基于三維GIS保障性住房信息化建設的設計研究

楊在華

（西安外事學院陜西西安710077）

解決城鎮中低收入家庭住房困難問題，是政府高度重視的民生問題。保障性安居工程建設始終是政府解決民生問題的重點工作。我國各城市保障性住房信息化建設大都基本構建起了滿足業務管理需求的信息系統。但是，隨著保障性住房管理工作進一步推進和深化，信息化建設過程中存在以下問題亟待解決：一是保障性住房整體規劃和區域布局缺乏城市房屋狀況空間地理數據、自然屬性、社會人文屬性的支撐，尤其是三維空間數據的支撐；二是申請保障性住房家庭和個人住房、收入以及金融資產等情況基礎信息不充分，保障對象資產及收入情況難以準確審核和把握；三是保障性住房信息還未實現與公安、銀行等部門聯網，難以實現保障性住房準入和退出的動態監管。因此，將三維GIS系統引入保障性住房的信息化管理系統，不僅有利于保障性住房管理的科學化而且對分配保障性住房審核、分配、管理等起到十分重要的意義[1]。

1 設計研究背景

保障性住房業務主要包括保障性住房的規劃設計、保障性住房申請、保障性住房搖號、保障性住房分配、建設和管理等。信息化系統設計研究主要為解決3個方面的問題。一是為科學制定保障性住房建設規劃提供數據支持。充分利用現有的房屋檔案成果，參考城市住宅的空間分布、產權信息等數據，統籌確定住房結構、居住用地空間布局、設施配套和建設規模，科學制定和實施保障性住房建設規劃與保障性住房建設年度計劃，為科學地進行宏觀決策和政策制定提供真實可靠的依據。二是完善保障性住房信息系統，實現可視化、直觀化，提高管理水平。通過將保障性住房的業務環節納入三維的信息系統進行管理，有效提高工作效率和水平，減少業務經辦過程中的人為干擾，實現保障性住房申請、建設以及管理的規范化和制度化。三是通過信息共享加強對保障性住房的動態監管。加快建設和完善住房保障工作的信息平臺，以實現房產、民政、公安、社保、工商、稅務、公積金、銀行等部門的信息聯網與資源共享，及時準確地掌握人口、住房、收入等動態信息，加強對保障性住房準入、退出的動態監管。最終實現在公共服務上，通過建立公眾信息服務平臺實現住房保障信息公開。利用網站、觸摸屏、手機等新媒體，實現保障性住房分配政策、分配程序、分配房源、分配對象、分配過程、分配結果、投訴處理“七公開”，保證保障性住房分配結果公正、保障性住房資源的公平善用[2]。

文中主要研究如何發揮三維GIS空間數據管理的技術優勢，把三維GIS技術同保障性住房業務辦理進行結合，使得業務辦理和管理更直觀、更方便。重點將從硬件網絡建設、應用系統建設、應用服務支撐體系建設等方面進行設計研究。

2 系統主要設計內容

2.1 G/S模式

本系統設計采用G/S模式，它是一種基于互聯網和下一代互聯網（NGI）的分布式環境下的地理信息瀏覽器和分布式服務器群的組織服務模式。G/S模式采用標準的超地理標記語言HGML對分布在網絡上海量的、各種類型和格式的數據進行存儲、組織、交換、調度和展示，按照請求—聚合—服務的“客戶端聚合服務”工作機制，在客戶端完成數據和功能的聚合，最終生成并實現各種空間信息服務。

相對于傳統B/S和C/S的系統架構，超地理標記語言HGML是G/S模式的核心，G/S通過HGML實現與已有標準兼容的數據組織標準，并在具有富客戶端特性的地學信息瀏覽器端實現數據服務的聚合，使其既具備B/S架構的開放特性，又具有C/S客戶端的豐富表現力[3]。

2.2 系統總體框架設計

文中研究的基于三維GIS的保障性住房管理信息化系統整個應用體系設計為3層結構，總體框架如圖1所示[4]。

圖1 基于三維GIS的保障性住房管理信息系統總體框架Fig.1 Is based on the general framework of indemnificatory housing management information system of 3D GIS

