房產(chǎn)檔案管理中GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用

哈學(xué)萍 燕 妍 劉仁來(lái) 張 偉 陳青海

杭州經(jīng)緯信息技術(shù)股份有限公司，浙江杭州 311121

1 GIS時(shí)空數(shù)據(jù)的內(nèi)涵及在房產(chǎn)檔案管理中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 GIS時(shí)空數(shù)據(jù)內(nèi)涵

GIS又稱(chēng)為是地理信息系統(tǒng)，是一種非常重要的特定空間信息系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)的硬件和軟件為基礎(chǔ)，可以搜集、整理、分析、展示、描述和保存一部分或者地球全部表層內(nèi)的地理分布數(shù)據(jù)[1]。與傳統(tǒng)靜態(tài)地理信息系統(tǒng)相比，時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)的不同主要是對(duì)時(shí)間信息的處理上，靜態(tài)地理信息系統(tǒng)只能對(duì)地理實(shí)體當(dāng)前狀況加以展現(xiàn)，時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)一方面能夠?qū)Φ乩韺?shí)體目前狀態(tài)作出顯示，另一方面也可以?xún)?chǔ)存和有關(guān)變化數(shù)據(jù)。時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)能重新建立歷史狀態(tài)，并能跟蹤數(shù)據(jù)出現(xiàn)的變化，對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.2 GIS時(shí)空數(shù)據(jù)在房產(chǎn)檔案管理中的應(yīng)用價(jià)值

在管理房產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中引進(jìn)時(shí)態(tài)信息的重要性在于：其一，能夠?qū)δ硶r(shí)刻中房屋狀態(tài)作出方便的描述，比如房產(chǎn)面積、產(chǎn)權(quán)人等；其二，能對(duì)某一特定房屋發(fā)生的變化狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，從而及時(shí)掌握房屋信息發(fā)生的各種變化，比如變更產(chǎn)權(quán)人等；其三，能夠?qū)Σ灰粯訒r(shí)間中，房產(chǎn)在城市中的有關(guān)信息開(kāi)展統(tǒng)計(jì)，提供給城市在未來(lái)發(fā)展所需要的房地產(chǎn)數(shù)據(jù)。

時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)的工作主要是有效結(jié)合數(shù)據(jù)信息、屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建適宜的時(shí)空數(shù)據(jù)模型。如今，實(shí)現(xiàn)時(shí)態(tài)GIS的途徑主要有兩種：其一，對(duì)傳統(tǒng)關(guān)系模型進(jìn)行擴(kuò)展；其二，采取的方法是面向?qū)ο蟆Ｔ诠芾矸慨a(chǎn)檔案數(shù)據(jù)中，就是借助于時(shí)態(tài)GIS構(gòu)建符合了關(guān)系和面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型，并在實(shí)際工作中應(yīng)用，從而提升管理房產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)的效率。

2 房產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

總體而言，可以將房產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)分成屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)這兩類(lèi)，這兩類(lèi)數(shù)據(jù)的時(shí)空特征決定了時(shí)態(tài)GIS能否在房產(chǎn)檔案管理中有效應(yīng)用。

2.1 屬性數(shù)據(jù)在時(shí)空上的特征

屬性數(shù)據(jù)在房產(chǎn)檔案內(nèi)有豐富內(nèi)容，比如房產(chǎn)交易文件掃描件、房屋幢號(hào)、房屋的套內(nèi)面積、產(chǎn)權(quán)人的證件號(hào)碼、房屋產(chǎn)權(quán)所有人等。通過(guò)對(duì)房產(chǎn)檔案的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以了解到房產(chǎn)檔案屬性數(shù)據(jù)發(fā)生的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圖形數(shù)據(jù)發(fā)生的變化。其中，屬性類(lèi)數(shù)據(jù)方面，調(diào)整幢號(hào)的偏少，而調(diào)整戶(hù)室所屬性質(zhì)的偏多。戶(hù)室所屬性質(zhì)信息改變偏少，比如面積、房號(hào)和位置等很少發(fā)生大變動(dòng)，戶(hù)室產(chǎn)權(quán)人則是經(jīng)常改變。房產(chǎn)檔案內(nèi)屬性數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間特征上的表現(xiàn)主要是隨時(shí)間變化，屬性的多項(xiàng)或一項(xiàng)信息會(huì)出現(xiàn)變化。

