CN111462305A - 应用于农村房地一体的三维不动产管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维不动产管理系统技术领域，特别涉及一种基于倾斜三维模型的农村房地一体不动产管理方法，该方法通过开源工具将现有倾斜三维模型成果数据的osgb格式数据转换为3DTlies格式数据，然后对3DTlies数据进行单体化处理，实现精确到户的倾斜三维模型的显示；对地形数据、二维矢量平面数据、倾斜三维模型和三维立体白膜进行服务化管理；建立三维不动产数据库，将不动产基础调查数据导入三维不动产数据库，并别实现三维不动产信息管理平台中前端功能和后端功能。该方法将倾斜三维模型引入不动产权籍管理，可以观、更真实地反映不动产及周边地物现状，满足对农村复杂空间权利的不动产权籍管理和登记的需求。

Description

应用于农村房地一体的三维不动产管理方法

技术领域

本发明涉及三维不动产管理系统技术领域，特别涉及一种基于倾斜三维模型的农村房地一体不动产管理方法。

背景技术

房地一体原则是指土地使用权和土地上的房屋等建筑物和附着物的所有权归属于同一主体，在房地产转让或抵押时，房屋所有权和土地所有权必须同时转让、抵押，而农村房地一体确权即是将农村宅基地和集体建设用地使用权及地上的建筑物、构筑物实行统一确权登记的手续。在农村房地一体确权项目实施过程中，工作人员面临着包括地籍图、宗地图、楼盘表的成果数据格式单一，缺乏三维数据的支持，数据管理和展示停留在一维二维阶段，数据整合过程复杂，与实地数据结合效果较差等问题。因此，亟需拓展新的农村房地一体不动产项目管理方法，让确权工作向数字化、信息化、三维化发展。

发明内容

为了解决在农村房地一体确权项目缺乏三维数据的支持的问题，本发明提出一种应用于农村房地一体的三维不动产管理方法。

本发明的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1）通过开源工具将现有倾斜三维模型成果数据的osgb格式数据转换为3DTlies格式数据；

步骤2）对3DTlies数据进行单体化处理，采用动态单体化方法，建立按幢、层、户分割的三维立体白膜，结合农村房地一体的不动产基础调查数据，实现精确到户的倾斜三维模型的显示；

步骤3）对地形数据、二维矢量平面数据、倾斜三维模型和三维立体白膜进行服务化管理，利用开源数据服务平台Geoserver进行地图服务的发布，利用Tomcat进行模型数据的服务发布；

步骤4）建立三维不动产数据库，将不动产基础调查数据中的房屋、宗地、层、户、权利人数据导入三维不动产数据库；

步骤5）依据三维不动产数据库，分别实现三维不动产信息管理平台中前端功能和后端功能；前端功能包括图层叠加显示，按幢、层、户的定位显示，条件查询，空间查询；后端功能包括服务请求响应及数据库管理。

具体的，步骤1）中所述的开源工具采用Cesiumlab，在Cesiumlab中输入现有的osgb格式的倾斜三维模型数据，设置转换参数，所述转换参数包括但不限于输入输出文件路径，投影信息，中心点坐标，编码格式，依据转换算法对数据进行处理，得到数据转换结果；输出的3DTiles格式数据为分块或分级的数据集。

步骤2）中所述的动态单体化方法，具体为：

根据得到的3DTiles格式数据中房屋的空间分布信息，通过ArcGIS提取房屋的二维矢量平面数据，提取时按幢、层、户来划分，并以shapefile格式存储；

结合不动产基础调查数据，将不动产单元号、层号、户号、宗地信息、户主信息通过ArcGIS关联到二维矢量平面中，不动产信息以属性表的形式保存在shapefile文件中；

生成不动产三维立体白膜，利用Cesiumlab以二维矢量平面数据按照每幢、每层、每户的建筑物高度信息，分别拉伸生成包含有不动产信息的三维立体白膜。

步骤3）中所述地图服务的发布方法，具体为：连接Geoserver服务器，上传所需的地图和模型数据；根据上传数据的类别，分别建立对应的工作空间、数据源，并依照数据特点，确定相应的数据存储参数；将数据源创建为新的图层，依次定义字图层名称、符集格式、图层样式，保存为可供发布的图层类型；将图层发布为地图服务。

