房产测绘信息三维可视化技术研究

王胜兵 郭爱勤

【摘要】由于房产测绘工作的特殊性，传统的测绘手段已难以适应信息化社会发展的步伐和实际工作需求。引入三维可视化技术，可以进行任意地理范围内房产统计分析如：房产容积率分析、房产密度分析、按房屋属性进行的分类查询等功能，方便了解城市房屋状况，提高了管理效率。本文介绍了重点分析了三维可视化技术，并探讨了其在房产测绘中的应用。

【关键词】房产测绘；三维可视化；模型库

一、房产测绘与三维可视化技术

房产测绘就是运用专业手段、技术及仪器测定土地、房屋的位置、权属、界线、面积、质量及其他使用状况，是专业测绘中的分支之一。在符合相关规范标准和法律的前提之下，用数据、文字及富有特定意义的图件等形式精确而专业地将测绘成果呈现出来。房产测绘内容包括：房产平面控制测量，房产调查，房产要素测量，房产图绘制，房产面积测算，变更测量，成果资料的检查与验收等。房产测绘随着城市的发展、房屋的交易、买卖等情况而必须及时更新，以保持测绘成果与实地情况一致。

房产测绘信息三维可视化是三维可视化技术在房产测绘领域的具体应用，该技术的研究将极大促进房产测绘三维成果的快捷发布，实现在Internet上实时为用户提供感兴趣区域的房屋及其附属设施三维景观，具有广泛的应用前景。目前，三维城市的研究如火如茶，与房产测绘三维可视化密切相关的城市三维可视化研究已取得了很多成果。在城市三维可视化的研究中，常规的方法是Grid、Tin、DSM（数字表面模型）等三维建模方法。这些方法普遍适用于基于场的三维模型构建，即率间上连续分布的对象，如地形等；而对于房屋、独立地物等离散实体的三维表现上，该方法存在明显不足，其构建算法复杂，三维模型数据最大，不能满足网络快速响应的要求。常歌、孙敏等提出CSG（几何构造体）方法表达城市建筑物。CSG要素采用栅格三维数据结构，其构造出的三维景观数据量巨大，也不适于网络快速、实时发布的要求。

二、三维可视化技术

（一）模型库的建立

模型库是对单个模型的资源综合，是存储模型的资料库。在房产信息三维可视化中，是以房产基础-地形信息为对象，以分散实体为单位进行构建的，这其中房屋是最主要的组成部分。在三维模型构建时，可针对具体房屋，预先建立房屋模型。对单个对象建立多种式样的模型，如不同类型的屋顶、不同结构的房屋、风格迥异的建筑物等，将这些模型进行分类整合，便于在进行建模时可参考调用。模型库建立后，三维场景是通过模块的“搭积木”进行参数组合，完成建模。在三维模型库中，服务器端的工作从单个模型的建立变成了模型的組合，通过预先的模型建立，可以节省建模时间，有效提升建模的效率，这符合Web环境中实时构建的需要。

（二）服务器端数据处理

通过预先的模型数据库的建立，可以实现实时建模，同时也可减少网络响应时间，但这对于服务器端提出了高要求。对于模型库来说，资源需要越多越好，信息量越大越好，资源越多越能实现实时构建的准确度，信息量越大越能完善信息程度，这无疑就加重了服务器的负担。

三、三维可视化技术应用方向

（一）实现WebGIS上实时提供房产测绘区域三维景观

三维可视化技术在各行各业的应用已经渐渐展开，在房产测绘领域也有着普遍的应用。三维可视化技术在房产信息管理的管理模式、信息应用范围和展示手段、成果输出等方面都带来的卓有成效的影响。研究的核心问题就是WebGIS环境下用户关心区域的三维场景实时构建，在系统支持下，不仅可以做到三维场景的实时构建，而且可以在WebGIS上实现。

