济南房产GIS管理系统关键技术研究

陈艳华，韩冰，李春光，孙秀宁

(1.济南市房产测绘研究院，山东 济南 250001； 2.济南市城乡建设发展服务中心，山东 济南 250001)

1 引 言

房产测绘是获取房产管理数据的主要手段，是数字房产中空间数据和属性数据的重要来源[1]。随着济南市《测绘市场“放管服”实施意见》和《济南市工程建设项目“多测合一”管理办法》的实施，济南市房产测绘市场逐步放开。各测绘机构纷纷涉足房产测绘领域，出具的房产测绘数据标准不一、格式各异，房产测绘主管部门的工作难度越来越大。

为加强对多源房产测绘数据的监督检核，满足数据的规范化与精确化需求，济南房产GIS管理系统，基于空间信息的拓扑唯一性[2]，以房产测绘、GIS技术[3]、SOA技术和工作流技术[4]为支撑，搭建房产一体化管理与审批流程，实现了房产对象的图属统一、实体关联与信息集成，提高了工作效率，加强了数据共享和业务协同。

2 系统设计

2.1 系统架构

济南房产GIS管理系统以“框架统一、逻辑一致、互联互通、分级管理”为建设思路，构建一体化协同系统。将不同机构的多源数据，通过融合转换[5]，实体关联[6]，促进数据共享，实现应用统一，系统架构如图1所示。

图1 济南房产GIS管理系统架构图

(1)基础架构：采用浪潮政务云系统，实现主机、存储等的数据通信，为数据传输提供可靠的环境。

(2)运维架构：进行服务管理、系统管理、系统监控、用户管理等，将多源异构数据资源进行聚合，实现跨数据库、跨平台的无缝接入与集成，实现定制化业务应用的高效开发、集成、部署与管理。

(3)数据架构：将不同业务视角下的空间数据、业务数据、接口数据、文档数据进行整合，形成多源异构数据的信息资源池，为系统提供统一的信息资源架构和支撑保障。

(4)应用架构：通过图表一致性、空间属性一体化技术，构建用户与系统沟通信息的桥梁，为用户提供直观化、精确化、准确化[7]交互工具。

(5)安全架构：设置横向安全服务模式和纵向安全服务模式，为系统的正常运转提供安全系统保障，保障系统运转的安全性。

2.2 技术路线

房产测绘市场的放开导致房产测绘数据标准不一，分散建设的房产测绘系统难以满足房产测绘主管部门分级管理、信息共享的需求。为解决上述矛盾，济南房产GIS管理系统以数据融合为基础，以先进技术为支撑[8]，以分级授权为手段，以信息安全为红线，以标准规范为保障，构建互联互通、协同共享的应用平台。实现对房产测绘数据的科学化、规范化、一体化管理，纵向上实现与各级房产数据监管机构的协同审核，横向上实现与相关部门之间的互联互通。系统技术路线如图2所示。

图2 济南房产GIS管理系统技术路

(1)数据融合。将矢量、栅格、影像、图形、文档等多种格式的多源房产地理信息数据从数学基础、数据组织、应用模型、地图表达等方面进行融合整合。

(2)业务审核。根据系统分配的楼幢编码(楼幢唯一标识码)、户室编码(户室唯一标识码)进行图表一致性和空间属性一体化审查，并完成业务实体关联。

(3)分级授权。根据业务主管部门的管理职能，采用去中心化和统分结合的思想，分级授权，协调统一，进行业务调度与信息共享。

(4)协同共享。基于开放的OGC标准，提供空间数据交换和服务互操作协议，实现各业务协同部门的互联互访与应用统一，满足各部门的多样化和个性化需求。

3 关键技术

3.1 基于OWS的多源数据融合

房产地理信息数据不仅包括具有统一坐标系统和投影信息的基础地理信息数据(*.gdb、*.shp)、遥感影像数据(*.tiff)、房产分幅图数据(*.dwg、*.dxf、*.cas、*.edb、*.shp)等，还包括采用局部、独立坐标系统的房产分层分户图数据(*.sdd、*.sdb、*.jnfc、*.siff、*.json)。