步骤3）中所述模型数据的服务发布方法，具体为：部署Tomcat软件，确定服务端口、访问路径和需要发布的文件存储路径；将需要发布的倾斜三维模型和三维立体白膜等模型数据拷贝至定义好的存储路径下；通过修改server.xml配置文件，添加Context属性，属性值设置为数据存储路径，然后重启Tomcat，实现对指定文件夹目录的访问，Web前端和外部服务器可通过指定访问路径获取文件夹下数据，即完成模型数据的服务发布。

步骤4）中建立三维不动产数据库的方法，具体为：

新建PostGIS数据库，利用PostGIS数据库管理工具pgAdmin来建立一个三维不动产数据库，创建过程需确定数据库的字符编码、排序规则及空间索引，然后根据确定好的参数信息自动创建数据库；

设计数据库库表结构，根据农村房地一体的不动产基础调查数据，将数据库分为房屋、宗地、层、户、权利人5个表格，并添加删除标识字段和2个备用字段；

确定主键，房屋表以不动产单元号为主键，宗地表以宗地代码作为主键，层表以层代码作为主键，户表以户代码作为主键，权利人表以权利人身份证号作为主键；

确定外键， 房屋表与宗地表以宗地代码关联，在房屋表中以宗地代码作为外键，层、户、权利人表中分别以不动产单元号与房屋表关联；

导入不动产基础属性信息，按房屋、宗地、层、户、权利人的类别，划分农村房地一体的不动产基础调查数据的表格数据，然后检查数据质量，对符合数据库导入要求的数据，利用pgAdmin依次导入到对应数据库表中；

导入不动产空间属性信息，以步骤2）中所得二维矢量平面数据为空间数据源，确定其空间参考后，利用pgAdmin空间数据导入向导，依次导入房屋、宗地、层、户的空间属性信息。

步骤5）中的前端功能，具体依据如下方法实现：

前端总体采用Cesium开源框架，通过该框架在Web页面中创建具有最佳性能、精度、视觉质量和易用性的3D地球和地图;

配置图层目录树，使各地形图层、矢量图层和模型图层按顺序分层显示，并通过配置显示参数，控制图层的显示效果，诸如叠加顺序、透明度及缩放；

向图层目录树中加入不动产幢、层、户各类三维模型数据，调用Cesium的定位函数和单击弹窗函数，实现单击不动产属性表即可快速定位不动产所在位置，并弹窗显示不动产信息的功能；

调用Cesium的前端查询模块，结合后端数据库查询操作，针对不动产数据库和常用字段，实现对不动产信息部分字段的模糊条件查询操作；

以数据库空间查询操作算子为基础，配合前端页面多边形绘制功能，将前端绘制的多边形坐标数据发送到后端，后端经过数据检查和坐标转换工作，调用数据库空间查询操作算子，执行空间查询操作，并将查询结果返回到前端，实现前端的空间查询操作；

步骤5）中的后端功能，具体依据如下方法实现：

后端总体采用开源框架SpringBoot，后端整体基于MVC设计模式，结合现有不动产业务流程，采用松耦合的开发方式和面向切面的编程来创建一个三维不动产管理后端程序；

创建与数据库表映射的实体类，实体类各成员变量的数据类型与数据库中对应，该实体类作为后端与数据库数据交互的主要载体；

创建数据交互逻辑层，该层基于SQL语言，封装了多个用于控制数据库中增删改查操作的实体函数，实现后端与数据库的快速数据交互和控制指令传输；

创建控制层，该层设计了多个三维不动产管理的功能接口，其服务请求响应模式基于REST标准，前后端数据交互以Json格式进行，能够灵活满足多种请求响应形式，支持多种数据类型的传输，实现了三维不动产管理主要业务的功能，为前端操作提供了功能性支持。

现有不动产管理登记工作主要基于地籍图、宗地图、楼盘表等离散的二维图表或图像来实施，这种方式下，不动产数据管理过程繁琐，数据表达方式不直观，特别是农村房屋坐落错综复杂，空间分布杂乱无章，农村房地一体不动产管理更是难上加难。本发明的构建了一个农村房地一体不动产管理方法，将倾斜三维模型引入不动产权籍管理，把倾斜三维模型成果数据和已有的二维地籍、房产、权利人等数据成果集成到三维GIS中，更直观、更真实地反映不动产及周边地物现状，满足对农村复杂空间权利的不动产权籍管理和登记的需求。

附图说明

图1为本发明实施的总流程图。

图2为本发明数据服务发布流程图。

图3 为本发明数据库建立流程图。

图4为本发明三维不动产信息管理平台搭建示意图。

具体实施方式

实施例1：结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，农村房地一体的三维不动产管理方法包括如下步骤：

