探析三维数据模型在不动产管理中的应用

四川省南充市高坪区自然资源和规划局 唐烈

一、引言

孟子言：“无恒产而有恒心者，惟士为能。若民，则无恒产，因无恒心。”我们站在当下这个时间点，以旁观者的视角去看现代人类历史长河中任何一个崛起的大国，他们的首要任务就是保护自己国家的领土、资源等各种产权，时至今日，我们总结历史的经验得出最有效的措施就是制定并完善不动产登记制度。大自然赐予我们的自然资源、土地、河流、山脉、建筑物等以固有的承载功能为各行各业提供发展空间，统称其为不动资产。其作为一种大型投资，最容易被我们理解的就是现如今城市中存在的各类建筑物和公共空间。譬如写字楼、公园、商场、图书馆、美术馆，也有仓库、物流中心、工厂等功能用处的资产。作为人类生活及社会发展中的重要资产,如何改善并优化不动产管理，是值得我们探讨的话题。

二、三维数据模型优势与现状

如果把三维数据模型技术的发展比喻成一段旅途，那么它的起点是计算机学科，一路走来，在旅途中各个学科不可避免地受到了它的影响，因此，三维数据模型技术渐渐渗透并应用到各个领域中。在生物医学、地理学、测绘学、建筑学等学科都有其用武之地，在数字城市领域、城市规划领域、消防救护领域、应急安防领域、防震减灾领域、国土资源领域、文物保护领域、文化遗产领域等崭露头角。例如在建筑领域、医学领域、交通领域等，三维数据模型技术能够对其方案和预期结果进行评估，能有效避免不必要的浪费和无法预料的损失；在影视和游戏领域，数不胜数的动漫、纪录片、游戏已经让我们体验了令人震撼的视觉冲击和气势宏伟的场景再现，让我们的眼界和身体可以游历远古的宫殿，欣赏浩瀚的宇宙。比如《帝陵》，自从2015年首播以来，这部大型编年体史诗动画纪录片好评如潮，纪录片从皇陵入手叙述了西汉和唐朝各位皇帝在位期间发生的主要事件、是非功过、治国理念和鲜少听闻的帝王轶事，侧面展示了两个时代的兴盛与衰败。该纪录片采用微景观、地图、壁画、三维建筑、实拍表现形式相结合的手法完美演绎了陕西境内的帝王及其陵墓文化特质，让三维数据模型技术润物细无声般进入我们的日常生活，令人震撼的同时也引人深思。

早在2019年2月的“全国国土测绘工作座谈会”上公开表示为推动实景三维中国建设、海洋测绘等前进的脚步，自然资源部将启动“十四五”基础测绘规划编制工作。随之而来的在三维数据采集、处理、应用等领域出现了大量的机会。时至今日，三维数据模型在不动产管理中有着不可或缺的作用，比如倾斜摄影测量开始普遍应用在传统地籍测量中、三维实景模型技术已普遍应用在文物修复、古建筑数据保护、智慧城市等领域。

三、三维数据模型在不动产管理中的应用

我国的不动产管理现状目前面临着“内容杂，数量多”的问题，随着我国的经济社会发展水平的提高、城镇化不断扩大，我国不动产的种类、数量在快速扩大。就当前我国的不动产内容，就包括了集体土地所有权、矿产资源使用权；构筑物、房屋等建筑物所有权；森林、树木所有权；林地、农耕地、草地等土地承包经营权；建设用地使用权；宅基地使用权；海域使用权等多种类型。而每一种类型的不动产中，涉及内容广泛，包含数量众多，需要大量的技术人员对这些内容进行管理调查，采集数据进行数据整合。

（一）三维空间数据的采集和获取

三维数据模型技术在不动产管理中较多地应用于全方位实景展示、城镇规划改造领域、地籍测量、房屋及建筑物调查和测量领域。测量过程中最核心的就是测量数据信息的采集和处理，传统测量过程中，所有数据的获取全部为人工施测所得，因此为保证数据的准确性需耗费大量时间进而导致工期被拉长，难以满足整体进度要求；其次，各项测量的工作流程均需要专业对口的技术人员进行测量并记录，而一个项目组难以拥有如此大量且专业的人力资源。另外，尽管是专业人员也没有办法做到同时提供全方位（比如房角点、墙线、陡坎、空调位等）的位置信息。

