“房地一體”數(shù)據(jù)自動化融合和建庫方法研究

龍文駿

（廣東恒源空間地理信息技術(shù)有限公司,廣東 惠州 516000）

0.引言

2020年5 月，自然資源部印發(fā)了《自然資源部關(guān)于加快宅基地和集體建設(shè)用地使用權(quán)確權(quán)登記工作的通知》（自然資發(fā)〔2020〕84號），提出“按照不動產(chǎn)統(tǒng)一登記要求，加快地籍調(diào)查，對符合登記條件的辦理“房地一體”不動產(chǎn)登記，形成滿足確權(quán)登記需要的“房地一體”地籍調(diào)查成果”。在這樣的背景和要求下，很多學(xué)者結(jié)合實踐開展了探討和研究，齊永波[1]等從數(shù)據(jù)采集的角度切入，研究了三維激光掃描技術(shù)在“房地一體”測量中的應(yīng)用。張西軍[2]等從“房地一體”協(xié)同整理、內(nèi)外業(yè)協(xié)同工作和數(shù)據(jù)匹配技術(shù)三個方面開展了“房地一體”數(shù)據(jù)整合關(guān)鍵技術(shù)研究。葉愛東[3]主要圍繞“房地一體”權(quán)籍?dāng)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的內(nèi)容和方法進(jìn)行了研究和探討。以上這些研究主要圍繞不動產(chǎn)確權(quán)登記工作模式、“房地一體”測量、數(shù)據(jù)建庫關(guān)鍵技術(shù)及數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查方法等開展研究和探討，并未探討和研究面向分立的房屋、宗地數(shù)據(jù)如何快速、高效、自動實現(xiàn)關(guān)聯(lián)融合。因此，本研究從數(shù)據(jù)的組織和邏輯結(jié)構(gòu)切入，重點面向“房地一體”數(shù)據(jù)自動化關(guān)聯(lián)融合的技術(shù)和方法進(jìn)行梳理和研究，探索構(gòu)建一套普適性的數(shù)據(jù)融合框架，并通過實例進(jìn)行論證。

1.研究思路與方法

1.1 研究思路

以查清每宗土地、每棟房屋權(quán)屬為目標(biāo)，開展數(shù)據(jù)的清理及整合工作。首先依據(jù)土地權(quán)利類型區(qū)分所有權(quán)與使用權(quán)，完成集體土地和國有土地的所有權(quán)全覆蓋；在全覆蓋的所有權(quán)范圍內(nèi)，按照各區(qū)地籍管理劃定清理范圍，對相關(guān)數(shù)據(jù)收集整理，形成權(quán)籍清晰、宗地界線清楚的宗地，對未形成清晰邊界的宗地，開展權(quán)籍調(diào)查，實現(xiàn)土地使用權(quán)的全覆蓋。按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫建庫標(biāo)準(zhǔn)，以歷年來土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫、土地和房屋確權(quán)登記成果為基礎(chǔ)，通過格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、拓?fù)渲亟ǖ燃夹g(shù)手段，對存儲分散、格式各異、標(biāo)準(zhǔn)不一的各類調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行整合建庫，按照分層分類管理，形成空間參考一致、圖屬檔一體的專題調(diào)查數(shù)據(jù)庫。對有權(quán)籍調(diào)查成果且已經(jīng)登記發(fā)證的，將登記成果直接入庫更新，有權(quán)籍調(diào)查未登記的需要開展權(quán)屬認(rèn)定工作。對權(quán)籍調(diào)查未覆蓋的區(qū)域開展測繪和權(quán)籍調(diào)查工作，擴(kuò)展數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)則結(jié)合業(yè)務(wù)審批、專項調(diào)查數(shù)據(jù)信息，開展各類權(quán)籍?dāng)?shù)據(jù)的集成和認(rèn)定工作。

1.2 數(shù)據(jù)融合方法

在物理空間上，房屋和宗地既是屬于不同空間層級的兩個相互獨立的空間實體，又在空間上具有緊密的關(guān)聯(lián)和明確的空間拓?fù)溥壿?，具體表現(xiàn)為一個宗地地塊對應(yīng)其上的一棟或多棟房屋建筑，而每一棟房屋建筑必然落在且僅落在一個宗地地塊上。為了既能從空間上體現(xiàn)房屋和宗地要素的拓?fù)溥壿嫞帜茉趯傩陨蠈崿F(xiàn)“房地一體”數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)融合，本研究以空間關(guān)聯(lián)和屬性關(guān)聯(lián)兩種方式開展房屋建筑數(shù)據(jù)和地籍宗地數(shù)據(jù)的融合研究，最終基于統(tǒng)一時空基準(zhǔn)，依據(jù)統(tǒng)一的屬性編碼，實現(xiàn)房屋、宗地數(shù)據(jù)的連接。

