基于移动GIS的房地一体数据采集系统设计与应用

叶 青

(杭州昱通测绘有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

目前，随着我国城镇化的快速推进，农村和城市面貌日新月异，为全面、及时、准确地掌握房屋和土地的变化信息，政府部门开展了房地一体确权登记调查工作。传统的房地一体确权方式是外业人员通过测绘仪器和纸质调绘图来采集地籍空间信息和属性信息，内业人员再根据手工绘制的草图和权属资料进行数字化图解，该种方式存在作业人员劳动强度大、程序多而复杂、自动化程度不高、内外业分离、容易出错等情况，已经难以满足目前不动产确权登记调查工作的需求。

近年来，移动互联网技术发展迅猛，传统的GIS技术也随之朝着移动方向发展，移动GIS应运而生。移动GIS技术集成GNSS技术、移动通信技术、计算机技术于一体，大大扩展了GIS的应用范围，其为广大用户提供了更为可靠、快捷、方便的信息查询和决策手段，是当今嵌入式GIS的最新发展形式。国内外各大GIS公司推出了相应的GIS移动产品，基于移动GIS技术的数据采集技术被广泛应用于农业、测绘、地质、林业、水利等行业。由此，笔者根据多年的从业经验，利用GIS移动技术设计开发了房地一体数据采集系统，解决了目前房地一体数据采集中存在的各种问题。利用房地一体数据采集系统进行房地一体数据采集具有调查效率高、数据强，能够实时对数据进行查询反馈并及时修改，有效保证了不动产确权登记数据的精确性和现势性。

1 系统总体设计

1.1 系统设计思路

房地一体确权登记调查工作的主要内容包括权源资料收集、不动产测绘、房产图、宗地图制作、房地一体建库、房地一体数据入库等工作内容。通过房地一体登记系统下载已有数字化地籍成果和登记成果、根据已有地籍登记成果开展实地调查、收集权源资料、对变化的地形部分进行修补测绘、开展房产测绘和宗地核实、房产分层分户图和宗地图制作、房地一体数据建库、房地一体数据库更新入库等工作。

系统设计总体思路包括基于平板开发房地一体外业数据采集系统，实时获取房地一体空间信息数据和属性数据并绘制房地一体分层分户图；基于云政务平台开发权源资料采集直通车，通过手机端实现权源资料的实时上传；基于ArcGIS平台开发实现房地一体建库系统，实现房地一体数据的动态更新，房地一体数据建库及其相关成果资料的制作输出。

1.2 系统框架设计

系统基于面向服务(SOA)的分层式结构进行设计，分别为用户表现层、逻辑层、数据层(见图1)。多层体系结构将数据、数据控制与应用逻辑分层独立管理，能更严格地控制信息查询搜索。

2 系统数据库设计和主要功能设计

2.1 系统数据库设计

系统采用Spatialite数据库，Spatialite是一套轻量级的空间数据库系统，是SQLite数据的空间数据引擎。遵守OGC-SFS(Open Geospatial Consortium-Simple Feature Specification)标准并支持空间几何数据类型和跨平台，具有零配置、可移植、紧凑等特点。Spatialite for Android是为Android平台提供的Spatialite实现，用于在Android平台上使用空间数据库，可以很好地解决ArcGIS for Android不支持离线矢量数据的难题。

1)系统空间数据。支撑系统的地理空间数据主要包括行政区划、地籍区、地籍子区、宗地、自然幢、房屋面、界址点、界址线、界址点注记、界址线注记及面状地物、线状地物及点状地物。

2)系统属性数据。属性数据包括房屋基本信息、房屋层、房屋户、房屋权利人等。

2.2 系统主要功能设计

系统采用Android studio、Spatialite以及ESRI公司的ArcGIS for Android平台、服务器端ArcGIS Server 10.2等工具构建，在功能设计上主要有地图基本操作、用户管理、房地一体数据管理三大部分。

图1 系统架构图

1)地图基本操作。本系统的地图显示数据主要包括影像数据和宗地房屋属性数据。地图加载可以加载调查村庄的地籍图、影像图，方便通过地籍图、影像资料辨识对应的地物及房产信息。地图渲染可以设置清晰、简洁的地籍地形数据，方便查看宗地房屋周边的地物。通过搜索查询宗地号可以快速定位到相应的宗地。点击地图上的地物可以查看相应地物的属性信息。

