二、三维一体化不动产权籍数据库构建与应用.pdf

二、三维一体化不动产权籍数据库构建与应用桂大伟1，2，何华贵1，2，陈朝霞1，2，杨文杰1，2（1.广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州510000；2.广东省城市感知与监测预警企业重点实验室，广东广州510060）摘 要：针对国内立体空间不动产确权登记的日益迫切需求，本文结合广州市权籍调查成果入库审查工作实际，提出面向二、三维一体化的不动产权籍数据库设计。数据库以三维产权体为基本管理单元，使用三维界址点、空间方位、投影坐标系等属性字段约束，在满足三维宗地、自然幢、房屋空间特征描述的同时，充分兼容存量二维权籍数据。通过构建三维权籍管理系统，验证该数据库设计在三维不动产单元参数化建模和可视化展示应用方面的有效性，对三维不动产确权登记发展具有重要意义。关键词：立体空间；二、三维一体化；权籍数据库；广州中图分类号：F299.23；TP311.13 文献标志码：A 文章编号：2097-1001（2023）05-0065-060 引言地下空间的合理开发与利用是节约、集约利用城市土地，缓解城市土地资源紧张，优化城市空间结构，提高资源利用效率的重要途径1-2。随着城镇化的发展步伐日益加快，加强城市地上、地下立体化开发利用，充分发掘城市立体空间资源，对于促进高质量可持续发展具有深远战略 意义3。近年来，中国部分城市立体空间开发利用进入迅速发展阶段，大型地下轨道交通运输枢纽、综合地下管廊、地下商业综合体等建设项目取得瞩目的成就。但是，地下空间确权登记相关法律法规和政策的缺失，导致地下空间确权登记实践较少，权属登记的发展明显落后开发利用建设，不利于掌握地下空间开发利用的基本情况和后续规划的编制与实施4-6。城市立体化开发建设对土地分层供应的需求得不到政策、技术方面的有效保障。缺少地下空间登记管理办法与实施细则等规范性文件导致无法开展登记实务，地下权利空间结构复杂使得权属界限范围难以通过传统权籍调查手段划定，传统二维权籍管理模式无法清晰反映土地立体化利用中的权利分布状况，难以满足精细化不动产登记需求，多层地下空间的多样性用途属性也成为阻碍确权的难题之一。如何划定地下宗地、确定多种用途地下空间建筑物权属界线、理清多层地下权利空间的关联关系，都是收稿日期：2023-03-07；修回日期：2023-05-15基金项目：广东省城市感知与监测预警企业重点实验室基金项目（2020B121202019）；广州市城市规划勘测设计研究院科技基金项目（RDI2210201014）第一作者：桂大伟（1992），男，工程师，主要从事地图制图学与地理信息工程的研究工作。Email:第 5 期2023 年 10 月自然资源信息化Natural Resources Informatization No.5Oct.,2023 66自然资源信息化2023 年 10 月地下空间权籍管理亟待解决的问题。传统不动产权籍管理系统主要面向二维不动产权籍空间数据管理7，权籍管理系统从二维向三维空间的转变需要结合不动产登记实务工作开展情况和不动产统一登记平台建设水平。因此，良好兼容性和扩展性的二、三维权籍数据库设计是立体空间确权登记工作起步阶段更合理的解决方案8。本文从广州市地下空间确权登记工作实际需要出发，根据不动产登记数据库标准和省、市不动产登记办法及实施细则要求，设计二、三维不动产权籍数据库，从数据库的需求分析、概念结构、逻辑结构和物理结构等方面阐释数据库设计内容。通过二、三维权籍数据库设计，指导权籍管理系统建设，为立体空间确权登记提供数据管理支撑和数据互操作基础。1 数据库需求分析不动产权籍调查成果是不动产统一登记的依据和基础。不动产权籍调查形成权属清楚、界址清晰、面积准确的调查成果，为不动产登记提供支撑。根据不动产登记暂行条例国土资源部关于做好不动产权籍调查工作的通知等文件要求，不动产权籍成果主要包括土地、房屋、林权、海域四大类。现阶段，地铁站点、地下商城及地下综合管廊等地下空间及空中连廊、立交桥等地上空间的确权登记需要较迫切，上述立体空间权利主要依附国有建设用地使用权。本文所述二、三维一体化权籍数据库设计正是基于这一概念 框架。广东省自然资源厅制定并出台关于地上地下国有建设用地使用权及其所附建筑物构筑物所有权确权登记暂行办法（以下简称办法），明确定义地下国有建设用地使用权，地下国有建设用地使用权可以在同一地表投影范围内上下重叠。首次登记地下国有建设用地使用权及其所附建（构）筑物所有权时，应借助三维坐标点确立空间权属界限；地下建（构）筑物工程竣工后，还应建立相应的三维立体模型。