一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實現

唐建智,裴蓮蓮,任海英,鄭 源,馮學兵

(1. 北京大學地球與空間科學學院，北京 100871； 2. 北京市測繪設計研究院，北京 100038； 3. 城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實現

唐建智1,2,3,裴蓮蓮2,3,任海英2,3,鄭 源2,3,馮學兵2,3

(1. 北京大學地球與空間科學學院，北京 100871； 2. 北京市測繪設計研究院，北京 100038； 3. 城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

目前大部分房屋電子地圖都是基于傳統的基本地形圖測繪、遙感影像判讀和人工外業采集等方式實現數據更新，這些方式存在地圖更新周期長、成本高、工作量大和地圖現勢性差，以及較難發現有變化的房屋要素等問題。本文提出了一種由房屋管理的以房屋測繪業務為驅動的主動式房屋電子地圖快速更新模式，即以施工建設—房屋竣工—房屋測繪為主線，實現主動式房屋電子地圖更新，從而獲取房屋電子地圖現狀，并實現房屋空間信息與交易權屬業務數據的自動關聯。該方法較傳統房屋電子地圖更新方法具有更新周期短、成本低、數據準確性高和地圖現勢性強等優點。目前，該方法已經應用于房屋全生命周期平臺中，高效地實現了房屋電子地圖自動更新。

房屋地理信息系統；房屋電子地圖；空間數據處理；樓盤表

隨著社會經濟的不斷發展，房地產行業信息化水平也從以前的單一信息化，提升到了在GIS的基礎上對整個房屋全生命周期內各類信息進行規范融合與共享交換[1-2]。隨著測繪地理信息技術的發展，我國電子地圖行業取得了長足的發展，地圖也從紙質應用逐漸轉變到電子地圖應用，越來越多的電子地圖的出現，為人們的出行提供了極大的便利。與此同時，隨著GIS和房地產行業的發展，我國房屋地理信息行業也取得了很大的發展，房屋GIS越來越多地被建立起來。GIS技術也越來越多地應用于房地產管理系統中[3-6]。

房屋GIS應用模式可分為以房屋測繪為核心的應用模式、管理信息系統(management information system，MIS)/GIS和CAD一體化的應用模式、以樓盤表為核心的GIS應用模式3種應用模式[7-8]。其中，數據是GIS的血液，數據的準確性和現勢性在房屋GIS中尤為重要，而其中空間數據的準確性更加重要。

目前電子地圖更新數據多采用外業人工測繪、車載、遙感影像等方式進行采集[9-10]，而且數據采集之后電子地圖更新也需要大量的人工操作，存在地圖更新周期長、成本高、工作量大和地圖現勢性不好等問題。與此同時，在城市管理的相關業務辦理過程中，已經對城市房屋變化進行了測繪等工作，現勢數據其實已經產生。如何充分利用相關業務產生的數據，實現對電子地圖快速而準確的更新，是迫切需要解決的問題。因此，房屋電子地圖更新迫切需要一種更新系統和更新方法，以滿足房屋電子地圖更新快速化和自動化的需要。

1 擬解決的問題

房屋空間數據的來源方式主要包括兩種：一是通過數據工程對房屋數據進行普查，形成空間數據普查圖層；二是通過在房屋管理過程(如房屋數據測繪備案過程)中采集的空間數據，通常測繪備案包括預測備案和實測備案。為了將這些數據進行有效利用，需要解決以下兩個問題：

(1) 房屋現狀空間數據自動獲取與更新：基于已有房屋空間數據，利用測繪備案等業務過程中的空間數據，對已有房屋空間數據進行補充、更新與替換，并保存歷史數據，實現房屋GIS數據的時空化，保證房屋在任意時點的可追溯性，為房地產歷史變化研究、房地產市場動態監控和政府決策支持提供數據支撐[9]。

(2) 房屋空間信息與交易權屬等業務信息自動關聯：利用房屋空間信息與交易權屬等信息，進行空間信息與交易權屬信息的自動關聯，實現業務信息的GIS展示與分析，為房地產管理和輔助投資、房地產管理與分析評價決策和房地產開發規劃的制定等提供分析和決策支持[10]。

2 設計原理與實現

2.1 系統功能模塊設計

如圖1所示，房屋電子地圖快速更新方法與系統包括數據源加載模塊、空間數據處理和入庫模塊、空間數據庫模塊、空間數據與業務數據掛接模塊4部分。

圖1 系統功能模塊

(1) 數據源加載子模塊：用于自動加載各類數據源到系統中，并對新增數據進行預處理，將規范數據存入數據庫子模塊，將不符合要求的非規范數據拋出并由人工處理。

(2) 空間數據處理和入庫子模塊： 用于對新增數據進行處理、合并，得到新增成果數據。

(3) 數據庫子模塊又分為現狀數據區、待處理數據區和歷史數據區；現狀數據區用于存儲最新更新數據；待處理數據區用于存儲待處理數據；歷史數區用于存儲歷史數據。

(4) 空間數據與業務數據掛接子模塊：用于將新增成果數據和原有數據進行疊加處理， 并將新增成果數據加入現狀層，形成房屋現狀圖元；將空間數據處理和入庫子模塊中形成的房屋現狀圖元與數據源子模塊中獲取的業務數據進行匹配，建立起空間房屋圖元與業務數據中樓幢之間的對應關系，從而實現空間數據與業務數據的對接與關聯。