2)用户管理。该模块的主要功能有用户注册、实名认证和权限管理，用户包括管理员、调查员、农户3种权限身份，只有实名注册并通过认证，然后登录系统后才可以使用本系统，不同身份的用户对应着不同的权限，管理员具有最高的用户权限，可以访问所有的数据，并拥有数据的编辑、修改权限；调查员可以协助农户完成注册，并对其负责的农户进行管理，进行农户信息填报等；农户可以查看所有的数据，但只能修改、填报本人的家庭成员和本人的宗地房屋信息。

3)房地一体地图数据管理。宗地数据管理模块主要是宗地、自然幢等矢量数据信息的新建和删除、属性信息查询和宗地定着物(房屋)房地一体属性数据信息的新增、修改、删除(包括房屋面积、户主信息等)、查询，照片拍摄、上传等。

2.3 主要功能展示

1)房地一体空间信息采集。移动GIS的农村宅基地及住房数据采集系统可以参照已有的宗地和房屋实时绘制基本宗地、房屋图，在绘制图形过程中可为不同的结构类型设置不同的线型，例如为房屋的自墙、共墙设置不同的线型，使图形数据更加直观，而且相应房地一体的墙体信息会自动保存到数据库中。系统提供了很多方便绘制图形的绘图工具:两点绘线、直角绘线、长度绘线、角度绘线、绘制圆弧线、自动延长等方便作业人员的图形绘制。

2)房地一体属性信息调查。在完成房屋的绘制后可在平板采集系统中实时录入房屋属性信息，包括房屋幢、层、户、权利人信息等属性的录入，最后利用系统提供的地物代码挂接功能进行地物属性编辑，使得房屋图形数据与属性信息相关联。

3 系统应用

3.1 工程概况

以浙江某农村房地一体调查项目作为示范工程，本次调查总面积约2 km2，人口约1 000人，农田1 820亩(1亩≈666.7 m2)，山林1 694亩，水面298亩。本项目利用移动GIS的房地一体数据采集系统进行外业调查，调查方案以村中心为起点，向周围进行扩展测量，既保证了测区内有宗地较为密集的居住区，也有人烟稀少的无人区；有地势起伏较大的丘陵区，也有地势平坦的平原区，同时也包含了丰富的地物地类类型，使得示范区具有一定的代表性。

3.2 准备工作

收集该测区第三次土地利用现状调查数据库、行政界线及其他相关资料。以2019年9月航拍的0.15 m级的高分辨率影像数据为载体，叠加三调土地利用线状要素，农村居民点以及县、乡、村土地权属界线，附以必要的行政村组名，以村为单位，利用ArcMap制作调绘底图，将制作好的调绘底图以tpk文件的形式上传至服务器中，供调查人员下载后直接加载到房地一体数据采集系统中。

3.3 精度验证

使用本系统前，作业人员利用地形图、影像等资料，选取测区内的部分已知控制点对该系统的GPS定位精度进行了验证，发现位置偏差都在合理范围内，可以满足地籍调查项目的定位精度要求。另外，使用车载记录轨迹点的方式，对某条约3 km的市区道路进行了轨迹记录测试，将轨迹点与现有地图数据进行叠加后，发现93%的轨迹点都落在实际行进车道内，只有少数粗差点偏离车道，因此可以得出，本系统的定位精度可以满足房地一体项目的要求。

3.4 应用效果分析

利用系统的GPS定位功能获取调查员当前所在位置，结合调绘底图采用矢量数据采集功能对界址点、界址线进行采集和编辑，同时绘制出宗地草图，利用系统提供的地物代码挂接功能进行地物属性编辑。利用系统提供的调查取证功能在一个宗地上拍摄不同角度的照片，拍照的同时系统自动记录下所拍摄地点的方位角、位置和姿态，最后将照片和摄像文件全部以宗地为单位进行存储。本次调绘核查仅用了5天时间就完成了所有外业调查工作，经测算，生产效率比传统纸质图调绘提高了40%以上，同时相比传统方法，在人力和物力上的投入大大减少，应用效果显著。

4 结语

基于移动GIS的房地一体数据采集系统为不动产统一登记提供了新的技术手段，大大提高了不动产数据采集的效率，简化了调查工作的流程，减轻了外业人员的劳动强度，为不动产统一登记工作提供了重要的技术支撑，加快推进了不动产统一登记工作朝着信息化、精细化、现代化的方向发展。