现阶段，不动产确权登记和管理以不动产单元为基本单元，权籍数据库管理的数据多是二维权籍数据，管理的内容基本是宗地及宗地地表上建筑物和设施的信息与权属9-10。各地为了适应立体空间确权登记的要求，主要参照城市地下空间测绘规范城市地下管线探测技术规程开展权籍调查。测量标准、测绘生产手段和工艺的差异，造成权籍成果数据的共享和管理阻碍，为权籍管理系统和不动产登记平台的维护和更新带来了极大困难。因此，二、三维不动产权籍数据库在二维权籍空间数据管理能力的基础上，应拓展并兼容三维空间数据存取功能；数据结构能够真实刻画地下不动产单元三维空间位置和权属界线，实现三维权利空间的关联、压盖和冲突分析，满足地下国有建设用地使用权分层设立的基本 要求11-12。在三维表达与可视化方面，三维不动产单元制图是支撑三维确权登记的重要环节，实现物理空间与产权空间的精确表达及权属信息的全面展示，对保障产权所有者合法权益至关重要。二、三维空间数据库需要在制图表达升维、制图注记优化、制图效率提升等方面兼容与发展，以满足三维不动产登记的推广需求。三维不动产单元管理的核心是可见的外部边界和不可见的权属边界特征同时可视化表达，由于三维权籍模型数据的立体结构、空间相邻关系复杂，现阶段的三维不动产单元可视化维度单一、复杂群集对象内部特征难以展示、缺少动态交互等问题仍有待解决。2 数据库设计广州市现行权籍调查业务流程根据不动产权籍调查技术方案的要求，将权籍调查成果流转程序划分成果申请、成果审核、成果入库 3 个环节。在成果申请阶段，权籍调查机构上传不动 67桂大伟，等：二、三维一体化不动产权籍数据库构建与应用第 5 期产单元空间数据，导入（录入）不动产单元的权籍调查信息表，上传不动产单元调查的附件或原始资料；在成果审核阶段，不动产登记机构或其他受委托机构审查上传的成果是否满足入库要求，并对调查程序规范性、成果有效性进行审核；在成果入库阶段，对审查通过的调查成果进行入库编号，以供登记业务办理。因此，地下空间二、三维权籍数据库应支持上述环节全生命周期的数据管理工作。本研究以地下空间不动产登记为导向，研究并构建地下空间二、三维一体化权籍数据标准，从而实现地下空间二、三维权籍数据的有效管理、更新、维护和共享，更好推动地下空间不动产确权登记的生产实践。2.1 数据库概念设计从不动产权籍调查成果入库、管理和后续衔接不动产登记业务出发，不动产权籍数据库应真实刻画不动产单元模型和权属空间界限，客观表达不动产权利对象。参考土地管理域模型（land administration domain model，LADM），按照权利包、组织包、空间包对地籍空间对象进行分类和表达13，二、三维一体化不动产权籍数据库划分登记业务对象、权利对象、权利人对象和不动产单元对象，如图 1 所示。图 1 权籍成果数据实体关系权利人对象用于表达不动产权利主体，按照不动产权利类型可以分为自然人或企业组织等其他非自然人，通过身份信息、国籍、户籍等属性结构信息加以表达和描述，借助不动产单元编码与不动产权利空间进行关联。不动产单元实体用于表达不动产权属空间，通过界址点、界址线、界址面配合投影坐标系、高程坐标系等数学基础，定量刻画三维不动产权利空间位置，通过“六至”（东、南、西、北、上、下）位置关系定性描述三维不动产权利空间范围，这是不动产权利的客体。权利对象用于描述各类不动产登记信息，根据权利类型划分所有权、用益物权以及抵押、地役权等他项权利，通过权利对象构建权利人与不动产单元之间的联系。登记业务对象用于表达登记业务办理过程中的各类流转信息，业务过程信息是构成不动产登记簿的基础，审核确认后的信息被载入登记簿并作为最终不动产登记成果，权利人对象、不动产单元对象通过权调编号等业务信息进行关联，如图 2 所示。二、三维一体化权籍数据库以三维产权体为基本管理单元，产权体类可分拆为宗地单元类、自然幢单元类、逻辑幢单元类、层单元类及户单元类，界址点类等为产权体类提供对应的空间相关属性信息。逻辑设计阶段进一步细化各个数据库表结构设计，明确库表间主键关联关系及各表字段类型、字段代码、数据类型、字段长度、值域、约束条件、属性字典表等。2.2 数据库逻辑设计在数据库概念设计基础上，本文对二、三维一体化不动产权籍数据库表结构进行设计，进一步明确数据库中的表结构、键及约束关系。兼顾数据库增、删、改等基本操作的快速、高效等特性，还要考虑权籍数据库与不动产登记平台频繁交互带来的存取、查询、分析等操作性能要求，分别设计了权籍提交业务数据逻辑模型和权籍成果数据逻辑模型，权籍提交业务数据逻辑模型如图 3所示。?68自然资源信息化2023 年 10 月图 3 权籍提交业务数据逻辑模型权籍提交业务数据主要包括业务案件信息、案件关联信息、测绘单位信息和附件图件信息。