硬件與數(shù)據(jù)都能完美呈現(xiàn)出來，如此才能保證三維地理信息系統(tǒng)豐富功能的作用，體現(xiàn)出系統(tǒng)產(chǎn)生的應(yīng)用價值。

再次，其功能體現(xiàn)強大。三維地理信息系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)地理空間現(xiàn)象內(nèi)容的真實性，能夠?qū)崿F(xiàn)對于某些復(fù)雜地理空間對象的有效管理，例如建立三維空間操作與分析機制。在這一過程中，其基本打破了人們對于地理空間信息的有效表達，確保突破地理信息處理上限的限制。

2 三維地理信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

三維地理信息系統(tǒng)是對包括大氣層在內(nèi)的地球表面及地理有關(guān)的數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、計算分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。其中關(guān)鍵技術(shù)核心主要體現(xiàn)為以下3種技術(shù)。

2.1 強大數(shù)據(jù)庫功能

在三維地理信息系統(tǒng)運行中，其重要功能是加載顯示各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息，并對被測地理空間的信息數(shù)據(jù)進行融合分析。因此，必須要有超強兼容性，能承載高精度地形數(shù)據(jù)、三維建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)、城市傾斜攝影數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)和事件數(shù)據(jù)等要素信息。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用下實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和儲存，從而形成強大的數(shù)據(jù)庫，并要對數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限進行有效設(shè)置確保數(shù)據(jù)的安全，在數(shù)據(jù)應(yīng)用管理中便于查詢、數(shù)據(jù)信息共享與傳遞。

2.2 三維實景建模技術(shù)

三維建模技術(shù)主要是利用計算機系統(tǒng)描述物體形狀的三維技術(shù)，主要結(jié)合不同使用目標(biāo)建立并顯示三維地物模型及地形模型。在被測地理空間對象分析過程中，能夠顯示被測地理空間對象的幾何結(jié)構(gòu)與外形屬性信息，同時對地理空間對象的相關(guān)信息進行查詢與分析。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展及計算機運算能力的加強，利用數(shù)字?jǐn)z像機作為圖像傳感器，綜合運用圖像處理、視覺計算等技術(shù)從二維圖像中提取目標(biāo)的三維空間信息，通過多種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用，最終實現(xiàn)目標(biāo)的三維重建。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡稱為VR技術(shù)，綜合了計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、人類心理學(xué)和生理學(xué)為一體的應(yīng)用技術(shù)。其主要通過計算機仿真系統(tǒng)對外界環(huán)境、技能、傳感設(shè)備及感知等，為使用者提供多種信息、三維動態(tài)和交互式的仿真體驗，從而達到對三維立體虛擬世界模擬效果，比如目前比較先進的是寬視野立體顯示技術(shù)。該技術(shù)在模擬三維立體虛擬世界過程中，能夠模擬使用者不同的感官體驗，確保在虛擬環(huán)境中解決無時空限制問題，可隨時隨地觀察三維空間中的被模擬對象。

3 三維地理信息系統(tǒng)在不動產(chǎn)登記管理中的實踐應(yīng)用

不動產(chǎn)登記管理事關(guān)群眾切身權(quán)益，其管理質(zhì)量和水平與群眾有著密切關(guān)系。因此，實施的不動產(chǎn)登記管理新條例中明確要求，其目的就是科學(xué)、規(guī)范推動不動產(chǎn)登記工作的開展，切實保障群眾的權(quán)益。各地不動產(chǎn)登記管理機構(gòu)積極利用當(dāng)前先進的新測繪技術(shù)和方法運用到不動產(chǎn)登記中，確保其工作效率及質(zhì)量的提高。地理信息系統(tǒng)作為測繪領(lǐng)域里一種熱門技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，而三維地理信息系統(tǒng)是隨著地理信息系統(tǒng)深入應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)系統(tǒng)，功能和技術(shù)都優(yōu)于地理信息系統(tǒng)。在面對新時期、新要求，三維地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到不動產(chǎn)登記管理中是必然選擇，對其技術(shù)實踐應(yīng)用進行分析現(xiàn)實意義重大。

