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摘 要

针对我国不动产统一登记工作对不动产测绘提出的新要求,为从技术上推进不动产统一登记工作、完善不动产测绘体系建设,该文对不动产测绘关键技术进行了初探。应用文献分析法、比较分析法归纳并总结了不动产测绘的关键技术,指出不动产测绘关键技术主要包括数据标准、支撑技术和平台建设3方面,并提出统一数据分类体系、统一数据表达模式、统一空间基准、统一获取技术方法、统一管理平台的“五统一”技术方案。“五统一”技术方案实现不动产测绘在空间基准,数据采集、转换、整合处理,质检,成果集成和展示等阶段的统一,促使不动产测绘清晰化、标准化、系统化,有助于提升不动产测绘体系的理论建设。

引用格式

引用格式:杨伯钢,黄迎春,张海涛,等.不动产测绘关键技术初探[J]. 测绘科学,2017,42 (4):113-118.

正文

 随着《不动产登记暂行条例》于2015年正式实施以来,我国不动产登记工作正在逐步开展。不动产统一登记原则上需要实现“四统一”,即统一登记机构、登记簿册、登记依据和信息平台,而对“四统一”起到重要支撑作用的是不动产测绘工作。目前,新形势下的不动产测绘存在严峻挑战,如测绘内容更加多元化、测绘标准不统一、测绘技术不能满足日益发展的需要等,因此对不动产测绘关键技术进行探索显得非常重要,同时也为今后不动产工作的继续推进打下基础。本文从数据标准、支撑技术和平台建设3方面对不动产关键技术进行初探,并提出“五统一”技术方案,即统一数据分类体系、统一数据表达模式、统一空间基准、统一获取技术、统一管理平台。其中,“五统一”穿插于关键技术的数据标准、支撑技术和平台建设3部分内容中,统一数据分类体系和统一数据表达模式属于数据标准研究范畴,统一空间基准和统一获取技术方法属于支撑技术研究,统一管理平台属于平台建设部分内容。1不动产测绘现状

地籍、权属、房产测绘作为不动产测绘的主要内容,为行政区划、土地、房产确定权属界址,并提供符合规范要求的测绘成果。为此,国家将这3项权属测绘确定为法定测绘。法定测绘的图件和数据一经登记确认,即具有法律效力,是民政、国土资源、房产行政管理部门和人民法院确认产权、处理纠纷的重要依据。尽管《测绘法》已经构建了地籍测绘、权属测绘、房产测绘制度,并对相关资质条件等进行了规定,但仍然难以涵盖我国不动产的所有种类,随着不动产统一登记工作的开展,草地、林地和海域也纳入到不动产统一登记范畴,相关法规难免出现制度不衔接、监管存在漏洞的问题。同时,不动产统一登记是一项十分艰巨的系统工程,实现“四统一”,并建立统一的不动产登记信息管理基础平台和不动产登记信息公开查询系统,就必须以不动产测绘工作为基础。而当前不动产统一登记要求测绘内容更加丰富、多元,使得传统的测绘技术不能满足日益发展的需要,因此,必须结合国内外不动产实际应用出发,将不动产测绘深入到行业应用中,落实新形势对不动产测绘提出的需求。

2 不动产测绘关键技术

针对不动产测绘关键技术,本文主要提出3部分内容:①不动产测绘的数据标准;②不动产测绘的支撑技术;③不动产测绘成果的平台建设内容。技术框架如图 1所示。

图1 技术框架图

Fig. 1 Technology Frame

3 数据内容与指标

长期以来,土地、房屋等不动产领域采用不同的技术标准和方法实现各自的登记管理,相互之间无法实现数据共享和兼容,给统一登记管理带来了较大的障碍。要做好不动产的统一登记,实现“四统一”,就必须对土地、房屋、草原、林地、海域等不动产定着物进行数据内容识别、分类与指标确定,因此,建立一个统一的数据分类体系和数据表达模式非常必要。本文主要从要素分类、分类编码与属性分类、指标、表达模式4方面进行阐述。