1.2.1 屬性關(guān)聯(lián)

依據(jù)《不動產(chǎn)單元設(shè)定與代碼編制規(guī)則（試行）》對每一宗宗地進(jìn)行編碼。每宗地采用七層28位編碼規(guī)則進(jìn)行唯一編碼。依據(jù)《建筑物分類及代碼》規(guī)范，對該宗地內(nèi)每一棟建筑進(jìn)行唯一編碼。同時，將宗地編碼作為外鍵，對該宗地內(nèi)的每棟建筑進(jìn)行掛接，通過屬性邏輯實現(xiàn)宗地與該宗地內(nèi)所有建筑具備統(tǒng)一的宗地代碼，并以此作為關(guān)聯(lián)字段,如圖1所示。

圖1 房屋、宗地屬性邏輯映射

1.2.2 空間關(guān)聯(lián)

基于空間關(guān)聯(lián)的“房地一體”數(shù)據(jù)融合，即根據(jù)宗地與建筑物在空間中的唯一映射關(guān)系，以空間位置為索引，實現(xiàn)建筑物與宗地的關(guān)聯(lián)如圖2所示。宗地特征點坐標(biāo)分別記為（Xn，Yn），宗地內(nèi)建筑物幾何中心點作為建筑物特征點，記為（xm，ym），只要滿足（xm，ym）在宗地特征點以內(nèi)，即認(rèn)為該建筑與宗地具備對應(yīng)關(guān)系。

圖2 房地和宗地拓?fù)潢P(guān)系

基于屬性編碼的“房地一體”數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，即從屬性層面以宗地編碼為唯一關(guān)聯(lián)字段，對于該宗地范圍內(nèi)的建筑物，按照對應(yīng)宗地編碼進(jìn)行編碼。同時，由于一宗地對應(yīng)多個房屋建筑，為了區(qū)別各獨立建筑，需對每個房屋建筑進(jìn)行唯一編碼，用以識別建筑物自身信息，最終，通過空間和屬性兩種模式實現(xiàn)了“房地一體”數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)[4]。

1.3 數(shù)據(jù)建庫流程

本研究以空間數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理，從數(shù)據(jù)的獲取到最終入庫，包括數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、標(biāo)準(zhǔn)化處理、“房地一體”數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合和數(shù)據(jù)入庫四個階段，每個階段又按照屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和組織[5]。

1.3.1 質(zhì)量檢查

數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查主要在完成數(shù)據(jù)測量或數(shù)據(jù)獲取后進(jìn)行，檢查對象包括屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，重點檢查數(shù)據(jù)屬性的完整性和成果的正確性、空間拓?fù)錂z查、屬性和空間一致性等。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化處理

標(biāo)準(zhǔn)化處理是將數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則規(guī)整后，才能形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其過程主要包括數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)化。

1.3.3 關(guān)聯(lián)融合

數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合是本研究的核心內(nèi)容，按照本研究提出的數(shù)據(jù)融合方法和思路，主要包括通過編碼以關(guān)鍵信息實現(xiàn)房、地數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，通過空間坐標(biāo)關(guān)系實現(xiàn)房、地數(shù)據(jù)空間關(guān)系判斷，通過屬性、空間，共同實現(xiàn)房、地數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)融合，并建立相應(yīng)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。

1.3.4 數(shù)據(jù)入庫

最后實現(xiàn)房、地數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)分層入庫和屬性信息建表入庫。

建庫流程框架和各環(huán)節(jié)核心要素，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)建庫思路

2.實證研究

2.1 研究區(qū)域概述

本研究以惠陽區(qū)“房地一體”農(nóng)村宅基地和集體建設(shè)用地確權(quán)登記發(fā)證工作為實例進(jìn)行論證研究。廣東省惠州市惠陽區(qū)地處珠江三角洲東部，毗鄰香港，東鄰惠東縣，西靠深圳、東莞，南臨大亞灣，北接惠城區(qū)?；蓐栍?003年6月撤市設(shè)區(qū)，現(xiàn)轄淡水、秋長、三和3個街道和沙田、新圩、鎮(zhèn)隆、永湖、良井、平潭6個鎮(zhèn)，轄區(qū)面積915.6 km2，常住人口95.98萬人（2020年人口普查時點，11月1日零時）?；蓐枀^(qū)范圍內(nèi)約13.05萬宗地數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本次建庫包括基礎(chǔ)圖層、參考圖層和輔助圖層，如表1所示?；A(chǔ)層包括行政區(qū)劃、遙感影像等，作為工作底圖和底板；專題圖層包括地籍分區(qū)和不動產(chǎn)單元。

