重庆市立体空间地房籍管理关键技术研究与示范

成果简介

1.立项背景
从抗日战争开始，为了战备和市民防空的需要，重庆市就开始在渝中区、沙坪坝等地大量地挖掘防空洞，时至今日已出现了一大批诸如地下商城、地下停车库、骑街楼、轻轨上盖物业等不同形态的土地资源立体化利用实例。这些立体化利用的重要特征是垂直方向上产权主体的多元化，即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人。土地利用方式的转变，也使得人们对土地的理解从二维的平面变为三维的立体。
传统的二维地籍管理模式已经不能满足立体空间地房籍的管理，尤其在划地、土地房屋核查、出图等这些涉及三维空间管理的环节，以及为解决土地立体化利用过程中产生的诸如地产、房产法律纠纷等问题，必将促使未来的地籍管理方式由平面的二维地籍向立体的三维地籍转变。因此，迫切需要系统研究立体空间地房籍的理论与方法，在应用的层面上解决立体化土地开发利用中的地房籍管理问题，同时为不动产统一登记提供技术支撑。
为此，重庆市国土资源和房屋管理局下达了本项目任务（渝国土房管发[2014]9号文）。本项目旨在系统研究立体空间地房籍的理论、技术、法律、管理及应用问题，进行地房籍管理关键技术研究，形成完整的土地利用空间使用权管理解决方案，并选取典型区域开展示范应用，为土地资源和房屋管理立体化应用提供技术支撑，为在重庆市开展立体空间地籍、房籍应用进行技术储备和经验积累。
2.项目名称及编号
课题立项名称为《重庆市立体空间地房籍管理关键技术研究与示范》，立项编号：CQGT-KJ-2014031。
3.项目主要内容
（1）重庆市立体空间地房籍管理的必要性和可行性研究。通过对重庆市地上地下开发管理现状进行调查，找出在立体空间管理方面存在的各类问题，充分借鉴国内先进地区的做法和经验，从法律基础、理论支持、技术实现方面进行了必要性和可行性研究。
（2）重庆市立体空间地房籍管理关键技术研究。以现有的先进测绘技术如虚拟现实、三维可视化等为支撑，对数据补充采集、模型构建、数据管理等关键技术进行了研究。
（3）重庆市立体空间地房籍数据库架构研究。在充分研究重庆市现有地房数据库架构的基础上，探讨确定适当的技术方法和手段，提出重庆市立体空间地房籍数据库架构，实现重庆市地房籍数据的平滑过渡。
（4）研发重庆市立体空间地房籍管理功能模块。研究基于PLC扩展的边界设计表达二/三维地房籍数据统一模型，实现三维产权体的精确表达。研发基于虚拟现实的重庆市立体空间地房籍管理功能模块，实现立体空间地房籍数据浏览、变更、查询、统计功能。
（5）重庆市典型区域立体空间地房籍管理示范。选择重庆市立体空间利用较为发达的典型地区，应用立体空间地房籍管理功能模块，验证研究成果的科学性和可操作性。
4.项目实施情况
2014年7月-9月，项目组完成了国内外技术现状研究；2014年10月-12月，完成了总体技术设计；2015年1-3月完成了示范区的选取并收集了示范区相关资料，对示范区进行了实地考察并采集相关数据；2015年4月、8月，项目组先后对长春三维地籍数据库系统和深圳三维地籍进行了调研，收集了长春三维地籍数据库系统及深圳三维地籍相关资料；2015年5月-2015年12月，完成了关键技术研究，对示范区三维产权体进行了构建；2016年1月-6月，研发了立体空间地房籍管理功能模块；2016年7-8月，项目资料整理，完成了项目预审；2017年3月9日，市局验收。