1)要素分类。 要素分类要符合科学性与系统性原则,科学性体现在能反映各类不动产要素最主要、最稳定的信息特征,系统性则体现在既要完整地反映不动产测绘的层次结构,又要反映要素类之间的相关性、继承性和行业之间的协调性。基于此原则,对土地、房屋、草原、林地、海域等地上不动产定着物根据实际情况按分类体系从属关系划分级别。首级类应为针对不动产在不同领域上的划分,如土地、房屋、草原、林地、海域,在首级划分的基础之上,逐级进行划分,根据情况需要直至划分至具体的实体类型。

2)分类编码与属性分类。 不动产测绘内容分类编码需要满足唯一性、扩充性、兼容性、适用性的原则。唯一性是指研究对象的要素名称与代码的唯一可识别特性;扩充性是指对要素类及要素代码内部留有足够的空码位,以便满足扩充需要;兼容性是指对要素编码进行统一设计,考虑与国家现行房屋登记编码、地籍宗地编码进行有效衔接;适用性是指分类应充分体现基础性,以满足各个行业和不同地区的使用,各个行业和地方可根据此要素分类与代码增加各自相关的信息要素。要素属性作为描述不动产登记单元的重要内容,存在某些方面有共同的属性,需要针对这些共同的属性点进行系统研究,同时考虑要素在不同界址与地理空间中的表示,可以研究采用各对象要素采集地物实景照片或对应遥感影像作为属性项的可行性。

3)指标。 不动产数据指标的建立需要基于不动产统一登记条例及不动产统一登记实际需要,结合测绘内容,充分考虑服务对象的实际需求,兼顾其他行业对不动产的需求,制定不动产测绘数据的指标项。因此,可综合运用文献研究法、综合评价法、指标筛选法等对不动产数据建立指标体系。

4)表达模式。 不动产测绘数据的表示模式是以地理信息技术为载体的多维表示,这种方式需按照表示模式(维度)和不动产类型,充分表示不动产的客观物理形态(名称、坐落、四至界线等能够反映不动产客观存在的指标)、权利归属(权利类型、权利人等能够反映权利归属以及权利处分利用方面的指标)以及处分利用流转等情况。对各类不动产标准和数据从内容、特点和应用需求等方面进行对比分析,提取可以空间表示的数据内容,按照二维表示、三维表示和时态表示对各类不动产数据进行分类,考虑多维表示的联动性,分析不动产测绘数据多维表示的需求和可行性,建立不动产数据统一的表达模式。

4 数据库

数据库是不动产测绘工作的成果载体,它的前期设计与逻辑结构决定了后续不动产数据平台能否满足广大用户的需求,以及与其他相关平台达成无缝连接。对不动产数据库的研究主要从基本数据内容、元数据标准、数据库的框架体系与层次结构以及数据文件的命名规则4方面进行。

1)基本数据内容。数据库基本内容的确定首先要对可提供的、已存在的相关不动产数据进行归纳分类,并对在一定程度上存在重复、多义等的数据内容进行剔除处理。在此基础上,结合相关技术规范的要求、成果更新和应用的需要,以及数据可重复性分析,研究不动产测绘成果数据库的基本数据内容。

2)元数据标准。元数据是关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息,可用来标识、评价、摘录、检索和管理数据。元数据的建立有助于完善系统对外数据交换接口及系统内部的数据管理。

3)数据库的框架体系及层次结构。 基于确定的数据库内容,结合信息管理技术对不动产专项信息或相关信息进行系统性分析、分类,确立数据库的总体框架体系。信息的分类是根据信息的本质特征,将信息按照一定原则与方法进行区分和归并,并建立起分类体系和排列顺序。鉴于不动产部门内部及不同部门之间具有密切联系,因此,在数据库框架体系及层次结构研究时,应注意处理好既相对独立又紧密联接的关系。提取系统内部共用的数据内容,按一定原则形成通用数据层(或类)。各专题数据层(或类)的划分以数据所描述对象的本质及对象间并列或递属关系进行。

4)数据文件的命名规则。 数据文件的命名关系到数据库查询效率。针对数据分类复杂、基本数据表众多的情况,根据各表的内容及功用,按照一定原则进行总体设计,使文件名称简洁明确,不具歧义,从而提高数据库文件管理效率。

