崔洪　葉小飛

摘要：本文基于筆者多年從事房產(chǎn)測(cè)繪的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，有感于WebGIS的快速發(fā)展，提出了一系列基于WebGIS房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化的關(guān)鍵技術(shù)解決策略，論文首先分析了基于WebGIS的房產(chǎn)測(cè)繪信息化的概念，而后探討了與之相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而梳理了國(guó)內(nèi)外房產(chǎn)測(cè)繪系統(tǒng)存在的問(wèn)題，最后筆者凝練了需要研究的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方向，全文是筆者長(zhǎng)期在房產(chǎn)測(cè)繪實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：WebGIS房產(chǎn)測(cè)繪三維信息化

中圖分類(lèi)號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0044-02

在我國(guó)，房地產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而房地產(chǎn)管理中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性、服務(wù)性工作—— 房地產(chǎn)測(cè)繪，為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)以及交易提供基本的信息服務(wù)。因此，在信息化的背景下，依托新的信息技術(shù)發(fā)展和完善房地產(chǎn)測(cè)繪信息管理系統(tǒng)，是房地產(chǎn)測(cè)繪信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，也是房地產(chǎn)測(cè)繪信息管理的現(xiàn)實(shí)需要。

1概述

1.1 房產(chǎn)測(cè)繪信息及其特點(diǎn)

地理景觀對(duì)象從空間認(rèn)知上可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是以場(chǎng)為基礎(chǔ)的對(duì)象，如地形、土壤種類(lèi)分布等，這類(lèi)對(duì)象在空間上連續(xù)分布；另一類(lèi)是以離散實(shí)體為特性的對(duì)象，如房屋、樹(shù)等，這類(lèi)對(duì)象以獨(dú)立的個(gè)體而存在。房產(chǎn)測(cè)繪信息包括房屋及附屬建筑物、各類(lèi)界線（房產(chǎn)界線、境界線）、各類(lèi)房產(chǎn)要素相關(guān)點(diǎn)（控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、境界點(diǎn)）、交通要素（公路、鐵路等）、水體要素、綠化用地、其它要素等。但其中主要和最重要的組成部分無(wú)疑是房產(chǎn)建筑物。房產(chǎn)建筑物邊界清晰、功能完整屬于離散實(shí)體的范疇。故而，房產(chǎn)測(cè)繪信息的主體信息—— 房產(chǎn)建筑物應(yīng)該屬于離散實(shí)體的范疇。房屋的特性除了離散性外，還有一大特點(diǎn)就是大多比較規(guī)則且具有相似性，尤其是大多數(shù)小區(qū)中的房屋形狀、樣式、外觀基本相同。

1.2 基于WebGIS的房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化的概念

可視化（Visualization）是指在人腦中形成對(duì)事物、現(xiàn)象的心像，是一個(gè)心理處理過(guò)程，促使對(duì)事物的觀察力及建立概念等。三維可視化，是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為三維圖形，并在屏幕上顯示出來(lái)等一系列進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化是三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)測(cè)繪領(lǐng)域的具體應(yīng)用。房產(chǎn)測(cè)繪信息二維可視化是指利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等以三維可視的形式表達(dá)房產(chǎn)測(cè)繪信息。房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化應(yīng)遵循著突出房產(chǎn)要素，淡化其他要素的原則進(jìn)行。因此，房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化研究的重點(diǎn)應(yīng)放在房產(chǎn)測(cè)繪信息的主體部分—— 房產(chǎn)建筑物的三維可視化上。基于WebGIS的房產(chǎn)測(cè)繪信息三維可視化是指在WebGIS的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)測(cè)繪信息的三維可視化。也就是說(shuō)，用戶(hù)可以通過(guò)Internet實(shí)時(shí)查看自己關(guān)心區(qū)域的房產(chǎn)測(cè)繪三維場(chǎng)景。其核心問(wèn)題是如何在WebGIS環(huán)境下實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)測(cè)繪信息區(qū)域三維場(chǎng)景的實(shí)時(shí)構(gòu)建。

2相關(guān)技術(shù)研究

2.1 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿(mǎn)足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。

2.2 可視化技術(shù)

可視化（Visualization）是20世紀(jì)80年代后期由美國(guó)科學(xué)家提出并發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)。所謂可視化，就是對(duì)人腦印象構(gòu)造過(guò)程的一種仿真，以支持用戶(hù)的判斷和理解，具體的說(shuō)，它將科學(xué)計(jì)算過(guò)程中及計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像信息。并可進(jìn)行交互式分析?？梢暬夹g(shù)成為信息爆炸時(shí)代人類(lèi)分析和駕馭信息的有力工具。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的熱點(diǎn)，首先應(yīng)用在軍事和航空領(lǐng)域，在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后，才被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展速度可以與電腦技術(shù)的發(fā)展速度相比擬。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是三維可視化的主要應(yīng)用技術(shù)，也將可能成為GIS三維可視化的核心。

