三維地理信息系統在不動產登記管理中的應用

趙 磊

（廣西壯族自治區自然資源信息中心，南寧 530022）

隨著大數據、云計算及新型測繪技術與設備的出現，地理信息系統部分應用已經進入“三維立體”模式。在信息技術與計算機軟、硬件支持下，三維地理信息系統快速得到廣泛應用。其是以一定的格式輸入、存儲、檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統，能從不同角度對區域空間對象進行三維描述與分析。尤其是其實景三維優勢較為明顯，是能客觀真實地反映現實世界的三維模型，并具有單體化、實體化、結構化和語義化的特點。通過利用傾斜攝影、激光Lidar和VR等技術手段，融合多種參數的三維數據，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。實景三維對現實世界的展示更加直觀具體，在模型上獲取需要的數據也更加便捷，其精度、承載信息量、支持空間信息查詢和屬性數據庫查詢、管理、沉浸感都遠強于二維地理信息系統。因此，三維地理信息系統（3D-GIS）便成為新時期的“寵兒”并受到廣泛關注。近年來，在全國統一不動產登記管理工作中，不動產登記要全面解決長期以來存在的產權不明、歸屬不清等問題，有效保護群眾切身權益、維護不動產交易安全及提高交易效率。然而，不動產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聯效率不高、登記信息定位難及數據采集成本高等。解決這些問題必須要運用新的測量技術和方法，因此，可利用傾斜攝影測量與自動三維建模技術建立三維模型，并加載到實景真三維地理信息系統中，在三維場景中進行坐標量測，形成矢量圖形，輔助外業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登記的效率。同時，構建出來的三維不動產登記管理信息系統具有對數據易采集、外業作業易測量、房地信息易定位和登記信息易關聯等[1]。因此，對三維地理信息技術在不動產登記管理中的應用進行較深入分析，有助于推動不動產登記服務質量和效率的提升再上新臺階。

1 三維地理信息技術系統的基本特征

三維地理信息技術系統擁有的功能較為豐富，其所表現出的基本特征也足夠豐富。

首先，其真實性表現更強。在三維地理信息系統中，需要結合立體造型技術建立地理空間現象分析機制，并將這些影像數據呈現給用戶。在客觀描述空間對象平面關系及垂直關系過程中就建立了基于不同空間位置的不同對象，結合同一界面來分析信息數據表達內容，確保三維地理信息系統信息數據內交融呈現更具有真實性。

其次，其研究和建設難度較高。在三維地理信息系統中所承載、表達的數據信息內容相當豐富，其中大量的技術應用具有復雜性，而系統在建設過程中難度也相對較高。在研究和建設系統過程中，需要保證計算機軟硬件與數據都能完美呈現出來，如此才能保證三維地理信息系統豐富功能的作用，體現出系統產生的應用價值。

再次，其功能體現強大。三維地理信息系統能夠呈現地理空間現象內容的真實性，能夠實現對于某些復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 三維地理信息系統中的關鍵技術

三維地理信息系統是對包括大氣層在內的地球表面及地理有關的數據進行采集、儲存、管理、計算分析、顯示和描述的技術系統。其中關鍵技術核心主要體現為以下3種技術。

2.1 強大數據庫功能

在三維地理信息系統運行中，其重要功能是加載顯示各領域的數據信息，并對被測地理空間的信息數據進行融合分析。因此，必須要有超強兼容性，能承載高精度地形數據、三維建筑結構數據、BIM數據、城市傾斜攝影數據、傳感數據和事件數據等要素信息。在互聯網技術的應用下實現數據傳輸和儲存，從而形成強大的數據庫，并要對數據庫的訪問權限進行有效設置確保數據的安全，在數據應用管理中便于查詢、數據信息共享與傳遞。

2.2 三維實景建模技術

三維建模技術主要是利用計算機系統描述物體形狀的三維技術，主要結合不同使用目標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構與外形屬性信息，同時對地理空間對象的相關信息進行查詢與分析。隨著數字圖像處理技術的快速發展及計算機運算能力的加強，利用數字攝像機作為圖像傳感器，綜合運用圖像處理、視覺計算等技術從二維圖像中提取目標的三維空間信息，通過多種技術手段的綜合應用，最終實現目標的三維重建。

2.3 虛擬現實技術

虛擬現實技術簡稱為VR技術，綜合了計算機技術、傳感技術、人類心理學和生理學為一體的應用技術。其主要通過計算機仿真系統對外界環境、技能、傳感設備及感知等，為使用者提供多種信息、三維動態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。該技術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 三維地理信息系統在不動產登記管理中的實踐應用

