基于多源数据集成的城市房屋数据库建设研究
时间：2023-02-27 08:30:06 来源：千叶帆 本文已影响人
张珊珊，张鹏程，罗宁馨，苏国俏，吴瑞龙，胡 爽
（1. 广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）
城市房屋数据是城市建设与管理极为重要的数据资源，不仅是支撑城市各项房屋管理工作的基底数据[1]，也是政府开展宏观规划和建设实施的基础单元。城市房屋数据的共享与集成是支持政府治理方法科学化、过程智能化、结果精细化的重要基础。实际管理中，构成房屋数据库的核心数据来源如基础地理信息数据、不动产登记数据、住房管理数据以及标准地址数据隶属不同机构采集与维护，各数据之间的关联整合程度有限，影响了应用的广度和深度。因此，构建面向政府治理的高可信共享、空间集成的城市房屋数据库，推进房屋数据与社会治理深度整合，提升跨部门、跨行业、跨地区的信息共享和业务协同水平，是当下迫切需要解决的问题[2-5]。
1.1 多源数据特征
城市房屋在基本的居住功能与属性基础上，兼具社会、经济与管理等多方面的特征。数据库建设的主要内容有遥感影像数据、城市地理空间框架数据、房产要素数据、房产项目要素数据[6]。随着城市发展和管理的进步，房屋关联数据的类型和内容也在发展和完善，房屋数据采集方式更加丰富，经由各个渠道汇集而成的房屋数据呈现多源、异构、动态、海量的特点。房屋治理也是一个多治理主体共同参与的模式，数据往往由不同机构采集与维护，相关成果也需要与多部门协同共享。
当前房屋数据库中主要涉及的数据包括大比例尺地形图中的房屋要素、不动产登记数据中的自然幢、遥感影像数据、房屋管理业务数据、标准地址数据等，主要特点分析如下：
1）地形图房屋数据。运用外业测量、航测遥感等手段采集形成的数据，通常以局部修测的方式保持数据动态更新，属性包括层数、结构、面积等属性，具有精度高、覆盖区域广，现势性好的特点，可作为房屋数据采集空间基础。
2）不动产登记数据。经权利人或利害关系人申请，由国家专职部门将有关不动产物权及其变动事项进行登记的数据，主要包括不动产单元数据、权利人数据、权利数据和登记业务数据。不动产登记数据中房屋以自然幢为图形载体，层、户及登记业务信息以属性表的形式与自然幢建立关联关系，其属性丰富且实现了“地-楼-层-户”一体化管理，是房屋管理业务不可或缺的重要支撑。房屋数据中自然幢数据具有较高的权威性，在房屋数据库建设中，自然幢的空间、属性信息均可作为最高优先级的数据来源，同时可作为房屋数据与业务数据关联的支撑。
3）遥感影像数据。高分辨率遥感影像是房屋数据采集建库的重要参考资料，通过遥感影像可以辅助核实房屋数据的空间位置及源数据的现势情况，避免源数据未及时更新导致房屋数据与现状不符，不同时期的遥感影像还可作为判断房屋建成时间的重要依据。
4）房屋管理业务数据。主要包括房屋建设规划、保障性住房、房屋交易、房屋安全、房屋租赁、直管公房、物业小区等数据。
5）标准地址。标准地址是人、房、物、事、组织等城市治理基础要素准确落地的关键所在。标准地址通常包括三部分：道路（街巷）名、建筑物门楼号牌、详址（即房间号、商铺号）。
上述数据类型多样，信息量大，隶属于不同机构管理，实际工作中由于各数据之间关联共享程度低，导致同一房屋管理对象出现问题时，需要经过较多的流程和途径才能获取该房屋准确的地址、空间位置、结构、面积、产权、物业管理单位与安全情况等相关业务信息，因此，集成房屋各类信息，建立优势互补的房屋数据模型和应用平台，有助于城市房屋管理者从多层面、多角度洞察和理解房屋管理对象，为宏观调控提供依据。
1.2 一体化数据模型
房屋数据库实体由所在地块、地块上的楼栋、楼栋中的房户三级组成。以楼栋所在的宗地和不动产自然幢为主体建立“地-楼-房”中“地”和“楼”的物理数据，继承不动产登记数据“宗地-自然幢-户”逻辑层次，实现从宗地到自然幢、从自然幢到逻辑幢、从逻辑幢到户的关联。房屋数据的属性主要根据自然幢号从不动产登记数据的自然幢、户表表格中抽取，实现了房屋物理空间数据与不动产权籍数据的一体化；
以标准地址为纽带，完成直管房、保障房、房屋安全、房屋租赁等房屋管理业务数据与房屋物理数据的关联，构建“地-楼-房”数据与相关业务数据一体化的城市房屋数据的实体整合框架（图1）。
图1 “地-楼-房”一体化数据模型
在上述城市房屋数据库设计框架支持下，整合来自住建、公安、测绘管理等多行业跨部门的房屋管理源数据，形成空间上以城市基础测绘成果为依据、以自然幢为单元的覆盖广州全域的准确、统一的房屋数据库；
通过标准地址与房屋租赁、房屋交易、房屋安全、物业小区、重点楼盘、保障性住房、直管房、玻璃幕墙等业务数据关联，实现对地、楼、房信息的全盘掌握。
2.1 总体策略
实现房屋数据集成与数据库建设的总体策略包括：
1）房屋空间数据集成。以大比例尺基础地形图数据为核心，不动产自然幢等权威来源数据为补充，建立房屋空间数据。