2.2.1 數據層（GIS Web Services）

數據層進行統一的數據管理，將保障性住房的不同時期的空間數據、屬性數據相互結合。主要是將地形數據（MPT）、保障房屋物理及水管、天然氣等輔助設施三維空間數據、保障房屋建設的各種檢測數據、各種申請、審核、分配、管理等業務系統數據進行相互關聯的統一管理。

2.2.2 應用層（Portal for ArcGIS）

應用層建立在數據層之上，主要利用數據層提供的數據，實現基于三維GIS的保障性房屋的各類二維、三維空間信息的瀏覽、查詢、展示等圖形操作、網絡拓撲分析、統計分析以及各類業務數據的組織。

2.2.3 應用服務層（Apps和SDK）

通過各類數據空間數據、人文屬性數據形成面向用戶的各類相關WEB、APP業務系統。主要包括：保障性住房電子身份證管理、住房保障卡管理、保障性住房三維GIS圖形管理平臺、保障性住房GIS統計分析平臺、保障性住房項目開發企業信用檔案體系平臺、保障性住房綜合業務管理平臺、保障性住房業務數據挖掘管理平臺、社會公共服務等保障房業務管理系統。

2.3 系統功能設計

2.3.1 保障性住房數據倉庫和數據挖掘平臺建設

根據系統總體架構的設計，建立以3個服務器組件為核心的數據信息中心，分別是WEB服務器、GIS服務器、業務服務器，實現以WEB瀏覽器模式訪問的基于三維G/S的服務平臺，即G/S（Geo-information Browser/Servers）模式實現數據的訪問。通過衛星遙感影像的數據、CAD測繪采集數據建立起相應的空間數據，其采集、審核、提交工作流程如圖2所示。利用ArcSDE建立基于二維、三維圖形的保障性住房空間圖形數據庫，并在二、三維空間圖形數據庫上建立與之相對應的人文屬性數據庫，如保障房卡信息、保障房交易信息、開發企業保障房檔案信息等業務管理信息，作為保障性住房信息管理系統的重要組成部分。將住房保障業務數據、統計分析數據、共享交換數據、基礎規范數據、系統管理數據整合建立數據倉庫平臺，通過先進的數據挖掘技術，可以對保障性住房基礎數據進行深層次的加工分析，實現保障房供應、建設、分配、使用等方面的科學化、智能化管理，為政府科學地進行宏觀決策和政策制定提供真實可靠的依據[5]。

圖2 三維數據采集流程圖Fig.2 Dimensional flow chart of data acquisition

2.3.2保障性住房三維地理信息系統建設

ArcGIS10.3最新升級的CityEngine組件提供多種類型二、三維房屋模型，可快速建立GIS虛擬城市。可以用ArcGIS10.3提供的ArcScene和ArcGlobe兩種應用程序，建立三維保障房模型，也可以將二維數據直接展示位三維圖形數據。利用三維地理信息系統（GIS）的空間屬性和數據分析功能，將大大提高保障性住房信息管理和分析的科學性、準確性，滿足對房地產市場和住房保障體系的多角度、多層面的分析要求，實現保障房的科學規劃、合理布局。以“地、房、樓”一體化為基礎的房產地理信息系統，利用房屋測量數據的測繪圖，建立保障性住房的三維房屋模型，并實現業務與GIS功能的無縫結合和應用，結合即將開展的數據倉庫和數據挖掘平臺項目，來建立保障住房三維GIS輔助決策子系統。