2.2 房屋更新處理流程設計

房屋數據更新處理流程如圖2所示，包括數據源加載、房屋空間數據處理與入庫、房屋空間數據與業務數據掛接3個主要步驟。

2.2.1 數據源加載

數據源子模塊自動加載各類數據源到系統中，并對數據進行預處理，將規范數據存入數據庫子模塊，將不符合要求的非規范數據拋出并由人工處理。

2.2.2 空間數據處理和入庫

(1) 對新增測繪數據進行處理、合并，得到新增測繪成果數據，并生成空間數據的唯一編碼與屬性標識等。

(2) 空間數據處理和入庫子模塊將新增測繪成果數據和原有數據進行疊加處理，并將新增測繪成果數據加入現狀層。同時，通過設定一定的閾值(壓蓋面積比例超過設置的壓蓋比例參數)判斷原有數據是否被新增測繪成果數據壓蓋，如果確定圖元被壓蓋，直接將被壓蓋數據移除去房屋現狀圖層，將新增測繪成果數據加入房屋現狀圖層。如果空間數據部分壓蓋，則將原有數據和新增測繪成果數據拋入各自的手工待處理層，通過人工對數據進行處理，將處理后的數據加入相應的圖層，供下一步應用。

2.2.3 空間數據與業務數據掛接

將空間數據處理和入庫子模塊中形成的房屋現狀圖元與數據源子模塊中獲取的業務數據進行匹配，建立起房屋圖元與業務數據中樓幢之間的對應關系，從而實現空間數據與業務數據的對接與關聯。把所有空間圖元數據和業務數據根據屬性進行自動匹配，對能夠完全匹配的空間數據和業務數據，自動記錄對應關系和匹配標識；無法自動匹配的空間數據和業務數據，由程序拋出后，需要手工干預，提供的人工關聯功能對這些圖元屬性和房屋進行判讀、分析，最終確定唯一匹配關系進行關聯，同時記錄匹配標識。

圖2 房屋更新處理流程

2.3 應用實例

在房屋全生命周期平臺建設過程中，根據房地產市場業務辦理流程現狀，結合房屋實測數據、預測數據和已有房屋圖元(房屋普查圖層)，進行房屋現狀一張圖更新流程設計，并進行實現，建立房屋現狀一張圖。實現流程如圖3所示，實測地上圖元(SCDS)、預測地上圖元(YCDS)來自測繪備案業務數據的每日上傳，普查修補測圖元是通過對全市國有土地上的房屋進行房屋普查得到的，普查修補測圖元的時點是2008年底。因此，房屋現狀一張圖(FWXZ)的動態維護就是在房屋普查數據基礎上，通過房屋測繪備案每日的測繪業務數據上傳，動態實現對房屋普查修補測數據更新而形成的全市國有土地上的房屋現狀一張圖[6]，具體實現流程如下：

(1) 將實測地上與預測地上圖層中的每日上傳圖元合并到實預測地上圖層(SYCDS)中。

(2) 與已加載，預加載有修補測圖元的房屋現狀圖層中(FWXZ)的圖元作疊加。

(3) 對數據進行判斷，如果在房屋現狀圖層中沒有被壓蓋的圖元，實預測地上圖層中的圖元就直接進入房屋現狀一張圖中；反之，進行下一步。

(4) 該步驟分為以下兩種情況：①如果實、預測圖元壓蓋房屋現狀圖元超過閾值，將被壓蓋的房屋現狀圖元進入房屋現狀歷史圖層中(FWXZ_HTR)，實、預測圖元進入到房屋現狀一張圖中。②如果實預測圖元壓蓋房屋現狀圖元不超過閾值，則需要進行手工處理，實、預測圖元進入實、預測地上手工圖層(SYCDS_SG)的同時也回到房屋現狀一張圖中，對應的被壓蓋的房屋現狀一張圖的修補測圖元需要進入修補測手工圖層(XBC_SG)中。在手工處理時，對該圖元進行拆分處理，被壓蓋的部分進入修補測歷史圖層(XBC_HTR)，未被壓蓋的部分回到房屋現狀一張圖中。

在整個處理流程中，圖元的處理都帶有時間戳和記錄相關信息，因而可以根據各個圖層中的時間戳和相關屬性信息，計算任意時點的房屋現狀一張圖，從而達到對于房屋圖元的歷史可追溯的目標。