3.1 不動產(chǎn)自動化登記管理工作的實踐應(yīng)用

在不動產(chǎn)自動化登記管理工作中，主要應(yīng)用到了三維地理信息系統(tǒng)中的不動產(chǎn)登記模塊，這一模塊也是核心模塊。其主要負(fù)責(zé)不動產(chǎn)交易與登記發(fā)證業(yè)務(wù)工作，需要遵循相關(guān)流程展開操作，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)功能的應(yīng)用。在不動產(chǎn)登記管理過程中需要對不動產(chǎn)的各種權(quán)屬屬性進行分析，思考各種法律內(nèi)容，確保在法律規(guī)定背景下登記各種不動產(chǎn)權(quán)利，分析登記業(yè)務(wù)不同管理對象，針對不同收件要求、交易類別和審批權(quán)限等進行相關(guān)操作，主要是對不動產(chǎn)交易內(nèi)容進行分類。在實際登記操作過程中，需要結(jié)合登記收費模式對不同類別流程與差別系統(tǒng)進行分析。而在這一過程中，也要滿足系統(tǒng)登記收費模式運行要求，結(jié)合不同登記類別分析具體操作流程，并綜合分析登記發(fā)證業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，對其受理、審批內(nèi)容進行分析，同時建立發(fā)證與歸檔分析機制[2]。就整體操作而言，需要結(jié)合不動產(chǎn)自動化登記過程分析如何采用三維地理信息系統(tǒng)，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，確保登記發(fā)證環(huán)節(jié)有效優(yōu)化，精簡工作流程。

3.2 管理不動產(chǎn)測繪成果的實踐應(yīng)用

在管理不動產(chǎn)測繪成果過程中，需要充分運用到三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)，分析系統(tǒng)技術(shù)中的亮點問題，結(jié)合管理不動產(chǎn)基礎(chǔ)信息內(nèi)容分析其實時維護建設(shè)機制。在這一過程中，需要結(jié)合不動產(chǎn)基礎(chǔ)信息對地理空間圖像信息與不動產(chǎn)屬性信息進行分析，并將分析后的信息數(shù)據(jù)存儲于大數(shù)據(jù)庫之中，并根據(jù)實際需要進行動態(tài)調(diào)整應(yīng)用。一般來說，管理不動產(chǎn)測繪成果過程中需要結(jié)合2大數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模塊展開分析，分別是三維地理信息功能模塊及成果管理系統(tǒng)模塊。這2大模塊能夠做到聯(lián)合操作，同時滿足共同管理要求，基于不動產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程設(shè)計規(guī)劃應(yīng)用過程，滿足一切技術(shù)實踐應(yīng)用流程。

另一方面，三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)也可以配合全站儀測量設(shè)備對不動產(chǎn)測繪成果進行管理。全站儀是當(dāng)前房產(chǎn)測繪工作中的主要數(shù)據(jù)測量設(shè)備，其通過點坐標(biāo)來顯示房屋面積與形狀。舉例來說，在某些已施工完畢的房屋內(nèi)可能會存在某些不規(guī)則圖形，如果僅在施工圖中是找不到這些圖形的，而全站儀就可以測出其圖形的具體點坐標(biāo)，并通過坐標(biāo)來計算不規(guī)則圖形面積。再比如，常規(guī)房屋面積測繪對某些邊長的過長狀況常常束手無策，如果采用全站儀就能為過長的邊長設(shè)置坐標(biāo)，通過坐標(biāo)聯(lián)系來計算總邊長結(jié)果。這主要是全站儀設(shè)備內(nèi)部存在微處理器與測角測距裝置，能夠?qū)δ承┓课轀y量較困難位置進行自動測量，同時計算出精確結(jié)果。一方面反映房產(chǎn)測繪成果的高質(zhì)量，一方面也體現(xiàn)該設(shè)備在數(shù)據(jù)采集及計算方面的高效率，從而體現(xiàn)出三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。一般來說，像RS影像技術(shù)也能對不動產(chǎn)登記管理工作進行干預(yù)。其主要對房屋建筑產(chǎn)權(quán)面積進行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，測圖比例為1∶500。另外，該技術(shù)還利用到了多光譜航空攝影與高分辨率遙感衛(wèi)星來為系統(tǒng)獲取圖像信息，并按照影像圖來精確測繪房屋產(chǎn)權(quán)面積比例，確保房產(chǎn)測繪成果高質(zhì)量，此時的測圖比例也可以達到1∶10 000甚至以上。