技术状况

创新性

独占性

盈利性

持续性

先进性

成熟度

国内外学者从现状和实际需求角度出发，对三维地籍相关的法律、制度、技术等问题进行了比较深入的研究，并且取得了一定的成果。但三维地房籍的研究仍然存在许多法律、管理模式以及技术方面的问题，其中，技术问题是制约三维地籍研究的关键，而且这些研究中将地籍管理和房籍管理同时考虑的，国内还没有相关成功案例。
根据项目合同和项目实际开展情况，将项目研究工作总结如下：
（1）对当前重庆市地房籍管理现状及存在问题进行了全面分析，基于此提出了重庆市立体空间地房籍管理的需求。
（2）系统研究了立体空间地房籍管理的相关理论进行了系统研究，包括法律法规基础、地房籍空间实体类型及划分、当前立体空间地房籍管理方案以及管理基本单元等。
（3）对立体空间地房籍管理关键技术进行了研究，包括数据补充采集、立体空间数据模型、立体空间数据管理等。在立体空间地籍模型构建方面，分析设计了其概念模型、逻辑模型，并对三维产权体的拓扑构建、合并与分割相关算法进行了研究。
（4）立体空间地房籍数据库架构研究。在充分研究重庆市现有地房籍数据库架构的基础上，确定了适当的技术方法和手段，提出了重庆市立体空间地房籍数据库架构。
（5）对立体空间产权证权证图的需求、内容和权证图的设计进行了相关研究。根据多视图原理，通过有限的组合视图模式给予三维产权体空间形态的示意说明，并附加相关权属信息等内容说明。
（6）项目组开发了立体空间地房籍管理系统，研发了虚拟现实的重庆市立体空间地房籍管理功能模块，实现立体空间地房籍数据浏览、变更、查询、统计功能。
（7）实现了地表、地上和地下空间土地使用权的有效管理，能直观反映地上和地下空间土地使用情况以及地上地下构筑物的相互关系，实现地上和地下空间土地使用权的立体化有效管理。
（8）实现二三维数据的一体化管理。通过检索二维数据实现同步展示三维产权体模型数据，完全实现了二、三维数据的一体化管理。
（9）不动产查询功能。将三角化后的房产分户矢量数据拉伸后的白模与房屋三维模型链接起来，实现了楼盘房屋的地房籍号、不动产登记单元号、坐落、套内面积等属性信息查询及楼层结构查询。
项目成果丰硕，主要获得如下成果：（1）《重庆市立体空间地房籍管理关键技术研究与示范研究报告》；（2）重庆市立体空间产权体权证图（草拟）；（3）建立立体空间地房籍管理应用典型区域1个；（4）软件著作权1项：立体空间地房籍管理系统V1.0（登记号：2016SR269870）；（5）核心期刊论文2篇：①基于Skyline的三维地房籍管理的设计与研究（《数字通信世界》）；②重庆智慧国土建设现状分析与模式探讨（《上海国土资源》）。