其中，业务案件信息记录权籍调查项目地址、委托人、业务类型等基本业务信息；案件关联信息通过权调编号关联各权籍业务，用于案件业务流转、上下手业务关联；测绘单位信息和附件图件信息用于存储权籍调查单位相关信息及其提交上传的各类宗地图、分户图、界址点表等文件，是权籍三维模型生产建模的底板和基础。权籍成果数据以不动产权籍调查规程不动产登记数据库标准广东省不动产登记窗口建设规范（试行）等标准中的各类数据字段为基础，从兼容二、三维不动产单元入库、表达和三维不动产模型生产建模出发，对宗地、自然幢、逻辑幢、层、户、界址点等数据表字段进行扩展升级。其中，界址点表扩充空间基准、高程信息、投影方式等字段，作为描述不动产单元在三维垂向形态特征的数学基础；宗地表、宗海表扩充高程字段，通过统一绝对坐标系准确表达三维宗地体界址空间；自然幢、逻辑幢表扩充高程字段，配合幢基底坐标数据可用于后续参数化构建房屋幢模型；层、户数据表扩充边界墙体厚度、内部分隔墙体厚度字段，准确表达层、户边界范围。此外，为衔接权籍调查成果入库后的不动产登记业务办理，根据权籍调查成果数据所处阶段及应用情况，在逻辑设计上通过标识位进行分层管理。权籍成果数据逻辑可分为权籍调查层、权籍审核层、权籍登记层、权籍历史层 4 个逻辑层，分别对应已上传但未通过审核的权籍调查成果、已通过审核入库但未核准登簿的权籍成果、已核准登图 2 权籍提交业务数据实体关系?69桂大伟，等：二、三维一体化不动产权籍数据库构建与应用第 5 期簿的权籍成果和已失效的权籍成果。2.3 数据库物理设计本研究采用人大金仓（Kingbase）数据库实现二、三维一体化权籍数据库建库与应用，空间数据插件采用 PostSQL，数据库采用“一主四备、读写分离”集群化策略部署。为满足不动产登记业务对数据库高可用、高并发的要求，数据库集群部署在相互独立的数据中心。为提高权籍空间数据在不动产登记业务中的存取效率，根据登记业务逻辑，本文将数据库划分不同模式，按照“一库、多模式、多用户”的思路对权籍空间、登记业务过程、登记成果等数据进行统一管理和应用，不同模式下数据共享同一物理存储资源，数据存取和应用模式之间的逻辑相互独立。宗地图、分户图、权籍调查表等文件类型数据采用安全文件传输协议（secure file transfer protocol，SFTP）直接存储，数据库表记录文件存储路径并通过权调编号或不动产单元号进行关联索引。从互操作性及兼容后续倾斜摄影测量成果入库角度出发，二、三维一体化权籍数据库三维模型采用开源场景图二进制（Open Scene Gragh Binary，OSGB）数据格式，模型结构由真实三维坐标组成，保障不动产单元具备可量测性。三维模型数据除保留不动产单元特有属性特征外，还包含比例尺、坐标系、投影类型等元数据，确保模型数据要素完整、准确。为保证三维模型数据存取效率，三维单体化模型、纹理等数据以文件形式存储于数据库文件服务器，模型文件命名规则参照不动产单元编码规则。通过建立单体模型索引金字塔对三维模型进行分级，提升三维数据加载和分析处理速度。根据不动产单元类型和逻辑层次结构特征，三维模型数据通过不动产单元标识码关联权籍属性信息。3 应用成效本文基于二、三维一体化不动产权籍数据库模型，搭建了广州市三维不动产权籍管理系统，对三维权籍数据进行入库、管理和更新。系统基于数据库表逻辑规则、空间拓扑规则对数据进行质检，以确保入库数据的完整性、准确性。系统支持基于宗地图、分层分户图数据的参数化建模，兼容目前二维不动产权籍调查作业模式，便于测绘单位快速生产建模。3.1 三维不动产生产建模根据已入库的权籍调查成果，工作人员可在系统中选择对应入库的宗地、逻辑幢进行属性关联挂接，导入幢基底图层数据文件后编辑层高、层数等信息。系统根据录入参数和数据文件后台进行参数化建模，建模后数据以模型文件形式入库存储，通过不动产单元 ID 关联对应的权籍属性数据。系统也支持三维模型数据成果入库，对完成预处理的三维模型进行质检。质检通过后，三维模型数据与不动产单元 ID 标识被同步写入模型文件数据库和权籍数据库，模型成果入库流程如图 4所示。图 4 权籍三维模型入库流程3.2 三维不动产单元管理系统实现二、三维场景下的不动产单元管理，支持空间查询、属性查询、距离量算、邻域分析、叠加分析、冲突检测等交互操作。点击三维场景?70自然资源信息化2023 年 10 月下图层中的楼幢房屋后，系统以“抽屉式”形式展示被点选的单体化房屋分户模型，直观、准确呈现不动产单元权利空间基本情况，其界面示例如图 5 所示。通过搭建广州市不动产三维权籍管理系统实现各类结构化与非结构化三维地籍数据及相关二维地理信息数据的统一存储，形成三维地籍数据汇集、处理和管理机制，实现三维地籍数据及其相关二维地理信息数据的统一管理和应用。