2.2 圖形數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上的特征

房產(chǎn)檔案需要處理的數(shù)據(jù)主要為房屋信息。房產(chǎn)檔案內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)圖形的信息在時(shí)間、空間方面的表現(xiàn)為：在改變時(shí)間中，房屋發(fā)生分隔、合并、拆除和新建等，這些變化一方面有空間變化特征；另一方面也在時(shí)間上有明顯的變化特征。房產(chǎn)檔案的圖形數(shù)據(jù)變化包括了部分拆除、擴(kuò)建、加層、分隔、合并、新建等。在構(gòu)建GIS時(shí)空數(shù)據(jù)的模型時(shí)，可以將這些數(shù)據(jù)變化的小類(lèi)綜合劃分成三大類(lèi)，從而方便構(gòu)建和分析，這三類(lèi)主要變化包括：（1）出現(xiàn)新房屋對(duì)象，比如合并、分隔和新建房屋；（2）沒(méi)有出現(xiàn)新房屋對(duì)象，代表這片位置已這類(lèi)房屋出現(xiàn)，僅少許改變房屋，前后房屋是附屬關(guān)系，例如拆除一部分、擴(kuò)建等；（3）房屋滅失，也就是將房屋拆除[2]。

3 構(gòu)建房產(chǎn)檔案的GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型

3.1 GIS時(shí)空數(shù)據(jù)的模型

在房產(chǎn)檔案中構(gòu)建的時(shí)空數(shù)據(jù)模復(fù)合了關(guān)系和面向?qū)ο蟆?duì)時(shí)態(tài)GIS來(lái)說(shuō)，以面向?qū)ο鬄榧夹g(shù)基礎(chǔ)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是最好的構(gòu)建方式，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)世界的各類(lèi)地理對(duì)象開(kāi)展模擬。面朝對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)還無(wú)法應(yīng)用到實(shí)踐中，例如查詢(xún)系統(tǒng)。因此這種技術(shù)模型無(wú)法完全應(yīng)用到時(shí)態(tài)GIS里面。以關(guān)系作為前提的數(shù)據(jù)庫(kù)，其優(yōu)勢(shì)是：具有豐富化語(yǔ)義、理論基本成熟、具有高效性與靈活性。關(guān)系模型對(duì)物體表面特征的描述更加重視，能體現(xiàn)事物匯聚特征。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)模型能將房屋與人之間的關(guān)系實(shí)施高效處理，然而于對(duì)象屬性的處理上沒(méi)有關(guān)系模型有優(yōu)勢(shì)。在房產(chǎn)檔案管理中，以面向?qū)ο笞鳛榍疤幔瑢⒎慨a(chǎn)檔案被作為是集合對(duì)象，例如以戶(hù)室為單位的對(duì)象，以幢為單位的對(duì)象，以丘為單位的對(duì)象等，在構(gòu)建房產(chǎn)檔案時(shí)空數(shù)據(jù)模型時(shí)更加方便。因此，在分析房產(chǎn)檔案數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，考慮到關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ透髯缘膬?yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，構(gòu)建融合了關(guān)系思想與面向?qū)ο笏枷氲臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型是最優(yōu)化的選擇。這種復(fù)合型時(shí)空數(shù)據(jù)模型在看房產(chǎn)檔案的數(shù)據(jù)時(shí)，采取面向?qū)ο笏枷耄罄妹嫦驅(qū)ο蟮奶匦院完P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)時(shí)空對(duì)象進(jìn)行組織，特別是在查詢(xún)房屋對(duì)象所屬權(quán)屬的時(shí)候，將關(guān)系思想作為前提的數(shù)據(jù)模型，能夠更快地查詢(xún)到有關(guān)房屋的各種關(guān)系信息。

3.2 房產(chǎn)檔案管理的空間對(duì)象

一直以來(lái)，我國(guó)房產(chǎn)檔案在存放時(shí)基本都是將戶(hù)室作為單位，也就是一個(gè)案卷表示一個(gè)戶(hù)室中辦理一筆業(yè)務(wù)的信息，在這份案卷中有房屋所有權(quán)證、身份證的復(fù)印件、審批表、業(yè)務(wù)申請(qǐng)表等紙質(zhì)檔案。在定義房產(chǎn)的空間對(duì)象時(shí)，一般將戶(hù)作為計(jì)量單位，一戶(hù)就是具有獨(dú)立性和完整性的一個(gè)房屋對(duì)象。從時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)的思路來(lái)說(shuō)，戶(hù)就是一種時(shí)空對(duì)象，這一對(duì)象是概念實(shí)體，有唯一標(biāo)識(shí)且獨(dú)立封裝。各時(shí)空對(duì)象內(nèi)都封裝有對(duì)象有關(guān)行為操作、屬性特征、空間特征、時(shí)態(tài)性。其一，時(shí)態(tài)性的表現(xiàn)是對(duì)房屋對(duì)象的生命周期，包括產(chǎn)生、變化和消失等進(jìn)行描述。其二，空間特征即房屋，具體體現(xiàn)就是在房產(chǎn)平面圖在現(xiàn)實(shí)空間中的具體展現(xiàn)。其三，屬性特征在實(shí)際中的表現(xiàn)是：房屋具體性信息，例如房屋結(jié)構(gòu)是怎樣的、房屋產(chǎn)權(quán)屬于誰(shuí)、房屋所處的具體位置等。時(shí)空地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型中，高效融合了房屋對(duì)象的時(shí)間信息、屬性信息和空間信息，定義房屋對(duì)象的結(jié)構(gòu)是