5.支撑技术

不动产测绘支撑技术主要包括空间基准技术、数据获取与处理技术和质量检验技术。

5.1 空间基准技术

我国自2008年以后正式启用CGCS 2000坐标系,在此之前的不动产测绘数据主要是基于1954北京坐标系、1980西安坐标系以及各地方城市独立坐标系,不同的坐标系导致早期不动产测绘数据无法在统一的地理空间基准下进行互通,因此,在不动产统一登记推行之后,需要对不动产测绘建立统一的空间基准:提出一套可行的空间基准转换方法,将已有成果所采用的坐标系与CGCS 2000坐标系建立无精度损失的转换模型,研发坐标转换软件,实现大范围数据的互通和共享。

在进行不同坐标系下的不动产互相转换时,首先需要确定转换范围,如省级还是市级范围,整体进行转换还是每个分区逐个转换。其次需要选择合适的转换模型,不动产测绘含土地、房屋、草原、林地、海域等部门,由于不同部门、领域使用这些不动产数据,存在精度不一致的问题,因此,在研究具体不动产测绘数据转换模型时需要基于高精度原则,即将精度不高的资料统一到高精度标准,尤其在处理城市大比例尺数据转换时需要达到数据精度无损的目的。最后研究同一测绘基准下的大地坐标和平面直角坐标相互转换及其换带计算,及不同测绘基准下的坐标之间相互转换。

5.2 数据获取与整合处理技术

由于不同类别不动产的测绘方法具有差异性,同一类别、不同层级的不动产测绘方法也有不同。不动产测绘数据是不动产统一登记和管理的基础数据,如果在数据规格和精度等关键技术指标上存在较大的差异,对实现统一登记管理是极大的阻碍。因此,形成统一的不动产测绘数据获取与整合处理技术非常必要。本文基于数据获取技术和数据整合处理技术进行讨论。

1)数据获取技术。不动产测绘数据具有多模式、多来源、多时态、多属性等结构特征,从准确性、工作效率、精度等方面来讲,不同类别的不动产数据的获取方法有较大的差异。应该在充分研究各类不动产调查、测绘相关技术要求和标准的基础上,根据不同的数据获取优势,选择相应的测绘技术,快速、准确获取相关要素的地理信息。获取不动产测绘数据的最终目标是进行整合与管理,因此对于不同的测绘技术必须按照统一的技术标准,形成一个整体性的解决方案,使得不同的不动产内容能够在统一的技术框架下根据其特点确定其地理信息获取技术。

2)数据整合处理技术。不动产测绘数据的整合处理研究主要从整合原则、现有不动产数据、整合预处理和处理与转换技术实现4方面进行。不动产测绘数据的整合原则主要有一致性原则、独立性原则、适用性原则和完整性原则。现有不动产测绘数据类型复杂、存储形式多样,在数据来源、类型、尺度、时相、维度、结构等方面存在较大的差异;同时,数学基础差异大、数据结构不兼容等问题制约了不动产统一登记目标的实现。因此,多源异构不动产测绘数据的有效转换与整合处理需要分析已有数据的内容和数据格式并对数据质量做出评价,并对现有不动产数据的空间数据、非空间数据及元数据进行完整性、一致性等检查。整合预处理研究主要根据不动产数据整合对象的数据特征以及数据组织形式,依据空间逻辑关系,对不同要素层间实体对象进行调整,形成整合目标要求的相同地理空间范围内、不同类型业务间的共享数据,最终形成符合不动产测绘成果数据库标准的入库数据。最后,为了建立精确、完整和现势性强的不动产成果数据库,在统一数学基础(含大地基准、高程基准、投影及其参数、比例尺等)下,研究不动产数据与模型之间科学高效的组织和管理模式,研究专用的数据处理和转换技术。

5.3 质量检验技术

质量检验技术是决定不动产测绘数据成果应用成效的重要保障,是成果转化过程中的重要环节。质量检验技术研究首先需要收集现有测绘成果质量检验相关国家、行业标准,分析现行土地、房屋、草原、林地、海域等登记中对测绘成果质量的要求,编制不动产测绘成果质量检验技术规范。其次对检验规则进行研究,将检查项划分为计算机自动化检查和人工检查,针对计算机自动化检查项,结合各类不动产数据结构,逐类进行分析,形成各类不动产测绘成果的自动化质量检查规则;针对人工检查项,基于各类不动产测绘成果数据的具体情况进行人工分析,形成人工检查规则。最后根据不动产质检标准和质检规则开发质检软件,保证不动产测绘成果数据的正确性、合理性,为不动产测绘数据的入库提供规范性、一致性和可靠性保障。