步骤1）基于现有倾斜三维模型成果数据，将osgb格式数据转换为3DTlies格式数据。利用开源工具Cesiumlab，输入OSGB格式数据，设置转换参数，工具依据转换算法对数据进行处理，得到数据转换结果。输出的3DTiles格式数据应是分块、分级的数据集，以适用于Web端的网络数据传输和显示。

步骤2）对步骤1得到的数据进行单体化处理，采用动态单体化方法，建立按幢、层、户分割的三维立体白膜，并结合不动产基础调查数据，实现精确到户的不动产三维实体模型的显示，单体化具体步骤如下：

（1）根据步骤1中所得数据，依照三维模型中房屋的空间分布信息，提取房屋的二维矢量平面数据，提取可通过ArcGIS或其他相关平台软件完成。提取时应按幢、层、户来划分，提取的成果应不包含拓扑错误，并以shapefile格式存储；

（2）结合不动产基础调查数据，将不动产单元号、层号、户号、宗地信息、户主信息等关联到上述步骤（1）中的矢量平面中，关联过程可通过ArcGIS或其他相关平台软件完成，不动产信息以属性表的形式保存在shapefile文件中，从而实现不动产信息与矢量平面的挂接；

（3）生成不动产三维立体白膜，利用开源工具Cesiumlab，以步骤（2）得到的矢量平面为输入数据，按照每幢、每层、每户的建筑物高度信息，分别拉伸生成包含有不动产信息的三维立体白膜。

步骤3）发布地图服务和模型数据服务，为了方便Web前端数据的调用和显示，对地形数据、二维矢量平面数据、倾斜三维模型和三维立体白膜等数据进行服务化管理，利用开源数据服务平台Geoserver进行地图服务的发布，另外利用Tomcat进行模型数据的服务发布，如图2所示，具体步骤如下：

a发布地图服务：

（1）连接Geoserver服务器，上传所需的地图和模型数据；

（2）根据上传数据的类别，分别建立对应的工作空间、数据源，并依照数据特点，确定相应的数据存储参数；

（3）将步骤（2）中的数据源创建为新的图层，依次定义字图层名称、符集格式、图层样式，保存为可供发布的图层类型；

（3）将步骤（3）中的图层发布为地图服务，Geoserver支持WMS、WMTS、TMS等形式的服务，以发布WMS为例，发布流程为选择需要发布的图层，在发布界面中定义坐标参考系统和数据框边界，完成图层的发布，在图层预览界面中获取发布服务的访问路径，即标准的WMS服务地址，其他类型服务发布流程与之类似；

b发布模型服务：

（1）署Tomcat软件，确定服务端口、访问路径和需要发布的文件存储路径；

（2）倾斜三维模型和三维立体白膜等模型数据拷贝至定义好的存储路径下；修改server.xml配置文件，添加Context属性，属性值设置为数据存储路径，然后重启Tomcat，通过该步实现对指定文件夹目录的访问，Web前端和外部服务器可通过指定访问路径获取文件夹下数据，即完成模型数据的发布。

步骤4）建立三维不动产数据库，不动产数据库是三维不动产管理的基础支撑，也是Web前端与服务器后端交互的重要手段，后续各种查询操作都是以数据库为核心来完成的。建库流程如图3所示，具体步骤如下：

（1）新建PostGIS数据库，PostGIS是一种对象-关系型数据库，其提供空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符等空间信息服务功能，利用PostGIS数据库管理工具pgAdmin来建立一个不动产数据库，创建过程需确定数据库的字符编码、排序规则、空间索引等内容，然后pgAdmin根据确定好的参数信息自动创建数据库，需要注意的是，该步创建的数据库是一个空数据库；

（2）设计数据库库表结构，根据不动产基础调查数据，数据库主要分为房屋、宗地、层、户、权利人5个表格，各表格字段的设置基本参照不动产基础调查数据格式，在此基础上添加删除标识字段和2个备用字段；

（3）确定主键，房屋表以不动产单元号为主键，宗地表以宗地代码作为主键，层表以层代码作为主键，户表以户代码作为主键，权利人表以权利人身份证号作为主键；

（4）确定外键， 房屋表与宗地表以宗地代码关联，故在房屋表中以宗地代码作为外键，层、户、权利人表中分别以不动产单元号与房屋表关联，故分别在层、户、权利人表中以不动产单元号作为外键；