（二）实现房产测绘三维成果的快捷发布

已有的房产测绘三维景观往往是通过OpenGL等传统三维可视化技术构造，而这样生成的三维成果一般都不能够实现网络发布，这大大地限制了三维成果的发布范围，同时也造成了信息传递的滞后，由于信息的时效性，甚至会造成信息的失效。房产三维场景网上发布的研究是利用WebGIS平台解决传统房产三维成果发布困难的窘境，使得房产三维场景可以廉价、快捷、有效、及时的通过Internet的呈现的广大用户面前。对房产信息管理的管理模式、信息应用范围和展示手段、成果输出等方面将带来革命性的变革，对于改变传统的房产信息管理工作方式，使房产信息管理更加自动化、更加富有表现力方面，具有相当广泛的应用前景。

（三）满足用户网上三维看房的要求

目前有些房产网站已经推出网上看房的业务。但大多数观看的都是二维的房产平面图。此类看房网站虽然可以满足用户查看地段及周围环境的要求，但终究无法提供形象、直观的三维场景使用户有身临其境的感受。本系统可以根据用户的要求实时生成三维房产测绘场景，并通过Internet实时发布到用户的浏览器。并且可以浏览、飞行、鸟瞰该三维场景，同时提供空间查询功能。可以满足大多数用户不到现场就能看房的要求。

（四）为数字城市的研究提供借鉴

随着三维可视化的发展，它已经渗透到各个学科中，在各个行业得到广泛的应用，其中在数字校园中的使用已成为普遍现象。数字校园是数字城市的一个组成部分，利用建模软件、三维GIS平台、面向对象的编程语言可简单实现数字校园系统的查询分析、漫游浏览、实时渲染、网上发布等功能。系统设计主要分为数据采集、数据处理、编程实现几个环节。数据采集主要是利用遥感影像获取数字线化图、航片获取正射影像、数码相机获取地物纹理和用测量手段获取等高线。之后，将DLG从AutoCAD导入3dsMAX建模，并利用PhotoShop对纹理进行细化，以使3dsMAX更好地为模型进行渲染。同时，利用DEM和DOM在IMAGIS中生成地形、地貌模型之后将其导入三维可视化平台VRMap2.0，并借助.net和数据库Oracle实现空间数据的存取和查询。数字校园是数字城市的一个组成部分，我们可以用同样的方法实现数字小区乃至数字城市，只不过数据量大一些，数据组织复杂一些，数据存取多一些，现在的Oracle和SQLSever2008都有了空间数据库的功能，足够满足系统的需求。

四、三维可视化的发展前景

三维可视化的发展，缩短了现实世界和计算机虚拟世界的差距，并且拓宽了人们的视野，不仅使人们更加清楚地认识这个世界，还为人们改造世界提供了很好的指导作用。它的未来更加令人向往。

首先，与GIS的结合越来越紧密。对三维现实世界的可视化是以GIS为前提的，地面模型和大范围场景模型的建立离不开GIS，两者只有充分结合，才能实现真正的三维可视化。

其次，与现实世界的差距进一步缩短。三维的世界是静态的，而实际上我们是在一个包括时间在内的四维世界里。目前Skyline的TerraExplorerPro可以实现太阳、月亮以及光晕根据时间、日期、时区等来显示在相应的位置上，并且太阳光源依照太阳所处的地域不同而不同。

最后，与人工智能结合更加紧密。人工智能的发展，由传统的程序员编程向电脑编程发起挑战。人工神经网络、遗传等人工智能算法的改进，使计算机更加的智能化，人类能够做到的大部分事情计算机都能做到。三维可视化的未来就是，我们不用在繁复的可视化算法中挣扎，也不用为实现不了的操作而苦恼，因为只要我们能够想到的，计算机都能自动为我们做到。

参考文献

[1]刘璇.基于网络环境的城市房产信息三维可视化技术研究[D]. 地图制图学与地理信息工程：桂林理工大学，2012.

[2]林平.浅谈房产测绘重要性及其质量管理[J]. 价值工程， 2014年13期.