3.3 查詢統(tǒng)計與分析的實踐應(yīng)用

在查詢統(tǒng)計與分析不動產(chǎn)登記管理工作中，需要運用三維地理技術(shù)來對不同圖形、數(shù)據(jù)進行查詢，建立圖形與數(shù)據(jù)之間的互查機制，合理運用諸如模糊查詢技術(shù)、坐標(biāo)跳轉(zhuǎn)定位查詢技術(shù)和審核意見查詢技術(shù)等。在基于歷史現(xiàn)狀分析切換技術(shù)過程中，還能有效顯示宗地歷史變遷，結(jié)合不動產(chǎn)登記內(nèi)業(yè)登記管理過程建立公開的登記結(jié)果查詢機制，分析登記備案管理機制，為滿足用戶要求提供各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在這一過程中，三維地理信息技術(shù)系統(tǒng)是能夠建立各類統(tǒng)計機制的，其在分析相關(guān)操作方法過程中也能夠滿足用戶實際需要，整體上表現(xiàn)出了極大的技術(shù)應(yīng)用價值優(yōu)勢。

3.4 自動化分析數(shù)據(jù)的實踐應(yīng)用

在自動化分析數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用過程中，主要圍繞三維地理信息系統(tǒng)建立多種方式機制的數(shù)據(jù)查詢模式，主要對圖像查詢與屬性互查內(nèi)容進行分析。滿足多方實際需求，結(jié)合多個圖片建立疊加處理機制，促進內(nèi)外部業(yè)務(wù)查詢過程，建立互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用體系。在這里，需要借助三維地理信息系統(tǒng)，結(jié)合預(yù)設(shè)要求分析不同種類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與管理過程。在搜集、加工、存儲和分析等過程建立應(yīng)用軟件分析機制過程中，也能建設(shè)自動化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，結(jié)合這一系統(tǒng)確保批量導(dǎo)出與下載技術(shù)內(nèi)交融，滿足本地數(shù)據(jù)庫建設(shè)要求，這對不動產(chǎn)登記管理工作質(zhì)量與效果優(yōu)化都有一定幫助。

3.5 三維場景展示的實踐應(yīng)用

在三維場景展示過程中，必然要采用三維地理系統(tǒng)技術(shù)，其主要對城市建筑進行三維建模規(guī)劃，達到模擬城市場景的最終目標(biāo)。在這一過程中，需要結(jié)合紋理技術(shù)分析場景真實化內(nèi)涵，有效彌補二維規(guī)劃管理工作中的諸多不足，體現(xiàn)三維場景建設(shè)真實感、互動性及表現(xiàn)力。一般來說，要在不動產(chǎn)登記管理區(qū)域分析城市規(guī)劃管理內(nèi)容，再采用三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)。

3.6 三維數(shù)碼不動產(chǎn)登記管理的實踐應(yīng)用

在三維數(shù)碼技術(shù)支持下，不動產(chǎn)登記管理工作中需要圍繞不動產(chǎn)登記地塊空間三維體展開操作，而傳統(tǒng)不動產(chǎn)登記管理中所涉及的設(shè)計草圖只能是二維的。如果想把二維轉(zhuǎn)化為三維，就必須修改方案。一般來說，傳統(tǒng)的方法有2種。一種繪制軸測圖或者透視圖。利用透視的原理來實現(xiàn)三維設(shè)計圖驗證方案的設(shè)想。但實際上，繪制出來的三維圖效果并不完美，需要依靠登記管理人員自行想象三維圖像并投入到設(shè)計工作之中。其次就是以方案的圖形為基礎(chǔ)制作模型，不同階段的模型也不盡相同。根據(jù)模型對地理空間的三維形象進行設(shè)想和分析。但是由于設(shè)計出來的模型是按一定比例設(shè)計的微縮模型，只能通過俯視鳥瞰的方式來觀察不動產(chǎn)地塊空間[3]。