（5）导入不动产基础属性信息，按房屋、宗地、层、户、权利人的类别，划分“房地一体”的不动产基础调查数据的表格数据，然后检查数据质量，对符合数据库导入要求的数据，利用pgAdmin依次导入到对应数据库表中；

（6）导入不动产空间属性信息，以步骤2中所得矢量面数据为空间数据源，确定其空间参考后，利用pgAdmin空间数据导入向导，依次导入房屋、宗地、层、户的空间属性信息。

步骤5）分别实现三维不动产信息管理平台中前端和后端的各部分功能，如图4所示，前端包括图层叠加显示，按幢、层、户的定位显示，条件查询，空间查询等功能；后端包括服务请求响应、数据库管理等功能。具体实施步骤如下：

a前端实现：

（1）前端框架的建立，前端总体采用Cesium开源框架，通过该框架在Web页面中创建具有最佳性能、精度、视觉质量和易用性的3D地球和地图;

（2）配置图层目录树，使各地形图层、矢量图层和模型图层按顺序分层显示，并通过配置显示参数，控制图层的显示效果，诸如叠加顺序、透明度、缩放等；

（3）向图层目录树中加入不动产幢、层、户各类三维模型数据，调用Cesium的定位函数和单击弹窗函数，实现单击不动产属性表即可快速定位不动产所在位置，并弹窗显示不动产信息的功能；

（4）调用Cesium的前端查询模块，同时结合后端数据库查询操作，针对不动产数据库和常用字段，实现对不动产信息部分字段的模糊条件查询操作；

（5）以数据库空间查询操作算子为基础，配合前端页面多边形绘制功能，将前端绘制的多边形坐标数据发送到后端，后端经过数据检查和坐标转换工作，调用数据库空间查询操作算子，执行空间查询操作，并将查询结果返回到前端，实现前端的空间查询操作；

b后端实现：

（1）后端总体采用开源框架SpringBoot，开发语言为Java，后端整体基于MVC（ModelView Controller）设计模式，结合现有不动产业务流程，采用松耦合的开发方式和面向切面的编程来创建一个三维不动产后端程序；

（2）创建与数据库表映射的实体类，实体类各成员变量的数据类型与数据库中对应，该实体类作为后端与数据库数据交互的主要载体；

（3）创建数据交互逻辑层，该层基于SQL语言，封装了多个用于控制数据库中增删改查操作的实体函数，实现后端与数据库的快速数据交互和控制指令传输；

（4）创建控制层，该层设计了多个三维不动产管理的功能接口，其服务请求响应模式基于REST标准，前后端数据交互以Json格式进行，能够灵活满足多种请求响应形式，支持多种数据类型的传输，实现了三维不动产主要业务的功能，为前端操作提供了功能性支持。

Claims (8)

1.应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1）通过开源工具将现有倾斜三维模型成果数据的osgb格式数据转换为3DTlies格式数据；

步骤2）对3DTlies数据进行单体化处理，采用动态单体化方法，建立按幢、层、户分割的三维立体白膜，结合农村房地一体的不动产基础调查数据，实现精确到户的倾斜三维模型的显示；

步骤3）对地形数据、二维矢量平面数据、倾斜三维模型和三维立体白膜进行服务化管理，利用开源数据服务平台Geoserver进行地图服务的发布，利用Tomcat进行模型数据的服务发布；

步骤4）建立三维不动产数据库，将不动产基础调查数据中的房屋、宗地、层、户、权利人数据导入三维不动产数据库；

步骤5）依据三维不动产数据库，分别实现三维不动产信息管理平台中前端功能和后端功能；前端功能包括图层叠加显示，按幢、层、户的定位显示，条件查询，空间查询；后端功能包括服务请求响应及数据库管理。

2.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤1）中所述的开源工具采用Cesiumlab，在Cesiumlab中输入现有的osgb格式的倾斜三维模型数据，设置转换参数，所述转换参数包括但不限于输入输出文件路径，投影信息，中心点坐标，编码格式，依据转换算法对数据进行处理，得到数据转换结果；输出的3DTiles格式数据为分块或分级的数据集。

3.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤2）中所述的动态单体化方法，具体为：

根据得到的3DTiles格式数据中房屋的空间分布信息，通过ArcGIS提取房屋的二维矢量平面数据，提取时按幢、层、户来划分，并以shapefile格式存储；

结合不动产基础调查数据，将不动产单元号、层号、户号、宗地信息、户主信息通过ArcGIS关联到二维矢量平面中，不动产信息以属性表的形式保存在shapefile文件中；