3技術(shù)難點(diǎn)研究

3.1 房產(chǎn)測(cè)繪信息三維場(chǎng)景WebGIS上實(shí)時(shí)構(gòu)建難以實(shí)現(xiàn)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于地理信息可視化的研究主要集中在數(shù)字地面模型（DTM）和城區(qū)景觀可視化的研究上。這方面的研究現(xiàn)在已取得了很多成果。諸如用數(shù)字形態(tài)學(xué)、分形學(xué)、小波理論等新興理論和方法對(duì)三維建模和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化。

在二維場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)構(gòu)建領(lǐng)域，有些研究?jī)H實(shí)現(xiàn)了地形景觀的動(dòng)態(tài)構(gòu)造，對(duì)于二維建筑物景觀的實(shí)時(shí)構(gòu)建則難以取得滿(mǎn)意的效果，在WebGIS上實(shí)時(shí)構(gòu)建則存在更多的問(wèn)題，不光是要考慮二維景觀的視覺(jué)效果，還要考慮三維景觀的數(shù)據(jù)量及生成效率等。目前，二維建筑物景觀的實(shí)時(shí)構(gòu)建方面主要有以下技術(shù)。

（1）有學(xué)者引入了數(shù)字表面模型（DSM）進(jìn)行了二維建模。但DSM方法更適用于連續(xù)（場(chǎng)）的二維模型的構(gòu)建，在對(duì)離散實(shí)體的三維建模方面較欠缺。而且構(gòu)建方法復(fù)雜，二維視覺(jué)效果一般。（2）有學(xué)者提出有CSG（幾何構(gòu)造體）要素或其他組合來(lái)表達(dá)城市建筑物。但CSG要素只能表達(dá)外形相對(duì)規(guī)則的建筑物，難以表達(dá)外形復(fù)雜的建筑物。更為主要的是，此方法采用的柵格的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成的三維景觀數(shù)據(jù)最巨大，不適于WebGIS環(huán)境的要求。（3）有學(xué)者提出手工構(gòu)建單個(gè)小區(qū)域三維景觀，組成區(qū)域三維景觀庫(kù)，再將這些景觀進(jìn)行組合在WebGIS上生成用戶(hù)關(guān)心的任意區(qū)域的三維場(chǎng)景。此方法不失為WebGIS環(huán)境下三維建筑物景觀動(dòng)態(tài)構(gòu)建的一種有效的方法。

綜上所述，房產(chǎn)測(cè)繪信息三維場(chǎng)景的WebGIS下自動(dòng)構(gòu)建還存在很多急待解決的難點(diǎn)問(wèn)題。

3.2 傳統(tǒng)枝術(shù)下房產(chǎn)測(cè)繪信息三維成果發(fā)布困難

目前廣為采用的可視化包括兩大類(lèi)：一是利用現(xiàn)有的可視化軟件，如IBM Visualization Data Explorer或結(jié)合Open Inventor等可視化系統(tǒng)。在建模時(shí)就考慮到數(shù)據(jù)模型要適合可視化軟件的需要，必要時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換；另一類(lèi)是從底層開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的三維可視化系統(tǒng)。通常是由Visual C++結(jié)合OpenGL來(lái)開(kāi)發(fā)。傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷在于軟件的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、投資大、數(shù)據(jù)兼容性差，尤其突出的問(wèn)題是開(kāi)發(fā)成果的發(fā)布問(wèn)題。傳統(tǒng)技術(shù)所開(kāi)發(fā)形成的成果不能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，這大大地限制了軟件的發(fā)布范圍，同時(shí)也造成了信息傳遞的滯后，由于地理信息自身所具有的時(shí)間特性，這甚至?xí)斐尚畔⒌氖?。這在當(dāng)前這個(gè)信息快速發(fā)展的時(shí)代是格格不入的。

3.3 現(xiàn)有的網(wǎng)上房產(chǎn)測(cè)繪三維場(chǎng)景沒(méi)有和房產(chǎn)平面圖有機(jī)結(jié)合

目前有些房產(chǎn)網(wǎng)站已經(jīng)推出網(wǎng)上三維看房的業(yè)務(wù)。用戶(hù)可以在三維場(chǎng)景中欣賞三維可視化小區(qū)、樓盤(pán)顯示，還可以考察小區(qū)的外觀形狀、綠化程度、公共場(chǎng)所等，使得用戶(hù)通過(guò)WebGIS瀏覽就能獲得身臨其境的感受。

然而這些網(wǎng)站大都是通過(guò)文字鏈接的形式鏈接到某三維場(chǎng)景，而沒(méi)有提供通過(guò)房產(chǎn)平面圖鏈接到某房產(chǎn)三維場(chǎng)景的服務(wù)，導(dǎo)致用戶(hù)無(wú)法直接感受某小區(qū)或樓盤(pán)的地理位置。用戶(hù)購(gòu)房最關(guān)心的地段問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決，這正是此類(lèi)網(wǎng)上三維景觀瀏覽的致命弱點(diǎn)。

