福建古田县三维不动产登记平台设计与实现

王余沛

(福建省地质测绘院，福州，350011)

近年来，随着古田县城市规模的快速发展，具有地上、地下空间产权的高层建筑和地下管廊等建设日益增多，不动产交易也日趋频繁。随之而来的产权管理变得越来越复杂，土地在垂直空间上利用的多元化，使得传统的基于二维空间的管理模式受到局限，逐渐难以适应三维地上、地下空间中交叉、重叠的产权管理问题[1]。因此，建立基于三维模型为主的不动产产权管理模式已成为一个迫切需要解决的实际工作。在互联网与计算机VR技术高速发展时代，公众对不动产成果展示效果不仅仅局限于二维土地、房屋线划图件，而更希望于看到土地和房屋直观可视、真实可量测、可追溯的多源属性资料，三维房地模型结合全景影像技术可以满足该项需求[2，3]。

1 平台建设思路

不动产登记平台充分整合古田县已建成的地理信息数据资源、不动产业务系统和网络软硬件环境，采用房地三维模型数据建设、倾斜摄影三维模型数据建设和三维立体不动产登记平台开发技术，建成以二维管理为主，三维管理为辅的三维立体不动产登记平台。其重点解决空间产权“H”坐标空间管理和三维辅助发证所带来的“直观”性展示问题。平台建设总体思路：①以二维管理为主(二维发证)，三维管理为辅(三维审批和辅助发证)，整合已在运行的“古田县不动产登记业务管理系统”，形成统一的二三维一体化登记平台。②以三维城市景观数据和三维倾斜摄影数据为基础的地理框架数据层，以房产、地籍测量为依据构建的房地三维模型为研究对象。以“搭积木模式”构建房地三维模型，从而解决房屋立体空间数据管理问题。以户三维模型搭建技术和360°全景技术，实现房地一体化的三维辅助出图的直观性问题。③实现地理信息分层次统一管理，以“数字古田地理空间框架平台”作为县域地理信息基础数据的唯一平台，以“三维立体不动产登记平台”为县域不动产数据的唯一平台。④系统建设采用“C/S+B/S”的混合模式，以ArcGIS 10.2作为二维数据的管理平台[4]，平台以skyline 6.1作为三维数据的管理与发布平台，采用Oracle 11g作为数据库引擎[5]建立平台系统总体概念模型。

2 三维不动产产权体概念

三维不动产产权体是由多个界址面围成的封闭、权利独立的一块空间区域单元，构成物质实体和权利的合成体。它不仅包含土地和房屋空间，还包括人们社会活动所利用的各种与地理坐标相关的空间位置和权利属性，是以三维空间的宗地和房屋实体为研究对象的不动产管理模式[6]。其特点如下：

(1)具有统一空间数据参考框架下的位置坐标信息，其界址不仅包括界址点、界址线、界址面，还包括基于面、体的数据模型。

(2)其属性调查信息具有惟一性、准确性，与传统的二维发证的产权体信息互联互通。

(3)其空间三维坐标信息和权利人等属性信息都具有法律来源。

(4)三维不动产产权体承载了该土地和房屋从审批、登记、交易等各个环节不同时间段的信息，具有连续性，可实现生命周期管理理念。

3 三维房地数据模型构建

采用“搭积木”模式[7]设计，利用有法律来源的房产分层分户图测量数据为原始资料进行模型构建[8]。首先进行户及相关功能区(电梯间等)模型建设，各功能区采用各种颜色进行表达[9](表1)，是整体模型建设的基本单元。在户和功能区模型基础上构建层模型，在层模型基础上构建栋模型。同时，栋模型还具有实景拍照生成的贴图模型，通过该种模式可以实现土地房屋一体化、具有统一空间坐标的三维楼盘图(图1)。

表1 功能区模型颜色设计

续表1

图1 三维楼盘图Fig.1 Three-dimensional real estate map

三维房产模型是其数据库建设的关键所在。相对于标高属性的不同，数据库可分为地表、地上和地下三个类别，每个类别又将细分为幢模型数据库、层模型数据库、层功能区模型数据库三个级别。三个级别的属性库分别与三维模型中的逻辑幢、层和层功能区相关联，每个级别还将分别建设与之匹配的面层和线层。同时，为加强不同模型叠加感官观看效果，将各个功能区模型用不同颜色进行区分，并设置一定透明度，以此作为建立模型三维数据库标准。

同时，为了更好展示房屋内部场景，进行360°全景数据采集，并将全景图集成通过IIS发布，实现场景缩放、浏览、漫游、不同场景间切换，以及场景与导航图位置联动。通过鼠标控制可旋转、放大、缩小场景，实现360°范围内随意实景漫游。