4 结语本文从立体空间确权登记实务工作需求出发，结合广州市不动产权籍数据管理现状，通过分析三维空间权籍数据管理特点与要求，提出了二、三维一体化不动产权籍数据库模型。随着不动产统一登记制度深入实施和立体空间不动产确权工作不断开展，本文设计的权籍数据库可在原有二维权籍管理和不动产登记平台基础上动态适配，适应当前二维不动产权籍调查成果生产、入库和管理，能够衔接广泛开展的二维不动产统一登记业务。基于二、三维一体化权籍数据库开发建设的广州市三维不动产权籍管理系统具备良好的兼容性与扩展性，可有效支撑立体空间不动产确权登记工作。参考文献1孙建宏，王卫真，于林竹.地上地下空间土地利用及确权思考 J.中国土地，2014（5）：30-32.2唐德宇.地下空间利用的发展前景及制度完善 J.城乡建设，2014（7）：22-26.3蒋敬.不动产登记之地下空间使用权确权登记研究J.住宅与房地产，2018（22）：16.4吴春岐，李磊.地下空间确权登记探索 J.国土资源，2018（11）：42-44.5史平平，张军连，杨燕敏.我国城市地上地下土地权利的设立：以中关村西区为例 J.自然资源学报，2010，25（10）：1639-1648.6张潆文，张富刚，吴春岐，等.我国城市地下空间确权登记态势与机制研究 J.中国房地产，2019（18）：63-69.7李宁，张东映，李辉，等.基于 GIS 的不动产权籍调查数据管理系统 J.测绘地理信息，2020，45（2）：72-74.8马波，赵海波.城市地下管线二、三维一体化数据库设计研究 J.测绘地理信息，2017，42（3）：1-6.9杨文杰，陈利燕，杜剑光，等.基于“多源多规”的广州市不动产统一登记平台设计与实现J.城市勘测，2019（2）：16-18.10 陈利燕，林鸿，宋永欣，等.广州市不动产测绘成果汇交平台设计与实现 J.测绘通报，2018（9）：135-138.11 邹倩.CityEngine 不动产登记三维建模与数据库设计研究 D.合肥：合肥工业大学.12 吴旋.不动产登记数据库模型设计研究J.科技资讯，2017，15（33）：7-8.13 LEMMENC,VANOOSTEROMP,BENNETTR.ThelandadministrationdomainmodelJ.LandUsePolicy,2015(49):535-545.图 5 三维权籍管理系统界面下转第 39 页 39王靖雯，等：基于夜间灯光数据的大同市城市扩张研究第 5 期Research on urban expansion of Datong based on nighttime light dataWANGJingwen1,DONGRui2,LIYonghua3(1.CollegeofResourcesandEnvironment,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,Gansu,China;2.CollegeofGeographyScience,InnerMongoliaNormalUniversity,Hohhot010022,InnerMongolia,China;3.InnerMongoliaJunheWanweiSpacePlanningandDesignCo.,Ltd.,Hohhot010020,InnerMongolia,China)Abstract:Basedonthelong-termnighttimelightdata,thispaperusesthemethodofcomparisonwiththestatisticaldatatoextracttheurbanbuilt-upareasinDatong.Thispaperstudiesthespatio-temporalexpansioncharacteristicsofDatongandcorrelationofexpansionfrom1992to2020bymeansofscaleexpansionindex,centerofgravitymigrationmodel,landscapepatternindexandcorrelationanalysis.Thestudyhasfoundthatintermsoftemporalchangecharacteristics,thenetincreaseofthebuilt-upareasinDatongis101squarekilometers,andtheexpansionintensityofthebuilt-upareaisincreasing.Intermsofexpansionmode,duringtheinvestigationperiod,theurbanbuilt-upareahaspresentedanexpansionpatterndominatedbydual-coreagglomerationandcircle-leveldevelopment.Intermsofcenterofgravitymigration,theurbancenterofgravitygenerallyshiftstonorthwestin19922020,andshowsatrendofshiftingfromnortheasttosouthwestin20162020.Intermsofspatialpattern,Datonghasstrongagglomerationandacompactspatialpattern.Inrecentyears,thebuilt-upareatendstoberegularandsimpleinshape.EconomicfactorshavethehighestcorrelationwithurbanexpansioninDatong.Keywords:urbanexpansion;nighttimelightdata;built-uparea;thecenterofgravitymovement;relevance上接第 70 页Construction and application of two and three dimensional integrated real estate registration databaseGUIDawei1,2,HEHuagui1,2,CHENZhaoxia1,2,YANGWenjie1,2(1.GuangzhouUrbanPlanning&DesignSurveyResearchInstitute,Guangzhou510000,Guangdong,China;2.GuangdongEnterpriseKeyLaboratoryforUrbanSensing,MonitoringandEarlyWarning,Guangzhou510060,Guangdong,China)Abstract:TomeetwiththeincreasinglyurgentdemandforthreedimensionalrealestateregistrationrightinChina,thisarticleproposesarealestateregistrationdatabasedesignfortwoandthreedimensionalintegrationbasedonthepracticalworkofstorageandreviewofrealestatesurveyresultsinGuangzhou.Thedatabaseusesthethreedimensionalpropertyunitasthebasicmanagementunitandisconstrainedbyattributessuchasthreedimensionalboundarypoints,spatialorientation,andprojectioncoordinatesystems,fullydescribingthespatialcharacteristicsofthreedimensionalparcels,buildings,andhouseswhilesupportingthemanagementoftwodimensionalregistrationdata.Byconstructingathreedimensionalregistrationandmanagementsystem,thevalidityofthedatabasedesignhasbeenconfirmedtoeffectivelysupportparameterizedmodelingandvisualdisplayofthreedimensionalrealestateunits,whichisofgreatsignificanceforthedevelopmentofthreedimensionalrealestateregistration.Keywords:threedimensionalspace;twoandthreedimensionalintegration;realestateregistrationdatabase;Guangzhou