6 平台建设

不动产统一登记需要构建庞大的信息化平台,实现从数据采集、汇总、登记、入库、服务等多个环节的统一管理,满足从国家宏观管理到地方管理、社会服务的无缝衔接,因此,必须建立统一的管理平台。本文主要从成果集成与展示技术两方面进行探讨。

6.1成果集成技术

不动产测绘成果集成技术主要基于地理空间框架,集成多级、多类的不动产测绘成果,主要包括集成管理方法、平台运行环境、数据库和软件系统等几个方面。

集成管理主要是对集成管理模式、数据资源规划和数据更新方法的研究。集成管理模式主要针对多级管理展开,与此相应,基于不动产测绘数据指标,数据资源规划则提出多级别和多类型的不动产数据划分、类型组装模型,数据更新方法主要研究同级别、不同类型不动产测绘成果的数据来源、更新渠道、更新方法、更新数据量、更新周期等。平台运行环境主要结合虚拟化、集群、容灾等IT技术,突破GIS应用资源的自动化调度及动态分配、海量空间数据及GIS应用服务的快速备份及恢复等关键技术,形成基于云架构的不动产基础空间平台运行环境建设技术方案。数据库设计包括各级数据库划分、概念设计、逻辑设计和物理设计、历史数据库设计、数据库更新流程设计等。软件系统主要基于二、三维数据服务发布、BI(business intelligence)多维分析、在线专题图等关键技术,研究全面、多角度展现不动产测绘成果数据的软件系统方案。

6.2.成果展示技术

基于不动产登记需求,通过不动产测绘数据的语义分析、元数据定义、不动产测绘数据互操作模式研究,构建完整性约束,设计符合不动产统一登记需求和三维不动产测绘成果展示的数据结构,进而构建三维不动产测绘数据模型。然后结合虚拟现实和网络信息发布的特征,研究三维不动产测绘数据网络发布方案。最后,结合不动产三维数据模型、不动产测绘数据网络发布方案及不动产测绘数据库,研究运用虚拟现实技术开发不动产测绘成果展示平台的相关技术,具体包括三维数据结构和数据组织模型、数据网络发布方案和成果展示系统。

6.3 不动产测绘技术应用

为使探索的不动产测绘技术能够合理、广泛地应用到实际工作中来,需要在上述研究的基础上,选择部分地区进行不动产测绘技术应用研究。如在有条件、有代表性的城市及相关地区,开展基于时空信息云平台的土地、房屋、林地等不动产统一登记测绘数据获取技术、测绘成果应用的信息共享与信息安全、不动产测绘数据获取与整合处理等方面的应用研究;开展草原测绘及测绘成果在不动产登记过程中的应用研究;在沿海有关地区开展海籍测绘技术集成应用研究。通过应用研究,总结并完善不动产测绘关键技术,为形成不动产测绘技术体系打基础。

7.结束语

在当前不动产统一登记的大背景下,“四统一”工作对不动产测绘提出了新的要求。本文在分析当前不动产测绘现状的基础上,总结出不动产测绘关键技术主要包括数据标准、支撑技术和成果平台建设3方面内容,提出了“五统一”技术方案,即统一数据分类体系、统一数据表达模式、统一空间基准、统一获取技术方法、统一管理平台。通过研究不动产测绘内容和指标,结合成果数据库标准研究,形成不动产测绘的数据标准,这是不动产测绘标准化的核心内容,也是技术支撑体系的基础。不动产测绘支撑技术涵盖了不动产测绘的空间基准、数据采集、转换、整合、处理、质检、成果集成和展示等各个生产、应用阶段的关键技术内容,逐步建立不动产测绘的技术支撑体系。在数据标准和支撑技术深入研究的基础上,根据选择应用地区的特点,开展不动产测绘技术应用,实现不动产测绘关键技术研究与应用的一体化。

随着不动产统一登记工作的大范围展开,尤其是草地、林地和海域不动产的逐步实施,不动产测绘技术研究将会面临更加复杂的问题,而本文仅是对不动产测绘关键技术的一些初探,要实现对不动产统一登记工作的支撑保障,还需要在此基础上对不动产测绘及相关技术进行更深入的探索。

文章来源: 杨伯钢,黄迎春

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