生成不动产三维立体白膜，利用Cesiumlab以二维矢量数据按照每幢、每层、每户的建筑物高度信息，分别拉伸生成包含有不动产信息的三维立体白膜。

4.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤3）中所述地图服务的发布方法，具体为：连接Geoserver服务器，上传所需的地图和模型数据；根据上传数据的类别，分别建立对应的工作空间、数据源，并依照数据特点，确定相应的数据存储参数；将数据源创建为新的图层，依次定义字图层名称、符集格式、图层样式，保存为可供发布的图层类型；将图层发布为地图服务。

5.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤3）中所述模型数据的服务发布方法，具体为：部署Tomcat软件，确定服务端口、访问路径和需要发布的文件存储路径；将需要发布的倾斜三维模型和三维立体白膜等模型数据拷贝至定义好的存储路径下；通过修改server.xml配置文件，添加Context属性，属性值设置为数据存储路径，然后重启Tomcat，实现对指定文件夹目录的访问，Web前端和外部服务器可通过指定访问路径获取文件夹下数据，即完成模型数据的服务发布。

6.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤4）中建立三维不动产数据库的方法，具体为：

新建PostGIS数据库，利用PostGIS数据库管理工具pgAdmin来建立一个三维不动产数据库，创建过程需确定数据库的字符编码、排序规则及空间索引，然后根据确定好的参数信息自动创建数据库；

设计数据库库表结构，根据农村房地一体的不动产基础调查数据，将数据库分为房屋、宗地、层、户、权利人5个表格，并添加删除标识字段和2个备用字段；

确定主键，房屋表以不动产单元号为主键，宗地表以宗地代码作为主键，层表以层代码作为主键，户表以户代码作为主键，权利人表以权利人身份证号作为主键；

确定外键， 房屋表与宗地表以宗地代码关联，在房屋表中以宗地代码作为外键，层、户、权利人表中分别以不动产单元号与房屋表关联；

导入不动产基础属性信息，按房屋、宗地、层、户、权利人的类别，划分农村房地一体的不动产基础调查数据的表格数据，然后检查数据质量，对符合数据库导入要求的数据，利用pgAdmin依次导入到对应数据库表中；

导入不动产空间属性信息，以步骤2）中所得二维矢量平面数据为空间数据源，确定其空间参考后，利用pgAdmin空间数据导入向导，依次导入房屋、宗地、层、户的空间属性信息。

7.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤5）中的前端功能，具体依据如下方法实现：

前端总体采用Cesium开源框架，通过该框架在Web页面中创建具有最佳性能、精度、视觉质量和易用性的3D地球和地图;

配置图层目录树，使各地形图层、矢量图层和模型图层按顺序分层显示，并通过配置显示参数，控制图层的显示效果，诸如叠加顺序、透明度及缩放；

向图层目录树中加入不动产幢、层、户各类三维模型数据，调用Cesium的定位函数和单击弹窗函数，实现单击不动产属性表即可快速定位不动产所在位置，并弹窗显示不动产信息的功能；

调用Cesium的前端查询模块，结合后端数据库查询操作，针对不动产数据库和常用字段，实现对不动产信息部分字段的模糊条件查询操作；

以数据库空间查询操作算子为基础，配合前端页面多边形绘制功能，将前端绘制的多边形坐标数据发送到后端，后端经过数据检查和坐标转换工作，调用数据库空间查询操作算子，执行空间查询操作，并将查询结果返回到前端，实现前端的空间查询操作。

8.如权利要求1所述的应用于农村房地一体的三维不动产管理方法，其特征在于步骤5）中的后端功能，具体依据如下方法实现：

后端总体采用开源框架SpringBoot，后端整体基于MVC设计模式，结合现有不动产业务流程，采用松耦合的开发方式和面向切面的编程来创建一个三维不动产管理后端程序；

创建与数据库表映射的实体类，实体类各成员变量的数据类型与数据库中对应，该实体类作为后端与数据库数据交互的主要载体；

创建数据交互逻辑层，该层基于SQL语言，封装了多个用于控制数据库中增删改查操作的实体函数，实现后端与数据库的快速数据交互和控制指令传输；

创建控制层，该层设计了多个三维不动产管理的功能接口，其服务请求响应模式基于REST标准，前后端数据交互以Json格式进行，能够灵活满足多种请求响应形式，支持多种数据类型的传输，实现了三维不动产管理主要业务的功能，为前端操作提供了功能性支持。

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