基于移動GIS的房地一體數據采集系統設計與應用

葉 青

(杭州昱通測繪有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

目前，隨著我國城鎮化的快速推進，農村和城市面貌日新月異，為全面、及時、準確地掌握房屋和土地的變化信息，政府部門開展了房地一體確權登記調查工作。傳統的房地一體確權方式是外業人員通過測繪儀器和紙質調繪圖來采集地籍空間信息和屬性信息，內業人員再根據手工繪制的草圖和權屬資料進行數字化圖解，該種方式存在作業人員勞動強度大、程序多而復雜、自動化程度不高、內外業分離、容易出錯等情況，已經難以滿足目前不動產確權登記調查工作的需求。

近年來，移動互聯網技術發展迅猛，傳統的GIS技術也隨之朝著移動方向發展，移動GIS應運而生。移動GIS技術集成GNSS技術、移動通信技術、計算機技術于一體，大大擴展了GIS的應用范圍，其為廣大用戶提供了更為可靠、快捷、方便的信息查詢和決策手段，是當今嵌入式GIS的最新發展形式。國內外各大GIS公司推出了相應的GIS移動產品，基于移動GIS技術的數據采集技術被廣泛應用于農業、測繪、地質、林業、水利等行業。由此，筆者根據多年的從業經驗，利用GIS移動技術設計開發了房地一體數據采集系統，解決了目前房地一體數據采集中存在的各種問題。利用房地一體數據采集系統進行房地一體數據采集具有調查效率高、數據強，能夠實時對數據進行查詢反饋并及時修改，有效保證了不動產確權登記數據的精確性和現勢性。

1 系統總體設計

1.1 系統設計思路

房地一體確權登記調查工作的主要內容包括權源資料收集、不動產測繪、房產圖、宗地圖制作、房地一體建庫、房地一體數據入庫等工作內容。通過房地一體登記系統下載已有數字化地籍成果和登記成果、根據已有地籍登記成果開展實地調查、收集權源資料、對變化的地形部分進行修補測繪、開展房產測繪和宗地核實、房產分層分戶圖和宗地圖制作、房地一體數據建庫、房地一體數據庫更新入庫等工作。

系統設計總體思路包括基于平板開發房地一體外業數據采集系統，實時獲取房地一體空間信息數據和屬性數據并繪制房地一體分層分戶圖；基于云政務平臺開發權源資料采集直通車，通過手機端實現權源資料的實時上傳；基于ArcGIS平臺開發實現房地一體建庫系統，實現房地一體數據的動態更新，房地一體數據建庫及其相關成果資料的制作輸出。

1.2 系統框架設計

系統基于面向服務(SOA)的分層式結構進行設計，分別為用戶表現層、邏輯層、數據層(見圖1)。多層體系結構將數據、數據控制與應用邏輯分層獨立管理，能更嚴格地控制信息查詢搜索。

2 系統數據庫設計和主要功能設計

2.1 系統數據庫設計

系統采用Spatialite數據庫，Spatialite是一套輕量級的空間數據庫系統，是SQLite數據的空間數據引擎。遵守OGC-SFS(Open Geospatial Consortium-Simple Feature Specification)標準并支持空間幾何數據類型和跨平臺，具有零配置、可移植、緊湊等特點。Spatialite for Android是為Android平臺提供的Spatialite實現，用于在Android平臺上使用空間數據庫，可以很好地解決ArcGIS for Android不支持離線矢量數據的難題。

1)系統空間數據。支撐系統的地理空間數據主要包括行政區劃、地籍區、地籍子區、宗地、自然幢、房屋面、界址點、界址線、界址點注記、界址線注記及面狀地物、線狀地物及點狀地物。

2)系統屬性數據。屬性數據包括房屋基本信息、房屋層、房屋戶、房屋權利人等。

2.2 系統主要功能設計

系統采用Android studio、Spatialite以及ESRI公司的ArcGIS for Android平臺、服務器端ArcGIS Server 10.2等工具構建，在功能設計上主要有地圖基本操作、用戶管理、房地一體數據管理三大部分。

圖1 系統架構圖

1)地圖基本操作。本系統的地圖顯示數據主要包括影像數據和宗地房屋屬性數據。地圖加載可以加載調查村莊的地籍圖、影像圖，方便通過地籍圖、影像資料辨識對應的地物及房產信息。地圖渲染可以設置清晰、簡潔的地籍地形數據，方便查看宗地房屋周邊的地物。通過搜索查詢宗地號可以快速定位到相應的宗地。點擊地圖上的地物可以查看相應地物的屬性信息。