目前，CAD技術(shù)和計算機動畫技術(shù)被普遍應(yīng)用，這給不動產(chǎn)登記管理帶來了便利。即采用計算機就可以進行三維建模，配合效果圖和三維動畫來進行對比。但問題是效果圖是靜態(tài)的，不能旋轉(zhuǎn)，也不能更換角度，只能提供局部的觀察體驗。動畫雖然具備三維形態(tài)但是卻不具備實時的交互性，變化不多，而且對于三維動畫來說，修改方案相對繁瑣，需要重新計算并且極為耗時，這并不適合于設(shè)計階段使用，不利于不動產(chǎn)登記地塊統(tǒng)一管理。為此，文中認(rèn)為可以依靠GIS三維可視技術(shù)，該技術(shù)可以快速實現(xiàn)二維到三維的轉(zhuǎn)化。在以前傳統(tǒng)的GIS技術(shù)并不能滿足這個要求，只有二維，不能表現(xiàn)三維畫面。隨著三維GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在三維GIS可視化技術(shù)就可以完成對于不動產(chǎn)登記地塊三維空間的模擬。其實并不是真正的三維，而是在二維GIS的基礎(chǔ)上，加入了高程變量從而達到了三維的效果。這種二維半的GIS產(chǎn)品已經(jīng)實用化，目前已成為相當(dāng)成熟的商業(yè)產(chǎn)品。

3.7 三維無人機傾斜攝影模型數(shù)據(jù)管理技術(shù)

當(dāng)前，無人機傾斜攝影測量技術(shù)能通過大范圍、高精度和高清晰的方式全面感知復(fù)雜場景，在技術(shù)應(yīng)用過程中利用先進的傳感器高效地對測量區(qū)域內(nèi)影像數(shù)據(jù)采集，并通過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)快速形成數(shù)據(jù)成果，通過數(shù)據(jù)成果將地形地貌客觀真實反映出來，還能清晰地反映出地物的外觀、位置和高度等屬性。尤其是無人機傾斜攝影測量技術(shù)的三維建模技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)較為突出，其建模功能強大，所建模型具有真實性強、精度高和快速生成等特點，完成建模時間大概只需3~5個月，而用人工建模則需要1~2 a完成，高效率低成本的建模受到行業(yè)的青睞。在不動產(chǎn)的權(quán)籍調(diào)查中，為了高效、高質(zhì)量完成不動產(chǎn)登記管理工作，積極利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)快速建立實景三維模型，然后在三維實景模型上采集房屋數(shù)據(jù)，則無需入戶進行實測。另外，利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)還可以將若干外調(diào)、落宗工作從室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，大量減少外業(yè)測量任務(wù)，并且還可簡化不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查審批流程[4]。因此，可作為三維不動產(chǎn)登記系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)載體無人機傾斜攝影技術(shù)再合適不過，對不動產(chǎn)登記管理科學(xué)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)奠定起到重要作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，三維地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到不動產(chǎn)登記管理中，有效解決了不動產(chǎn)登記中一些數(shù)據(jù)信息定位難、落宗關(guān)聯(lián)遲緩等痛點難題，同時促進了三維不動產(chǎn)登記管理信息平臺的搭建，解決了以往不動產(chǎn)登記系統(tǒng)中較多采用圖表關(guān)聯(lián)的二維影像架構(gòu)設(shè)計而出現(xiàn)的影像資料不詳實、不能直觀查看等問題，有效保證了不動產(chǎn)信息登記的完整性、全面性，更方便權(quán)益人查詢。這為促進不動產(chǎn)登記管理工作服務(wù)質(zhì)量再提升和服務(wù)效率再提高創(chuàng)造了良好局面，奠定了不動產(chǎn)登記管理工作科學(xué)化、規(guī)范化堅實基礎(chǔ)。在當(dāng)前科技水平的基礎(chǔ)上，三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)功能豐富且技術(shù)優(yōu)勢明顯。但三維地理信息系統(tǒng)目前在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)組織與管理、數(shù)據(jù)運算、空間查詢與分析、系統(tǒng)建立及可視化等方面尚不完善還有待進一步去研究。隨著計算機與空間技術(shù)水平的進一步提升，相信在不久的將來，隨著三維地理信息系統(tǒng)的不斷完善，其不僅更好地服務(wù)不動產(chǎn)登記管理，還能更好地服務(wù)其他行業(yè)的需要。