不動產登記管理事關群眾切身權益，其管理質量和水平與群眾有著密切關系。因此，實施的不動產登記管理新條例中明確要求，其目的就是科學、規范推動不動產登記工作的開展，切實保障群眾的權益。各地不動產登記管理機構積極利用當前先進的新測繪技術和方法運用到不動產登記中，確保其工作效率及質量的提高。地理信息系統作為測繪領域里一種熱門技術應用相當廣泛，而三維地理信息系統是隨著地理信息系統深入應用的基礎上發展起來的新技術系統，功能和技術都優于地理信息系統。在面對新時期、新要求，三維地理信息系統應用到不動產登記管理中是必然選擇，對其技術實踐應用進行分析現實意義重大。

3.1 不動產自動化登記管理工作的實踐應用

在不動產自動化登記管理工作中，主要應用到了三維地理信息系統中的不動產登記模塊，這一模塊也是核心模塊。其主要負責不動產交易與登記發證業務工作，需要遵循相關流程展開操作，優化相關技術功能的應用。在不動產登記管理過程中需要對不動產的各種權屬屬性進行分析，思考各種法律內容，確保在法律規定背景下登記各種不動產權利，分析登記業務不同管理對象，針對不同收件要求、交易類別和審批權限等進行相關操作，主要是對不動產交易內容進行分類。在實際登記操作過程中，需要結合登記收費模式對不同類別流程與差別系統進行分析。而在這一過程中，也要滿足系統登記收費模式運行要求，結合不同登記類別分析具體操作流程，并綜合分析登記發證業務環節，對其受理、審批內容進行分析，同時建立發證與歸檔分析機制[2]。就整體操作而言，需要結合不動產自動化登記過程分析如何采用三維地理信息系統，優化相關技術應用內容，確保登記發證環節有效優化，精簡工作流程。

3.2 管理不動產測繪成果的實踐應用

在管理不動產測繪成果過程中，需要充分運用到三維地理信息系統技術，分析系統技術中的亮點問題，結合管理不動產基礎信息內容分析其實時維護建設機制。在這一過程中，需要結合不動產基礎信息對地理空間圖像信息與不動產屬性信息進行分析，并將分析后的信息數據存儲于大數據庫之中，并根據實際需要進行動態調整應用。一般來說，管理不動產測繪成果過程中需要結合2大數據庫系統模塊展開分析，分別是三維地理信息功能模塊及成果管理系統模塊。這2大模塊能夠做到聯合操作，同時滿足共同管理要求，基于不動產信息數據庫建設過程設計規劃應用過程，滿足一切技術實踐應用流程。

另一方面，三維地理信息系統技術也可以配合全站儀測量設備對不動產測繪成果進行管理。全站儀是當前房產測繪工作中的主要數據測量設備，其通過點坐標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可能會存在某些不規則圖形，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，并通過坐標來計算不規則圖形面積。再比如，常規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置坐標，通過坐標聯系來計算總邊長結果。這主要是全站儀設備內部存在微處理器與測角測距裝置，能夠對某些房屋測量較困難位置進行自動測量，同時計算出精確結果。一方面反映房產測繪成果的高質量，一方面也體現該設備在數據采集及計算方面的高效率，從而體現出三維地理信息系統技術應用優勢。一般來說，像RS影像技術也能對不動產登記管理工作進行干預。其主要對房屋建筑產權面積進行標準規范，測圖比例為1∶500。另外，該技術還利用到了多光譜航空攝影與高分辨率遙感衛星來為系統獲取圖像信息，并按照影像圖來精確測繪房屋產權面積比例，確保房產測繪成果高質量，此時的測圖比例也可以達到1∶10 000甚至以上。

3.3 查詢統計與分析的實踐應用

在查詢統計與分析不動產登記管理工作中，需要運用三維地理技術來對不同圖形、數據進行查詢，建立圖形與數據之間的互查機制，合理運用諸如模糊查詢技術、坐標跳轉定位查詢技術和審核意見查詢技術等。在基于歷史現狀分析切換技術過程中，還能有效顯示宗地歷史變遷，結合不動產登記內業登記管理過程建立公開的登記結果查詢機制，分析登記備案管理機制，為滿足用戶要求提供各類統計數據。在這一過程中，三維地理信息技術系統是能夠建立各類統計機制的，其在分析相關操作方法過程中也能夠滿足用戶實際需要，整體上表現出了極大的技術應用價值優勢。