未接触过倾斜摄影的人大概会疑惑：通过拍照片就能完成建模？倾斜摄影是指拍照的时候摄像机和被拍摄物体之间通过多个不同角度的镜头，采集具有一定倾斜角度且具有高分辨率的倾斜影像。和倾斜摄影相对应的是正向摄影，循名责实，就是我们所熟悉的从被拍摄物体的正上方进行拍摄，如今在地图绘制方面还是有着很广泛的应用，比如日常使用的导航软件，里面的地图都是用这种方法绘制的。两者的区别，仅仅是在于能不能拍摄到物体的侧面，而这些多角度的影像是获取空间数据的有效方式之一。

我们来梳理一下，用影像建模需要做哪几件事情：

（1）采集多张不同角度且能找到匹配点的影像；

（2）记录拍摄时的坐标、角度等原始数据；

（3）使用软件对影像进行处理和整合；

（4）计算出空间坐标，形成模型。

另外，无人机和倾斜摄影的融合，使我们可以采集到更清晰更全面更丰富的影像数据（因其测量时飞行高度较低），进而弥补了因使用传统测量而无法获取多角度影像以及地面建筑物侧面纹理信息这一短板。无人机倾斜摄影测量的整个采集数据的过程以及后续的建模几乎是全程自动化，整个流程所耗费的人力资源和资金费用都大幅减少。因为倾斜摄影技术能够将地表上的各种建筑、物体、景象都准确如实地反映出来，且适应我们的视觉习惯，为不动产管理带来了更高效更细致的体验。

（二）三维实景建模

无人机技术和倾斜摄影技术的融合促使我国三维数据模型技术在完善和创新中不断发展，一步一步走向完善。也有效改善了三维城市建模成本高昂这一经济问题。三维实景建模——把采集来不同角度的三维空间数据进行处理整合生成实景模型并进行展示。因倾斜摄影技术采集到的数据精准度极高，地表附着物构筑物的纹理、颜色、参数等数据信息甚至能达到与实际情况相差无几，当我们全方位、多角度对模型进行观看或者研究时，除了可以对其进行常规的放大，缩小等操作之外，对三维实景模型中的物体的长度、宽度、高度、体积等详细数据也都有所记录。因此三维实景建模技术常被用于不动产登记、城市规划、拆迁规划、面积测量，重点危房关注、实景分层分户、建筑违章巡查等。

（三）三维数据建模的应用

在对小区或者商场、写字楼等公共区域建立实景三维模型时，为能够实现以每户为单位查询所属地址信息和相关户籍等信息，可以将采集来的房屋所属权信息和业主信息进行融合。可根据门牌号查询到此不动产的所属权以及现居住人员的户籍信息，能有效对不动产信息进行监控管理。

危房管控一直是不动产管理过程中的重点管理领域，建筑群的名称、地点、建设方、监管方，以及社区街道人员、物业管理人员等信息，同时房屋应按照“危房鉴定等级划分”的四个等级在实景三维模型中用不同的标识进行备注，并对其设置主动检查提示功能，便于管理人员可以清晰明了地查看辖区内需重点关注的房屋位置及当下的实际情况，实现管理前置，能有效减少突发情况。

基于三维实景模型进行拆迁规划，如何检验拆迁的方案是否充分尊重群众意愿，并做到与周边环境协调？最好的方式就是模拟拆迁效果，鼓励居民参与其中发表观看模拟拆迁效果后的感受以及提出建议。根据规划方案展示的模拟拆迁效果，能够方便决策者进行对比，同时，在具体执行拆迁方案的过程中，依据面临的环境等客观因素以及实际情况进行相应的调整，提炼出因地制宜的最佳拆迁方案。最重要的一点是可以对原始数据进行留存，能有效避免抢建抢造，便于后续统计赔偿补偿。

基于三维实景模型进行古建筑数字化，如西安古城墙。通过无人机近景摄影测量技术获取古城墙及附属建筑物的影像数据，对古城墙及建筑物进行三维重建，实现对古城墙的数字化及信息化，助力古城墙的管理保护工作。南京故宫博物院官网和微景天下（北京）科技有限公司合作出品的“全景故宫”也很受广大网友的青睐。

四、结语

通过倾斜摄影技术采集影像生成让人视觉效果感到舒适的三维模型，能更细腻表达客观世界，也让我们多了一种方式去丈量这个世界，为不动产管理提供多尺度、多样化、多形式的综合服务。这也只是它诸多使用方式中的冰山一角，在建立“数字中国”中构建用于集成各类自然、艺术、生态、人文、环境等方面信息的空间框架。三维数据模型正在一步一步扩大它的事业版图。