圖3 房屋現狀一張圖更新處理流程

2.4 試驗小結

空間數據處理和入庫之后，形成了房屋現狀一張圖，這對全面了解房屋現狀具有重要意義，實現了從宏觀上掌握房屋總量、分布等情況。空間數據和業務數據對接之后，形成了交易權屬數據對接成果數據庫，建立了空間圖元與業務數據之間的一一對應關系，實現了空間數據與業務數據之間的無縫對接，即從業務數據中獲取了房屋的空間位置，從業務數據獲取了房屋的交易信息、權屬信息，如房屋的戶數、每戶房屋的權利人和交易情況等。

該工作形成的交易權屬數據對接成果數據庫可推進房屋管理由粗放式向精細化管理模式的邁進，實現從宏觀上掌握全市房屋總數、位置，到微觀深入到每戶房屋的權利、交易信息和登記信息的轉變。實現了空間上直觀了解房屋的空間位置信息，從屬性上分析房屋的交易等信息，從而為宏觀決策房屋管理提供數據基礎，為智慧城市建設提供房屋數據支撐。

3 結束語

本文提出的房屋地圖快速更新方法，實現了依托房屋管理業務對一定空間范圍內房屋要素的更新。該方法較傳統房屋電子地圖更新方法具有更新成本低、數據準確性高、更新快、地圖現勢性好等優點。目前，該方法已經應用于房屋全生命周期平臺中，高效地實現了房屋電子地圖的自動更新。房屋作為基本的、非常重要的地物要素，依托業務的自動更新將為地形圖變化發現、地形圖快速及時更新找到新途徑。與此同時，如果再結合其他相關管理數據則可以更高效地實現對房屋地圖的更新。

[1] 龔杰，樊文有，饒燦.GIS在房屋全生命周期管理中的應用研究[J].測繪通報，2012(8):83-86.

[2] 樊文有，劉靜，饒燦.基于GIS的新建商品房網上備案系統的設計與實現[J].測繪通報，2014(12)：108-111.

[3] 李墩杰，梁松，楊永國，等. 基于WebGIS的房產地理信息系統設計與實現[J].中國房地產，2009(1):78-80.

[4] 石偉偉,鐘耳順,蔡陽軍. “數字房產”時空數據模型的建立與應用[J].地球信息科學,2006,8(3):29-30.

[5] 劉權，石偉偉. 房產測繪與房產GIS的一體化集成研究[J].測繪通報，2007(9):50-53.

[6] 王宇. 試析如何構建基于地理信息系統GIS的房產管理[J].中國外資,2013(12):132.

[7] 梁松，郝力，靖常峰. GIS技術在房地產市場信息系統中的應用研究[J].地理信息世界，2009(4):66-72.

[8] 任海英，鄭源，劉進. 基于ArcGIS Server的北京市房屋管理信息平臺設計與實現[J].北京測繪,2011(4):43-46.

[9] 鄭源，任海英. 時態GIS在房屋全生命周期管理信息平臺中的設計與應用[J].北京測繪,2012(3):47-51.

[10] 李強. 地理信息系統在房地產信息管理中的應用研究[J].陜西教育學院學報,2010(4):79-81.

AFastUpdatingMethodofHousingDigitalMapandItsImplementation

TANG Jianzhi1,2,3，PEI Lianlian2,3，REN Haiying2,3, ZHENG Yuan2,3，FENG Xuebing2,3

(1. School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China; 2. Beijing Institute of Surveying and Mapping, Beijing 100038, China; 3. Beijing Key Laboratory of Urban Spatial Information Engineering, Beijing 100038, China)

At present, the updating method of housing digital map is mostly based on basic topographic mapping, remote sensing and on-field data gathering, etc., which results in several problems such as long updating period, high costs, heavy workload, low timeliness and difficulties in change discovery. A fast updating method of housing digital map is presented, based on business data in related business process of city change, especially, spatial data of housing mapping, to require high timeliness of housing digital map, and to achieve automatic association of housing spatial information and housing transaction business data. Compared with traditional updating methods of housing digital map, this method has the characteristic of low cost, high accuracy, high timeliness. Presently, it has been applied into the construction of Beijing housing-life-cycle management information platform, and efficiently realized the automatic updating of housing digital map.

housing geographic information system; housing digital map; spatial data processing; property table

P208

A

0494-0911(2017)01-0079-04

唐建智,裴蓮蓮,任海英,等.一種房屋電子地圖快速更新的方法及其實現[J].測繪通報，2017(1)：79-82.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0017.

2016-03-10

城市空間信息工程重點實驗室開發研究課題院內資助(2015101)；測繪地理信息公益性行業科研專項(201512011)

唐建智(1985—)，男，博士，主要從事地理信息系統開發工作。E-mail:tangjianzhi@126.com

裴蓮蓮。E-mail:peill@163.com