1.独特的三维地籍和房籍统一管理。
采用C/S技术框架，基于Skyline三维地理信息平台实现了2D/3D地房籍数据的一体化管理和应用，实现了界址点、界址线、宗地、宗地体、建筑产权体、三维房屋产权体等地房籍数据的浏览、查询、变更、统计等功能，对不同高程的立体空间数据进行精细化和直观化的管理，精准描述立体空间中的三维产权体，直观反映不同地房籍产权体同周边产权体的相互关系，真实再现各种土地、建筑、房产的空间关系，使决策者、管理者可以从多个角度直观地观察地籍环境，提高规划管理水平。
上述工作主要分为四个基本流程实现：（1）地籍数据和房籍数据的补充采集；（2）界址点、界址线、宗地、宗地体等地籍数据的一体化显示；（3）宗地内地上地下产权体等产权体的一体化显示；（4）通过唯一的房地籍号将地籍和房籍管理连接起来，实现地房籍数据的查询、统计、分析等管理功能。
2.地房籍数据补充采集技术。
从地上地下数据补充采集的方法及内容分析了地房籍数据补充采集技术，对地房籍数据中的“存量”部分，采用机载lidar测量、倾斜摄影测量以及激光扫描测量获取；对地房籍数据中的“增量”部分，采用三维激光扫描测量和野外数字测绘来补充采集新增的地房籍数据；地下空间三维界址点采用全站仪运用三维空间极坐标法获取。
3.基于ArcGIS和3ds Max的三维产权体构建。
项目组基于ArcGIS和3ds Max实现了将二维的宗地和房产图拓展成了精确表达的三维产权体，并以shp文件方式来组织和管理三维产权体。上述工作主要分为四个基本流程实现：（1）二维数据预处理。以建筑基底图为基准，通过平移缩放等仿射变换操作，来校正楼层平面结构图，校正后的楼层平面结构图上的同名控制点应该与基底图上的同名控制点具有相同的x,y坐标。（2）拔高楼层平面多边形。使用3ds Max按层高拔高楼层平面结构多边形，生成三维产权体的几何体。（3）模型材质贴图及批量导出。当产权体模型生成后，使用纹理材质贴图表现产权体的实体几何结构，使用批量导出工具可以生成.x模型格式文件和一个记录模型中心点坐标的txt坐标文件。（4）基于shp文件方式来组织和管理三维产权体。将txt坐标文件转为shp并添加相应字段，在Skyline中加载模型shp文件，对shp文件进行相关设置即可实现来批量加载三维模型。
4.基于房产分户图的房屋产权体构建及查询。
基于ArcGIS实现了将二维房产图拓展成了精确表达的三维产权体，并以shp文件方式来组织和管理三维产权体白模，将三维产权体白模与房屋产权体三维模型通过不动产单元号链接起来，实现了楼盘房屋的地房籍号、不动产登记单元号、坐落、套内面积等属性信息查询及楼层结构查询。
5.基于有限组合视图的立体空间产权体权证图设计。
根据多视图原理，通过有限的组合视图模式基于三维产权体空间形态的示意说明，突出三维产权体的空间特征、空间布局以及与周围空间对象的关系。设计的组合视图包括正北方向、正东方向、俯视方向以及位置示意图。出证过程涉及三维产权体实体线框模型的消影、界址点注记的编辑、证书的导出以及打印等功能。
本项目将地籍管理和房籍管理同时考虑，结合重庆市土地立体化应用典型案例，形成完整的土地立体空间使用权管理和三维不动产管理的解决方案。项目研发的立体空间地房籍管理系统实现了立体空间地房籍数据浏览、变更、查询、统计功能，实现了地表、地上和地下空间土地使用权的有效管理，能直观反映地上和地下空间土地使用情况以及地上地下构筑物的相互关系，实现了将二维的宗地和房产图拓展成了精确表达的三维产权体等关键技术，并将房屋三维产权体与房屋三维模型通过不动产单元号链接起来，实现了楼盘房屋的地房籍号、不动产登记单元号、坐落、套内面积等属性信息查询、定位等。项目组在重庆市渝中区进行了典型区域示范应用，系统为国土资源和房屋管理部门提供更为精细化和直观化的管理手段，提高了地房籍管理的技术水平及工作效率。

1.社会效益。该项目研究及实践的成果，可以为国土资源和房屋管理部门提供更为精细化和直观化的管理手段，更好的保护人民群众的土地房屋财产安全，使部分目前不清晰立体空间权利得到确认，避免由于地下、地表、地上建筑（构筑）物相互交叉、重叠而导致的纠纷。
2.经济效益。按当前土地价值500万/宗和房屋总价100万/套计算，预计实行立体空间地房籍管理后，每年至少能避免类似2起土地纠纷和10套房屋纠纷，可间接节约社会成本约2000万元。
当前项目研究成果已在重庆市渝中区国土资源管理分局和重庆市不动产登记中心率先开展了示范应用，为下一步具体开发和实施提出了重要的理论依据和技术支撑，可有效助推不动产统一登记工作，其实践的成果可在主城区及全市推广，并对我国的地房籍管理有一定的典型示范价值。