4 多源数据融合需求

在已有的二维正射影像、数字高程模型、电子地图、地名地址、三维城市景观和倾斜摄影三维数据的基础上，融合三维宗地模型、三维房产模型和360°全景数据，整合建成多源数据融合的三维不动产登记大数据库。所有空间数据都将与不动产登记中心已在发证运行的数据库建立一一对应关系，以此严格保证土地和房屋发证数据与二维、三维模型数据的统一性(表2)。

表2 多源数据融合数据

5 软件功能设计

三维不动产登记平台系统包括“二三维不动产数据管理”和“二三维不动产登记”两大核心功能。

5.1 二三维不动产数据管理

“二三维不动产数据管理”包括了数据浏览、数据管理、数据查询统计和系统管理4个模块。

5.1.1 数据浏览模块

系统实现三维建筑模型和地形数据叠加，实现二维数据浏览、三维数据浏览，以及二三维数据联动、数据叠加、数据标注、空间量测等通用功能。

(1)二维不动产数据浏览。实现二维各类数据的浏览，提供放大、缩小、平移、全图、固定放大、固定缩小、上一视图、下一视图、要素选择、取消选择和清除元素等地图操作。

(2)三维不动产数据浏览。包括自定义三维模型下热点浏览、360°三维任意角度漫游浏览、汽车等多交通方式浏览、支持倾斜摄影三维数据加载。

(3)二三维数据联动。系统主界面窗口并列显示二维与三维窗口，用户对任意一方的操作将在另一方同步进行，实现二维与三维图形的同步查看。

(4)各类数据叠加。实现各类数据以专题的方式加载到地图中，同时也支持将CAD数据等其他的数据加载到地图中叠加显示。例如，在三维建筑模型上，叠加宗地和房屋等构筑物信息，实现二三维同步和360°浏览展示。

(5)不动产数据标注，包括标注、折线、多边形、模型。系统提供一套编辑和修改工具，用户可以通过客户端根据需要在三维场景中规划、设计、标绘地物、符号以及3D模型来实现自己的应用，并保存为个人工程。

(6)空间量测。可以测量两点的垂直距离、水平距离、空间距离，还可以测量多点的距离总长以及人形状面积。

5.1.2 数据管理模块

数据管理模块实现不动产数据的宗地数据变更、自然幢数据变更、楼盘生命周期展示、真三维模型更新和备份、立体宗地创建、拆迁分析、数据导出、数据编辑功能。

(1)三维宗地空间管理。在传统二维宗地红线管理的基础上，拓展其高程值属性，形成空间立体产权宗地，使其在几何上完全包含宗地内房屋建筑以及地下或地上的建筑对象。

(2)宗地数据变更。实现新增宗地入库，过程包含导入新增宗地、宗地正式变更和宗地属性编辑三个方面。

(3)自然幢数据变更。实现新增自然幢入库，主要进行导入新增自然幢、自然幢正式变更、自然幢落宗和自然幢属性编辑。

(4)楼盘生命周期展示[10]。将楼盘细分为房产预测(预售)和房产实测(竣工)两个生命时期进行展示。在两个时期之间，可以进行三维模型的对比浏览，同时可以进行属性(如面积)的对比分析，并通过图表的形式展示出来。

(5)自然幢真三维模型数据更新。可以通过点选、手动绘制或是选择行政区确定更新区域，导入三维模型更新自然幢真三维数据模型数据。

(6)自然幢真三维模型数据备份。可以利用数据更新的方式，导出自然幢真三维模型数据备份。

(7)创建立体宗地。根据设置的宗地高度创建立体宗地，立体宗地高度为楼盘限高。

(8)拆迁分析。导入红线地块，根据地块范围叠加宗地、自然幢图层，结合楼盘表信息、房产分层分户信息计算出拆迁的户数和人数。

(9)不动产数据导出和编辑。通过自定义划定空间范围或是选择行政区确定空间范围，选择导出的目标数据，实现不动产数据的导出。数据可导出shapfile、文件型数据库、个人数据库三种格式。同时具有对宗地和自然幢矢量图形进行编辑的功能，包括创建要素、删除要素、合并面、分割面、图形编辑、增加节点、删除节点，以及剪切、复制等功能。

5.1.3 数据查询统计模块。

(1)实现宗地查询统计、宗地详细信息查询、自然幢详细信息查询、权利人信息查询、逻辑幢信息查询、房产分层信息查询、房产分户信息查询和三维权属信息查询功能。

(2)宗地查询统计。用户确定查询范围后，系统通过叠加、缓冲区等多种空间分析方式，快速查询找出该范围内的宗地。

(3)宗地查询信息查看。点击选择宗地查看该宗地的详细信息，信息包括宗地权属信息、宗地楼盘表信息、不动产登记列表等。

(4)自然幢查询统计。自然幢查询提供对划定范围内的自然幢进行查询，用户确定查询范围后，系统通过叠加、缓冲区等多种空间分析方式，快速查找出该范围内的自然幢以及相关属性信息。