3.4 現(xiàn)有的網(wǎng)上房產(chǎn)測(cè)繪三維成果只能提供瀏覽功能

現(xiàn)有網(wǎng)上房產(chǎn)三維場(chǎng)景中的功能非常有限，一般只是提供三維景觀的瀏覽功能的，無(wú)法使用戶(hù)直接在二維場(chǎng)景中查詢(xún)到所關(guān)心實(shí)體的屬性信息，更無(wú)法根據(jù)自己知道的信息查詢(xún)到相對(duì)應(yīng)的實(shí)體。

4關(guān)鍵技術(shù)方向探討（圖1）

4.1 實(shí)現(xiàn)WebGIS上實(shí)時(shí)提供房產(chǎn)測(cè)繪區(qū)域三維景觀

三維可視化技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)漸漸展開(kāi)，在房產(chǎn)測(cè)繪領(lǐng)域也有著普遍的應(yīng)用。三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)信息管理的管理模式、信息應(yīng)用范圍和展示手段、成果輸出等方面都帶來(lái)的卓有成效的影響。目前房產(chǎn)測(cè)繪三維景觀在Internet上的構(gòu)建還停留在靜態(tài)水平，也就是說(shuō)如果需要某FX域的二維景觀，則要預(yù)先構(gòu)建，不能做到實(shí)時(shí)生成。研究的核心問(wèn)題就是WebGIS環(huán)境下用戶(hù)關(guān)心區(qū)域的三維場(chǎng)景實(shí)時(shí)構(gòu)建，在系統(tǒng)支持下，不僅可以做到三維場(chǎng)景的實(shí)時(shí)構(gòu)建，而且可以在WebGIS上實(shí)現(xiàn)。

4.2 實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)測(cè)繪三維成果的快捷發(fā)布

已有的房產(chǎn)測(cè)繪三維景觀往往是通過(guò)OpenGL等傳統(tǒng)三維可視化技術(shù)構(gòu)造，而這樣生成的三維成果一般都不能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，這大大地限制了三維成果的發(fā)布范圍，同時(shí)也造成了信息傳遞的滯后，由于信息的時(shí)效性，甚至?xí)斐尚畔⒌氖А?/p>

房產(chǎn)三維場(chǎng)景網(wǎng)上發(fā)布的研究是利用WebGIS平臺(tái)解決傳統(tǒng)房產(chǎn)三維成果發(fā)布困難的窘境，使得房產(chǎn)三維場(chǎng)景可以廉價(jià)、快捷、有效、及時(shí)的通過(guò)Internet的呈現(xiàn)的廣大用戶(hù)面前。對(duì)房產(chǎn)信息管理的管理模式、信息應(yīng)用范圍和展示手段、成果輸出等方面將帶來(lái)革命性的變革，對(duì)于改變傳統(tǒng)的房產(chǎn)信息管理工作方式，使房產(chǎn)信息管理更加自動(dòng)化、更加富有表現(xiàn)力方面，具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。

4.3 滿(mǎn)足用戶(hù)網(wǎng)上三維看房的要求

目前有些房產(chǎn)網(wǎng)站已經(jīng)推出網(wǎng)上看房的業(yè)務(wù)。但大多數(shù)觀看的都是二維的房產(chǎn)平面圖。此類(lèi)看房網(wǎng)站雖然可以滿(mǎn)足用戶(hù)查看地段及周?chē)h(huán)境的要求，但終究無(wú)法提供形象、直觀的三維場(chǎng)景，使用戶(hù)有身臨其境的感受。本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶(hù)的要求實(shí)時(shí)生成三維房產(chǎn)測(cè)繪場(chǎng)景，并通過(guò)Internet實(shí)時(shí)發(fā)布到用戶(hù)的瀏覽器。并且可以瀏覽、飛行、鳥(niǎo)瞰該三維場(chǎng)景，同時(shí)提供空間查詢(xún)功能?？梢詽M(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)不到現(xiàn)場(chǎng)就能看房的要求。

4.4 為數(shù)字城市的研究提供借鑒

數(shù)字城市的基礎(chǔ)之一是地理空間數(shù)據(jù)，包括二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)。二維數(shù)據(jù)的可視化問(wèn)題已基本解決，剩余的問(wèn)題屬于藝術(shù)的范疇，二維數(shù)據(jù)的可視化或者說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前仍是一個(gè)難點(diǎn)。如何高效逼真地顯示“數(shù)字城市”是急待解決的一個(gè)問(wèn)題。

房產(chǎn)測(cè)繪的任務(wù)絕大多數(shù)是在城市中開(kāi)展，房產(chǎn)測(cè)繪信息的主體是房產(chǎn)建筑物。而數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一就是建筑物的三維可視化，因此房產(chǎn)測(cè)繪信息二維可視化的研究對(duì)于數(shù)字城市的建設(shè)可以提供借鑒。