3.3 房產(chǎn)檔案對(duì)象在時(shí)空數(shù)據(jù)上的組織

在面向?qū)ο笈c關(guān)系的復(fù)合GIS時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型中，分開(kāi)存儲(chǔ)房屋對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)，這兩者的關(guān)聯(lián)字段是OID。

3.3.1 房屋圖形數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)表達(dá)

在GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型中，房屋對(duì)象圖形數(shù)據(jù)用Shape來(lái)代表。GIS的房產(chǎn)檔案內(nèi)構(gòu)建了兩個(gè)圖層：現(xiàn)狀層與歷史層，現(xiàn)狀層主要是儲(chǔ)存當(dāng)前時(shí)間中房屋信息，而歷史層儲(chǔ)存房屋以前的狀態(tài)，了解房屋演變的過(guò)程。依據(jù)房屋分類(lèi)的圖形變化，可以對(duì)房屋變化相應(yīng)時(shí)代表達(dá)進(jìn)行分析：其一，出現(xiàn)新房屋對(duì)象的時(shí)態(tài)表達(dá)是：增加新的表達(dá)，其中OID應(yīng)該是不重復(fù)的新編號(hào)，并將Shape也就是空間屬性和Attribute也就是非空間屬性的值都進(jìn)行更新，Ts是now，Te是空。這類(lèi)表達(dá)就代表有新房屋對(duì)象產(chǎn)生，包括了房屋的合并、分隔和新建等。其二，沒(méi)有出現(xiàn)新房屋對(duì)象的時(shí)態(tài)表達(dá)是：OID不變，對(duì)空間屬性Shape的值進(jìn)行更新，Ts和Te的值相同，都是now。這類(lèi)表達(dá)代表沒(méi)有出現(xiàn)新房屋對(duì)象，可以將變更后對(duì)象當(dāng)做原對(duì)象的附屬和發(fā)展，是從一個(gè)階段到下一階段，只是變化了屬性和形狀，包括房屋加層、擴(kuò)建和部分拆除等。其三，房屋滅失的時(shí)態(tài)表達(dá)是：沒(méi)有新紀(jì)錄產(chǎn)生，將Te變成now，這種房屋就是消失了。

3.3.2 房屋屬性數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)表達(dá)

在GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型中，房屋對(duì)象屬性信息表示在Attribute的屬性?xún)?nèi)，這種屬性記錄證明材料的掃描件、房屋交易有關(guān)信息、房屋對(duì)象產(chǎn)權(quán)人信息等。Attribute有較多的字段，并且字段隨時(shí)間變化發(fā)生變化，比如住戶(hù)、產(chǎn)權(quán)人等。不過(guò)房屋建筑結(jié)構(gòu)和套內(nèi)面積不會(huì)發(fā)生改變。假如在一個(gè)表中記錄上房屋全部的非空間性屬性，在其中一個(gè)屬性發(fā)生改變的時(shí)候，表中就要增加一條記錄，導(dǎo)致數(shù)量出現(xiàn)大量冗余。同時(shí)，在屬性字段增多的時(shí)候，也會(huì)有大量的冗余性數(shù)據(jù)出現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

房產(chǎn)檔案管理中應(yīng)用GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型，能夠兼顧房產(chǎn)的時(shí)態(tài)信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)查詢(xún)和分析房產(chǎn)的功能，另一方面能夠?yàn)榻ㄔO(shè)城市提供數(shù)據(jù)參考。因此，在管理房產(chǎn)檔案時(shí)要積極引進(jìn)GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型。

[1] 朱以洲，李永樹(shù)，江禹. GIS時(shí)空數(shù)據(jù)模型在房產(chǎn)檔案管理中的應(yīng)用[J].蘭臺(tái)世界，2013（20）：30-31.

[2] 楊磊. 淺析基于GIS技術(shù)的房產(chǎn)檔案管理[J]. 華東科技：學(xué)術(shù)版，2012：414.

[3] 陸霖，鄭雪芬，鐘遠(yuǎn)根. 基于時(shí)態(tài) GIS的房產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]. 現(xiàn)代測(cè)繪，2014（4）：38-40.