(5)自然幢详细信息查看。其可查看自然幢的相关信息，包括自然幢信息、房屋列表、房屋立面图等。在楼盘表中，一方面可以方便查阅各层各户的详细权属信息；另一方面，可以从这里进入三维图形界面，展示该自然幢中某一层或者某一户的真三维白模。

(6)权利人信息查询。权利人信息的查询可以根据权利人名称、不动产单元号、不动产权证号、证件种类、证件号、发证机关、性别、地址、权利人类型、共有方式等属性字段进行查询，查询结果可展示逻辑幢详细信息和房屋立面图。

(7)房产分层信息查询。房产分层信息的查询，可根据层号、自然幢号、实际层、层建筑面积、层套内建筑面积、阳台面积、层共有建筑面积、层分摊建筑面积、层半墙面积、层高、水平投影面积等属性字段进行查询。

(8)房产分户信息查询。房产分户信息的查询可根据不动产单元号、自然幢号、逻辑幢号、层号、坐落、户号、户型、户型结构、房屋用途、预测建筑面积、实测建筑面积、房屋类型、房屋性质等属性字段进行查询。查询结果可展示房产分户的详细信息和真三维白模。

(9)三维权属信息查询。可点选、手动绘制或是选择行政区确定选择的自然幢，根据设置的高度创建三维立体自然幢，叠加对应的自然幢真三维模型，查看自然幢是否有超高度和面积建设。

5.1.4 系统管理模块

系统管理模块包括用户管理、角色管理、组织机构管理、菜单管理、数据字典管理、菜单权限管理、数据权限管理和日志管理功能。

5.2 二三维不动产登记

“二三维不动产登记”包括二维不动产登记发证、三维宗地辅助图件制作、三维房产辅助图件制作和三维图形辅助功能4个模块。

5.2.1 二维不动产登记发证

整合“不动产登记业务管理系统”的不动产审批、交易、登记和发证功能，作为“古田县三维立体不动产登记平台”中二维不动产登记功能的主体，不影响现有正在运行的不动产登记发证业务。

5.2.2 三维宗地辅助图件制作

三维图件仅作为常规二维图件的辅助图件使用，在二维图件浏览界面可以进行三维辅助图件的展示。三维宗地图件作为宗地辅助图，以三维立体宗地作为出图主体，提供360°视角全方位展示宗地空间布局，能更直观、准确地体现宗地空间形态、空间布局及与周围空间对象的关系[11][12]。此外，三维宗地图还包含二维投影面积、边长等空间信息和宗地号等权属信息。

5.2.3 三维房产辅助图件制作

三维房产图作为房产分户图的辅助图，以三维立体房屋模型作为出图主体，提供了360°视角全方位展示房屋空间布局，对比二维房产分户图能够更直观、准确体现房屋的结构和空间形态(图2，3)。

5.2.4 三维图形可视化功能

不动产登记发证流程的审核和登簿等环节，能够打开二三维基础地理信息数据以及地籍、房产测量数据进行浏览。二三维基础地理信息数据辅助功能可调用二三维基础地理信息数据，从矢量数据角度辅助业务办理，使业务办理更加直观化、高效化。三维立体房屋数据辅助功能可实现调用三维房产模型数据，将真实房屋中长度、宽度和高度数据的三维立体还原，更好得服务于房地合一的不动产业务管理[13][14]。

图2 三维房产界址点坐标图Fig.2 Coordinate map of three-dimensional real estate boundary address

图3 多角度三维辅助图Fig.3 Multi-angle 3D auxiliary map

6 结束语

随着不动产登记统一制度的快速推进和地理信息技术的不断发展，传统二维管理模式已经不能满足现代空间产权管理的需要，基于倾斜摄影和三维模型构建技术的三维不动产管理理念将在实际工作中有着广泛应用空间。文章主要研讨三维不动产登记平台设计与实现，它的推广与应用具有重要意义。

(1)随着地表空间产权交易的复杂化和地下空间产权登记管理需要，基于真实坐标的三维不动产登记平台建设具有必要性。

(2)三维不动产登记方式应根据各个地区信息化发展水平，逐步开展，尽量整合已有的信息系统，做到整体考虑。

(3)在三维不动产各项机制标准和管理不配套情况下，应实现以二维管理为主，三维管理为辅的模式。

(4)三维的基础地理信息数据和三维房产数据应分层次管理，保证海量数据在政务信息网内系统有效运行。

(5)结合房产测量数据，通过三维模型较好地反映房屋每层的相关信息，符合三维不动产中房地合一的管理理念。

(6)三维不动产产权的立体管理理念，不仅应用在土地和房屋登记领域，还应延伸到自然资源应用的广泛领域，在共享二三维基础地理信息数据情况下，业务数据实现三维化，在日常管理工作中通过三维不动产登记平台实现互联互通。