济南房产GIS管理系统，在OGC网络服务(OGC Web Service，OWS)框架下，构建房产数据模型和服务模型，为多源地理信息数据的获取、管理、操作、表达、交换、共享和应用提供支撑。基于OGC标准，系统以面向对象的方式组织数据，对基础地理信息数据和各机构提交的房产分幅图数据基于统一的GIS数据模型进行解析、转换与表达，形成“房产一张图”；对各种格式的房产分层分户图数据基于统一的地理信息标识语言，形成支持几何、拓扑、属性和时态信息表示的JSON文件，并赋予对象属性和关联关系，从而实现各类信息的综合全面表达及资源信息间的空间关联、映射关联和语义关联。

3.2 基于服务式GIS的空间信息共享

济南房产GIS管理系统，基于服务式GIS(Service GIS)构建GIS服务器实现空间信息共享。系统基于SOA技术，向客户端发布基于OGC标准的WMS、WMTS、WFS、WCS、WPS、TMS等GIS服务，将地理信息数据与GIS功能以服务的方式发布出来，供多种客户端进行跨平台、跨网络、跨语言调用。为充分利用第三方资源，系统基于服务式GIS对“济南市智慧住建一张图”服务器上的相关GIS服务进行聚合，并将聚合后的结果再次发布，用于本系统的功能集成应用。同时将本系统的相关GIS服务提供给“济南市智慧住建一张图”进行调用与聚合。

3.3 基于工作流的业务流程建模与分级授权

通过分析各部门业务审核关系，济南房产GIS审批流程具有流程化、规范化、协同化、图属审查一体化等特点，为使系统建设能够适应不断变化的业务调整和功能扩展需要，非常适合采用工作流技术进行系统开发与建设。

济南房产GIS管理系统，采用GIS技术与工作流技术相结合的方式，进行业务流程建模与分级授权实现。采用GIS技术进行图形数据与业务数据的集成与动态结合，实现在线图形化与图文互操作。采用工作流技术进行访问控制、安全认证、业务规则与逻辑实现的封装，实现用户的身份识别、安全认证与业务流程的动态配置，形成图文一体化的GIS工作流[9]，实现业务部门的层级审批，实现联合审批和协同管理的最优化。

3.4 基于面向对象的数据一体化管理

在进行数据库建设时，济南房产GIS管理系统基于SuperMap模型建立面向对象的空间GIS模型，将空间几何对象抽象为几何对象模型、地理对象模型、地图表示对象模型和图形计算对象模型，以此来表达对象的对象特性、空间拓扑特性以及对象间的纵向层次关系与横向非层次关系[10]。最后，通过SuperMap SDX+空间数据引擎，将数据存储到关系型数据库中，实现空间数据、图形数据、属性数据和业务数据的一体化存储。

在进行系统功能建设时，济南房产GIS管理系统以楼盘表为纽带进行数据共享交换。系统首先以“房产一张图”为基础，对幢进行统一赋码，形成楼幢编码，串联楼盘表、房产平面图和属性信息。然后，对楼盘表中的户室进行统一赋码，形成户室编码，串联楼盘表、房产分层分户图、属性信息、审批信息和业务信息，进行数据的自动继承、实体关联、信息审核、业务挂接、协同共享和一体化表达与管理，如图3所示。

图3 面向对象的数据一体化管理

3.5 基于时态GIS的数据更新

为提高数据管理质量，保证数据的准确性与可溯性，提升数据的更新效率，济南房产GIS管理系统，应用时态GIS技术，建立数据的更新机制。系统以楼盘表为纽带，采用面向对象方法，在空间数据库的基础上增加时间要素，通过版本管理与历史回溯的方式，建立房产空间信息、属性信息和业务信息的历史演变过程[11]，实现历史数据与现势数据的管理与更新[12]。

4 结 论

本文从目前房产测绘数据规格多样、更新迅速、审核复杂的实际出发，通过研究多源数据融合、空间信息共享、业务流程建模、数据一体化管理等技术，构建了以数据为核心，以业务为主线，以技术为保障，以服务为目标的济南房产GIS管理系统。为房产测绘数据审核提供了信息化、网络化支撑，促进了办公自动化和生产效率的显著提高，为充分发挥房产测绘数据在国民经济和社会发展等方面的价值提供了重要保证。