2.3.3 保障性住房監管和數據共享平臺建設

要做到保障性住房監管到位，一是完善保障性住房搖號、保障性住房購房資格審核、保障性住房房源等在內的十幾個保障性住房子系統，通過現代信息技術手段加強監管，防范廉政風險。二是加強信息共享，增強與政府其他部門的數據互聯互通。建立與應急管理、配套設施建設、人口管理、社會信用等城市綜合管理數據的共享平臺，實現住房保障信息的全面共享，提高公共服務能力?？梢岳肁rcGIS 10.3提供各種SDKs、APIs和其他開發工具，便捷的將保障房的GIS信息嵌入到銀行、公安、規劃、國土其他政府管理信息管理系統中，Runtime SDK采用統一的內核和一致的接口進行設計，能夠無縫鏈接的把ArcGIS提供的各種二維、三維空間數據的應用操作移植到各種信息管理系統。

2.3.4 保障性住房信息公開平臺建設

保障性住房信息公開透明，是抓好住房保障工作的基本條件，也是提高保障性住房建設質量、促進公平分配的必備前提。采取多種形式，建設并利用住房保障信息網、移動客戶端等新媒體平臺，及時、全面、準確地宣傳住房保障工作政策，公開保障性住房建設、分配、管理等各個環節的信息，確保群眾的知情權，主動接受社會各方面的監督。通過ArcGIS Server發布和管理地圖服務，可以實現WEB瀏覽器的公眾查詢功能。利用ArcGIS10.3提供的Open Data可以方便的進行數據嫁接到政府各類門戶網站用于信息發布，用戶可以便捷使用GIS數據進行查詢。隨著移動媒體設備的普及，利用ArcGIS10.3提供的Web AppBuilder for ArcGIS可視化配置界面，即插即用在手機、平板電腦等多種移動終端設備上公布，使得公眾更加容易使用GIS三維數據[6]。

2.3.5 保障性住房數據安全體系建設

數據安全是運用信息化手段提升住房保障監管和服務的基礎。為了加強數據安全，可以采取以下建設措施。一是建立數據同城災備系統，同時建立異地災備系統建設，防止本地出現重大災難或網絡數據中心出現重大故障后，確保住房保障數據的安全性、完整性，并為住房保障系統恢復起到關鍵作用；二是建立核心網絡系統和數據庫服務器，加固核心網絡安全和數據庫安全防護，并進行服務器虛擬化建設工作；三是建立數字證書應用支撐平臺，實現住房保障系統的電子認證集成，為應用系統提供身份認證、簽名驗簽和加密解密等應用安全服務。

3 結論

在上述系統建立的基礎上，保障性住房信息化建設將進會一步利用云計算、大數據等新技術、新理念構建以三維GIS為基礎的“住房保障決策平臺”，推動保障性住房管理和決策向智能化轉變，進而提高城市建設管理水平，最終實現社會公共服務均等化。

[1] 冷小鵬，苗放，楊文暉，等.基于G/S模式的三維GIS監測系統研究[J].廣西大學學報：自然科學版，2012，37（2）:317-322.LENG Xiao-peng，MIAO Fang，YANG Wen-hui，et al.Study on 3D GIS monitoring system based onG/S mode of[J].Journal of Guangxi University：Natural Science Edition，2012，37（2）:317-322.

[2] 馬輝民，漆鵬飛，侯淅珉，等.提高我國保障住房分配公平性研究—基于住房保障管理信息系統的分析[J].中國房地產，2013（6）:52-59.MA Huimin，QI Pengfei，HOU Ximin，et al.Study on improving the fairness of the distribution ofhousing security of China′s housing security management information system based on theanalysis of[J].China real estate，2013（6）:52-59.

[3] 郗瑞雪.保障性住房政策研究[D].呼和浩特:內蒙古大學，2014.

[4] 郭曦榕.基于G/S模式的數字旅游工程及其評估技術研究[D].成都:成都理工大學，2010.

[5] 何朋.個性化信息匯聚技術及其在通用瀏覽器中的應用研究[D].成都:成都理工大學，2013.

[6] 朱慶.三維GIS及其在智慧城市中的應用[J].地理信息科學學報，2014，16（2）:151-157.ZHU Qing.The 3D GIS and its application in the smart city[J].Journal of geographical information science，2014，16（2）:151-157.