项目研究成果形成完整的土地利用空间使用权管理解决方案，并选取了典型区域开展示范应用，取得了良好的效果，为土地资源和房屋管理立体化应用提供了技术支撑，为在重庆市开展立体空间地籍、房籍应用提供了技术储备和经验积累。当前，项目研究成果正在渝中区国土资源管理分局以及重庆市不动产登记中心进行推广应用。
为满足土地立体化应用不断扩大形势下的地房籍管理需求，系统在重庆市渝中区国土资源管理分局率先进行了典型区域示范应用，实现示范区地房籍数据浏览、变更、查询、统计等功能，实现地表、地上和地下空间土地使用权的有效管理，能直观反映地上和地下空间土地使用情况以及地上地下构筑物的相互关系，实现了楼盘房屋的地房籍号、不动产登记单元号、坐落、套内面积等属性信息查询的及定位等功能，为土地资源和房屋管理立体化利用提供技术支撑，为国土房屋管理部门提供了更为精细化和直观化的管理手段，大大提高了地房籍管理的技术水平及工作效率，解决土地立体化应用中产生的权属纠纷等问题。
此外，为满足不动产客体管理的需求，系统正在进行部分功能修改完善，系统升级后在重庆市不动产登记中心不动产客体管理中得到应用，真实表达不动产及其权属的空间布局、楼盘外貌、房间结构、周围景观等内容，准确反映不动产登记对象及其权属的三维空间位置和边界，使同一户型的位置和朝向明晰化，为不动产客体的管理和登记提供更为精细化和直观化的管理手段，满足不动产客体的多样化管理和不动产登记业务开展的要求。

总的来说，国内外学者从现状和实际需求角度出发，对三维地籍相关的法律、制度、技术等问题进行了比较深入的研究，并且取得了一定的成果。但三维地房籍的研究仍然存在许多法律、管理模式以及技术方面的问题，其中，技术问题是制约三维地籍研究的关键，而且这些研究中将地籍管理和房籍管理同时考虑的，国内还没有相关成功案例。
当前我国正在开展建设的三维地籍系统主要有深圳、长春市等地。深圳市三维地籍信息系统是第一个投入实际应用的三维地籍系统，其先后在三维地籍建模、数据维护、可视化以及二三维地籍数据集成等核心技术上取得进展。长春市国土局采用激光雷达、点云建模、倾斜摄影、航空遥感等技术，在全国第一个开展了三维地籍数据库系统建设工作，研建了宗地体、界址模型、界标物模型等三维地籍概念模型体系，形成了三维地籍管理技术体系，成果达到国际先进和国内领先水平。
本项目将地籍管理和房籍管理同时考虑，结合重庆市土地立体化应用典型案例，形成完整的土地立体空间使用权管理和三维不动产管理的解决方案。项目研发的立体空间地房籍管理系统实现了立体空间地房籍数据浏览、变更、查询、统计功能，实现了地表、地上和地下空间土地使用权的有效管理，能直观反映地上和地下空间土地使用情况以及地上地下构筑物的相互关系，实现了将二维的宗地和房产图拓展成了精确表达的三维产权体等关键技术，并将房屋三维产权体与房屋三维模型通过不动产单元号链接起来，实现了楼盘房屋的地房籍号、不动产登记单元号、坐落、套内面积等属性信息查询、定位等。项目组在重庆市渝中区进行了典型区域示范应用，系统为国土资源和房屋管理部门提供更为精细化和直观化的管理手段，提高了地房籍管理的技术水平及工作效率。
通过比较，本项目研究成果达到西南地区领先水平，对山地城市地籍和房籍的立体化管理提供了技术支撑。

03、功能级：关键功能分析目前能够做到

市场状况

市场分析

商业模式

营销状况

转化需求状况

拟采取的转化方式：

技术转让

资金需求额：

0万元

应用推广已投入情况：

0万元