表1 資源目錄

2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)檢和融合入庫

2.3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查模型

數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查是數(shù)據(jù)處理、入庫各環(huán)節(jié)的必要條件。數(shù)據(jù)的正確性、規(guī)范性是開展“房地一體”數(shù)據(jù)自動化融合的基礎(chǔ)。本研究根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)檢的要求、對象和環(huán)節(jié)，按照檢查內(nèi)容、質(zhì)量元素和檢查項目，構(gòu)建了5大類10中類14小類的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查體系，如表2所示。

表2 %數(shù)據(jù)質(zhì)檢體系

2.3.2 “房地一體”數(shù)據(jù)融合模型

ArcGIS是目前處理空間數(shù)據(jù)的主流工具軟件，Model－Builder是其自帶的一款工具，能以工作流的形式實現(xiàn)地理處理工具的串聯(lián)，并可導(dǎo)出為Python腳本進(jìn)行代碼級開發(fā)。本研究采用ModelBuilder構(gòu)建“房地一體”數(shù)據(jù)融合工作流，最終建立可編輯的Python腳本。按照本研究設(shè)計的“房地一體”數(shù)據(jù)融合方法設(shè)計程序邏輯，主要設(shè)計步驟如下：

（1）通過空間關(guān)聯(lián)方法，將房屋和宗地進(jìn)行空間關(guān)聯(lián)分析，對于空間上可關(guān)聯(lián)宗地的房屋賦值該宗地編碼，作為房屋數(shù)據(jù)集一；對于不能進(jìn)行空間關(guān)聯(lián)的房屋，將房屋數(shù)據(jù)中的宗地編碼清除，考慮可能宗地編碼有誤。

（2）通過屬性關(guān)聯(lián)分析方法，將待關(guān)聯(lián)宗地編碼作為關(guān)聯(lián)碼，和宗地能關(guān)聯(lián)的房屋作為房屋數(shù)據(jù)集二，屬性編碼不同、關(guān)聯(lián)不上的房屋作為房屋數(shù)據(jù)集三。

（3）將房屋數(shù)據(jù)集二和房屋數(shù)據(jù)集一進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，若房屋編碼一致，則作為待融合圖層；若不一致，則數(shù)據(jù)集二中房屋要素的宗地編碼更新為目標(biāo)宗地編碼，作為待融合圖層。

（4）房屋數(shù)據(jù)集三和房屋數(shù)據(jù)集一進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，若房屋編碼一致，則更新數(shù)據(jù)集三中房屋要素的編碼更新為目標(biāo)宗地編碼，作為待融合圖層。

（5）將待融合圖層進(jìn)行融合，作為最后的“房地一體”數(shù)據(jù)。

采用ArcGIS Modle Builder進(jìn)行模型設(shè)計和實現(xiàn)，融合流程和模型如圖4所示，其具體構(gòu)建過程和編輯的Python腳本代碼在論文中省略。

圖4 數(shù)據(jù)融合模型

3.結(jié)束語

從方法體系的層面梳理了房屋和宗地數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系，建立了兩類空間要素的融合方法，設(shè)計了包括數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)入庫的完整流程，為開展“房地一體”數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和建庫提供了流程和方法框架。

（1）建立了一套比較完整的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)和質(zhì)檢體系。該檢查體系可面向空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及需要通過屬性、空間實現(xiàn)關(guān)聯(lián)融合的數(shù)據(jù)對象，經(jīng)過在實際工作中的驗證，該體系的質(zhì)檢維度較為完整，同時具有一定的普適性和靈活性，在面對其他工作中的空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查時，也可以針對不同的重點進(jìn)行調(diào)整。

（2）根據(jù)房屋、宗地數(shù)據(jù)特征，以及工作中的實際需求，設(shè)計了“房地一體”數(shù)據(jù)融合的邏輯、方法和流程，并在惠陽區(qū)“房地一體”項目中進(jìn)行了細(xì)化和實現(xiàn)。實踐證明，采用屬性和空間分步關(guān)聯(lián)和關(guān)聯(lián)后分步驟融合的方法具有較高的準(zhǔn)確性，以此為基礎(chǔ)通過ArcGIS Modle Builder串聯(lián)各環(huán)節(jié)和流程，實現(xiàn)了“房地一體”數(shù)據(jù)自動融合模型。