3.4 自動化分析數據的實踐應用

在自動化分析數據技術應用過程中，主要圍繞三維地理信息系統建立多種方式機制的數據查詢模式，主要對圖像查詢與屬性互查內容進行分析。滿足多方實際需求，結合多個圖片建立疊加處理機制，促進內外部業務查詢過程，建立互聯網技術應用體系。在這里，需要借助三維地理信息系統，結合預設要求分析不同種類數據的統計與管理過程。在搜集、加工、存儲和分析等過程建立應用軟件分析機制過程中，也能建設自動化業務系統，結合這一系統確保批量導出與下載技術內交融，滿足本地數據庫建設要求，這對不動產登記管理工作質量與效果優化都有一定幫助。

3.5 三維場景展示的實踐應用

在三維場景展示過程中，必然要采用三維地理系統技術，其主要對城市建筑進行三維建模規劃，達到模擬城市場景的最終目標。在這一過程中，需要結合紋理技術分析場景真實化內涵，有效彌補二維規劃管理工作中的諸多不足，體現三維場景建設真實感、互動性及表現力。一般來說，要在不動產登記管理區域分析城市規劃管理內容，再采用三維地理信息系統技術。

3.6 三維數碼不動產登記管理的實踐應用

在三維數碼技術支持下，不動產登記管理工作中需要圍繞不動產登記地塊空間三維體展開操作，而傳統不動產登記管理中所涉及的設計草圖只能是二維的。如果想把二維轉化為三維，就必須修改方案。一般來說，傳統的方法有2種。一種繪制軸測圖或者透視圖。利用透視的原理來實現三維設計圖驗證方案的設想。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計工作之中。其次就是以方案的圖形為基礎制作模型，不同階段的模型也不盡相同。根據模型對地理空間的三維形象進行設想和分析。但是由于設計出來的模型是按一定比例設計的微縮模型，只能通過俯視鳥瞰的方式來觀察不動產地塊空間[3]。

目前，CAD技術和計算機動畫技術被普遍應用，這給不動產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的，不能旋轉，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，這并不適合于設計階段使用，不利于不動產登記地塊統一管理。為此，文中認為可以依靠GIS三維可視技術，該技術可以快速實現二維到三維的轉化。在以前傳統的GIS技術并不能滿足這個要求，只有二維，不能表現三維畫面。隨著三維GIS技術的不斷發展，現在三維GIS可視化技術就可以完成對于不動產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產品已經實用化，目前已成為相當成熟的商業產品。

3.7 三維無人機傾斜攝影模型數據管理技術

當前，無人機傾斜攝影測量技術能通過大范圍、高精度和高清晰的方式全面感知復雜場景，在技術應用過程中利用先進的傳感器高效地對測量區域內影像數據采集，并通過相關的數據處理技術快速形成數據成果，通過數據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的三維建模技術優勢表現較為突出，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的青睞。在不動產的權籍調查中，為了高效、高質量完成不動產登記管理工作，積極利用無人機傾斜攝影測量技術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據，則無需入戶進行實測。另外，利用無人機傾斜攝影測量技術還可以將若干外調、落宗工作從室外轉向室內，大量減少外業測量任務，并且還可簡化不動產權籍調查審批流程[4]。因此，可作為三維不動產登記系統的空間數據載體無人機傾斜攝影技術再合適不過，對不動產登記管理科學化、規范化的基礎奠定起到重要作用。

4 結束語

綜上所述，三維地理信息系統應用到不動產登記管理中，有效解決了不動產登記中一些數據信息定位難、落宗關聯遲緩等痛點難題，同時促進了三維不動產登記管理信息平臺的搭建，解決了以往不動產登記系統中較多采用圖表關聯的二維影像架構設計而出現的影像資料不詳實、不能直觀查看等問題，有效保證了不動產信息登記的完整性、全面性，更方便權益人查詢。這為促進不動產登記管理工作服務質量再提升和服務效率再提高創造了良好局面，奠定了不動產登記管理工作科學化、規范化堅實基礎。在當前科技水平的基礎上，三維地理信息系統技術功能豐富且技術優勢明顯。但三維地理信息系統目前在數據采集、數據組織與管理、數據運算、空間查詢與分析、系統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的不斷完善，其不僅更好地服務不動產登記管理，還能更好地服務其他行業的需要。