2）房屋空间数据与标准地址关联。空间与非空间信息集成的核心是描述空间位置的地址数据，将标准地址与房屋空间数据关联，使标准地址成为业务数据与房屋空间数据关联的核心纽带。
3）房屋空间数据与业务数据关联。业务数据的二维属性表中往往包含地址信息，以地名地址作为空间信息与其他非空间信息的桥梁[7]，通过标准地址把集成后的房屋空间数据与房屋业务数据相关联，使得房屋空间数据可为电子政务服务。
4）共享应用服务。集成后的房屋空间数据，需要实现空间资源的服务标准化，方便空间信息资源以服务形式对接应用需求。空间数据与各类数据有效结合，将形成功能级的接口服务，通过统一的服务形式，支撑应用系统。房屋数据库建设技术路线如图2所示。
图2 房屋数据库建设技术路线
2.2 房屋空间数据集成
数据库建设的第一步是实现房屋空间数据的集成，即将不动产自然幢数据、1∶500地形图房屋面数据以及其他房屋参考数据的房屋空间数据进行坐标转换、逻辑一致性处理后合并形成覆盖广州的房屋空间数据集。结合基础数据的时效性、权威性、准确性等特征，定义空间数据来源选择的优先级。
1）以不动产登记成果的自然幢数据为空间图形最高优先级；
2）自然幢未覆盖的区域用1∶500 地形图的房屋面补充；
3）1∶500 地形图未覆盖的区域用其他房屋空间数据补充；
4）各类数据均未覆盖的区域，利用最新的遥感影像补充采集；
5）对于各类数据集成后不一致的区域利用房屋数据的坐落，用途等属性结合遥感影像的房屋形态及空间位置作为参考依据，综合比对后进行数据整理，形成位置准确、完整统一的房屋空间数据。
2.3 房屋空间数据与标准地址关联
广州市于2007年全面开展了以“四标四实”为核心内容的规范城市管理专项行动，建立了覆盖全市的标准地址库，解决了地址混乱不统一问题，极大的提高了便民利民水平。由于实际采集精度和采集标准的约束，标准地址在空间上未能全部准确落图在相应房屋面上。为了提升房屋数据的应用效能，需基于房屋空间数据，实现标准地址与房屋空间数据的关联。关联工作可以分为空间关联、文本匹配和人工核实三部分。
2.3.1 空间关联
将“四标四实”标准地址与房屋空间数据库进行空间叠加分析，按照空间分析结果对标准地址划分为如下几类：
1）存在关联：一个或多个标准地址落在房屋面内，可初步判断为标准地址与房屋数据底图存在关联，这部分地址默认为已完成空间准确落图。
2）疑似关联：多个“四标四实”标准地址落在房屋面3 m 范围内，可初步判断为这些标准地址与房屋面存在疑似关联，这部分地址在后续人工核实中主要进行重复数据的确认与清理。
3）无关联：房屋面3 m范围内无“四标四实”标准地址，可初步判断房屋空间数据无法与标准地址关联，这部分地址将作为人工核实的重点。
2.3.2 文本匹配
利用地址智能分词、地址反向解析、数据质量分析、匹配模型管理等关键技术，实现标准地址与房屋面的挂接。
2.3.3 人工核实
对于经过空间关联和文本匹配的标准地址，根据匹配质量分类，采用人工核实方式，参考遥感影像、POI 数据、不动产权籍数据等各类房屋信息，将未能准确落图的标准地址修正到对应的房屋面上，加工整理后形成具有标准地址的房屋空间数据。
2.4 房屋空间数据与业务数据关联
以标准地址为纽带，可以快速集成房屋管理部门业务数据的自有属性，将文字形式表达的地址信息迅速转化为与之关联的房屋地址坐标，从而实现房屋业务数据与房屋空间数据关联。广州市房屋数据库建设中通过标准地址实现了房屋空间数据与直管房、保障房、租赁备案、房屋安全、房屋交易等业务数据在空间和属性的一致性关联。
2.5 平台实现
基于房屋数据库开发的广州市房屋数据库应用平台可以一张图显示广州全市域房屋分布，支持“市-区-街镇-社区”等多层级应用，可对覆盖全市的房屋空间位置、房屋产权、管理业务、标准地址等房屋相关信息实现综合查询、统计和关联分析。平台还提供对外服务共享接口，可为广州市房屋管理各业务系统提供弹性、可伸缩、兼容性的广州市房屋信息服务，赋能“CIM+”，为智慧城市应用提供强有力的数据支撑。实践证明基于关联的房屋数据库可有效支撑业务互联互通、信息同步，可以面向政府治理提供高可信共享和空间集成的城市房屋数据服务，实现房屋数据与社会治理深度结合。
本文以广州市房屋数据库与应用平台的建设为例，从房屋数据特征分析与数据模型构建层面阐述了房屋数据库建库流程，介绍了房屋数据库的应用情况。数据共享是提升政务服务效能的重要抓手，后续将研究推进房屋数据与其他行业的业务对接与数据共享，进一步提升数据库应用范围与效能。
作为最重要的测绘对象之一，房屋实体的构建和业务信息的汇聚是新型基础测绘实体研究的关键问题，实现房屋实体的一库多能是当前需要持续深化研究的核心。房屋建筑与人、产业、行业应用、房屋安全管理等关联最为紧密，基于房屋建筑扩展实体属性，满足多方应用，这也符合当前新型基础测绘的使命和要求。
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