2)用戶管理。該模塊的主要功能有用戶注冊、實名認證和權限管理，用戶包括管理員、調查員、農戶3種權限身份，只有實名注冊并通過認證，然后登錄系統后才可以使用本系統，不同身份的用戶對應著不同的權限，管理員具有最高的用戶權限，可以訪問所有的數據，并擁有數據的編輯、修改權限；調查員可以協助農戶完成注冊，并對其負責的農戶進行管理，進行農戶信息填報等；農戶可以查看所有的數據，但只能修改、填報本人的家庭成員和本人的宗地房屋信息。

3)房地一體地圖數據管理。宗地數據管理模塊主要是宗地、自然幢等矢量數據信息的新建和刪除、屬性信息查詢和宗地定著物(房屋)房地一體屬性數據信息的新增、修改、刪除(包括房屋面積、戶主信息等)、查詢，照片拍攝、上傳等。

2.3 主要功能展示

1)房地一體空間信息采集。移動GIS的農村宅基地及住房數據采集系統可以參照已有的宗地和房屋實時繪制基本宗地、房屋圖，在繪制圖形過程中可為不同的結構類型設置不同的線型，例如為房屋的自墻、共墻設置不同的線型，使圖形數據更加直觀，而且相應房地一體的墻體信息會自動保存到數據庫中。系統提供了很多方便繪制圖形的繪圖工具:兩點繪線、直角繪線、長度繪線、角度繪線、繪制圓弧線、自動延長等方便作業人員的圖形繪制。

2)房地一體屬性信息調查。在完成房屋的繪制后可在平板采集系統中實時錄入房屋屬性信息，包括房屋幢、層、戶、權利人信息等屬性的錄入，最后利用系統提供的地物代碼掛接功能進行地物屬性編輯，使得房屋圖形數據與屬性信息相關聯。

3 系統應用

3.1 工程概況

以浙江某農村房地一體調查項目作為示范工程，本次調查總面積約2 km2，人口約1 000人，農田1 820畝(1畝≈666.7 m2)，山林1 694畝，水面298畝。本項目利用移動GIS的房地一體數據采集系統進行外業調查，調查方案以村中心為起點，向周圍進行擴展測量，既保證了測區內有宗地較為密集的居住區，也有人煙稀少的無人區；有地勢起伏較大的丘陵區，也有地勢平坦的平原區，同時也包含了豐富的地物地類類型，使得示范區具有一定的代表性。

3.2 準備工作

收集該測區第三次土地利用現狀調查數據庫、行政界線及其他相關資料。以2019年9月航拍的0.15 m級的高分辨率影像數據為載體，疊加三調土地利用線狀要素，農村居民點以及縣、鄉、村土地權屬界線，附以必要的行政村組名，以村為單位，利用ArcMap制作調繪底圖，將制作好的調繪底圖以tpk文件的形式上傳至服務器中，供調查人員下載后直接加載到房地一體數據采集系統中。

3.3 精度驗證

使用本系統前，作業人員利用地形圖、影像等資料，選取測區內的部分已知控制點對該系統的GPS定位精度進行了驗證，發現位置偏差都在合理范圍內，可以滿足地籍調查項目的定位精度要求。另外，使用車載記錄軌跡點的方式，對某條約3 km的市區道路進行了軌跡記錄測試，將軌跡點與現有地圖數據進行疊加后，發現93%的軌跡點都落在實際行進車道內，只有少數粗差點偏離車道，因此可以得出，本系統的定位精度可以滿足房地一體項目的要求。

3.4 應用效果分析

利用系統的GPS定位功能獲取調查員當前所在位置，結合調繪底圖采用矢量數據采集功能對界址點、界址線進行采集和編輯，同時繪制出宗地草圖，利用系統提供的地物代碼掛接功能進行地物屬性編輯。利用系統提供的調查取證功能在一個宗地上拍攝不同角度的照片，拍照的同時系統自動記錄下所拍攝地點的方位角、位置和姿態，最后將照片和攝像文件全部以宗地為單位進行存儲。本次調繪核查僅用了5天時間就完成了所有外業調查工作，經測算，生產效率比傳統紙質圖調繪提高了40%以上，同時相比傳統方法，在人力和物力上的投入大大減少，應用效果顯著。

4 結語

基于移動GIS的房地一體數據采集系統為不動產統一登記提供了新的技術手段，大大提高了不動產數據采集的效率，簡化了調查工作的流程，減輕了外業人員的勞動強度，為不動產統一登記工作提供了重要的技術支撐，加快推進了不動產統一登記工作朝著信息化、精細化、現代化的方向發展。