房产历史数据回溯研究v1

房产历史数据回溯研究摘要：数字房产系统的建设已经逐步成为数字城市应用系统建设的热点之一。在数字房产系统中，房产信息的变化是比较频繁的，房产信息的每一次变化都会产生历史数据，房产历史数据是非常重要的，对房产历史数据的管理是数字房产系统的一个重要的功能需求。本文以实现房产历史数据回溯为目标，研究了房产历史数据回溯涉及到的概念、支撑技术、关键技术等，以真实的记录房产的变化信息，保存重要的档案资料和法律依据，同时分析对比历史数据和现势数据，也为检测、管理和决策部门提供支持。关键词：数字房产历史数据回溯时态GIS房产变更算子1引言近年来，房产管理信息系统的建设已经逐步成为数字城市应用系统建设的热点之一。数字房产是以房产为对象进行数字化、网络化、一体化的管理信息系统。它以空间信息为核心，利用地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、办公自动化(OA)、工作流(WFS)等先进技术综合集成，以利各类房产信息达到房产管理和服务的最优化。在数字房产系统中，所管理的对象包括房屋及其所对应的属性的变化。这种变化是由房屋的分割、合并、注销、产权变更和产权转移等引起的，涉及到时间、空间和属性的变化。由于房屋可以转让、合并、分割，产权可以交易，住宅小区可以重新规划、重新建设，因此房产信息也是不断变化的动态过程。房产地理信息系统就需要及时更新信息，确保房产信息的现势性，同时将已经发生变化的数据作为历史数据保存和管理。2现状与发展趋势国外由于起步早，计算机技术广泛运用，在产权产籍信息化，房产管理方面自动化程度很高，可是由于国情和国家政策法规的差异，他们的很多理念并不适合于我国国家房产信息化建设。由于国内经济发展地区差异以及历史原因，各地房产分层分户管理工作方式以及自动化程度水平参差不齐，很多城市使用的房产分层分户管理系统是基于AutoCAD开发的，通常采用的是AutoCAD+关系数据库的模式。这种开发方式存在着很多不足之处，由于图形和属性由两个系统分开管理，用户需要经常在两个系统之间切换，效率不高，难以实现房产图形与属性的双向查询，数据库环境下难以查询图形，在图形环境下难以查询属性信息。目前，时态GIS的研究和基于时态GIS的“数字房产”建设研究处于起步阶段。基于GIS技术的房产管理信息系统分为两类，一种是基于GIS工具软件的开发方式，房产管理方面在全国处于领先地位的杭州市。一种是基于GIS控件的开发方式。基于控件的开发方式系统开发周期短、费用低、易安装和维护，数据组织方式与相应的GIS工具软件兼容，便于其它系统（如房产平面图处理系统）的数据共享。3房产历史数据回溯的关键技术3.1房产时空数据及时空变化分析3.1.1房产时空数据分类房产时空数据包含的内容十分广泛，根据不同的分类原则可以列出不同的类型。本节主要介绍按照专题信息分类和按照时间信息分类等两种分类方式。按照数据专题信息，房产时空数据分为：基础地理信息和房产专题信息。基础地理信息这类信息是数字房产体系中提供的最基本的地理空间信息，具有统一性、精确性和基础性的特点。数字房产系统中，基础地理信息的主要作用是用来定位和出图，功能应用相对较少，并且针对基础地理信息进行分类与编码的国家标准也比较多，目前相关标准主要有GB14804—93《1：5001：10001：2000地形图要素分类与代码》，GB/T13923-1992《国土基础信息数据分类与代码》。房产专题信息这类信息是房产管理所使用的专题性地理信息，用于表示房产领域要素的地理空间分布及规律。鉴于线分类法的优点即层次性好，使用方便等特点，在基于GIS的房产管理中，采用线分类法将房产专题信息做如下分类：权属要素、房屋实体要素、房屋附属物要素房产专题要素之间的关系如图REF房产专题要素之间的关系\h所示：房产专题要素之间的关系上述房产专题要素中与产权人有关系的只有房屋实体，房屋实体与产权人关系如下图REF房屋实体与产权人的关系所示：房屋实体与产权人的关系这样分类除了符合GIS的定义外，有利于房产信息的共享、房屋面积的平摊，并且有利于房屋产权转让时房屋的出图。按照数据时间信息，房产时空数据可以分为：现势数据、工作数据和历史数据。这种分类方法体现了房产时空数据的时间性，有利于用时空数据模型来对房产时空数据进行建模，有利于用时态GIS的技术思想来处理。3.1.2房产时空数据时空变化分析房产时空数据是时空数据，不仅有位置的空间性，而且其图形、属性等具有强烈的时间性。按照面向对象的思想，把房屋实体看作对象，每一个对象有对象标识，对象标识是独特于对象的性质、值或结构，是区别于其他对象的唯一特性。在房产变化过程中，对象标识是确定一个对象存在或不存在的关键要素。对于一个对象仅仅是从一个状态到另一个状态的变化还是一个具有新的标识的对象的创建，从对象标识的变化开始做出判断。因此，将对象的变化分为两类：一类是对象标识不变，其他属性变化；另一类是对象标识变化，变为另一个对象。房产可以转让、合并、分割，其产权人、使用人和用途也经常发生变化，房产信息是一个不断动态变化的过程。房产时空数据的变更主要包括两个部分：现状变更现状变更主要是指涉及空间基础地理信息的，图形的变化以及图形相关图形属性的变化，对基础分幅图和分丘图的变更。权属变更权属变更主要是指涉及到产权登记，对产权证附图和登记档案进行变更的。3.1.3房屋实体对象时空变化类型从大的层次分类，房产时空数据的变更可以分为现状变更和权属变更，但这只是一种初步的划分，在实际操作中，房产时空数据的变化多种多样。由于房屋特征与产权人（产权证）息息相关，当发生变化时，各种变化情况十分复杂。比如，现状变更可能发生房屋的新增、户室的合并和分割，同时房屋的产权信息也发生变化。仅用“现状变更”和“权属变更”两种变更方式来区分是不够的，需要对这两种变更方式进行综合分析与分层处理，按一定的规则完成数据更新与入库。按照面向对象的思想，房屋实体对象可以划分为幢对象、层对象、户室对象、间对象。结合我国房产管理中房屋实体的实际变化特点，从信息系统实现和生产实践所对应的变化含义的角度，本文将上述两种变更方式进行细分，分成7种基本时空变化类型：房屋新增变化类型房屋新增是指新建房屋（包括幢、层、户室、间）或者其他房屋变更过程中产生的新房屋。房屋属性变化类型房屋属性变化是指只有房屋的属性信息发生变化，而房屋的空间（几何）信息没有发生变化。房屋属性变化主要涉及以下情况：房屋面积增加变化类型房屋面积增加是指房屋实体吞并其他同类房屋实体的部分面积而引起的面积增加。例如在户室面积一定情况下，对某一间对象进行扩建，则其相邻间对象面积会减少。房屋面积减少变化类型房屋面积减少是指房屋实体被其他同类房屋实体吞并部分面积而引起的面积减少。房屋合并变化类型房屋合并是指两个或两个以上独立的同类型房屋实体对象合并成一个新的房屋对象，原房屋对象不再存在。房屋分割变化类型房屋分割是指一个完整的房屋实体对象被两个或两个以上新房屋实体对象，原有的房屋实体对象不再存在。房屋灭失变化类型房屋灭失是指房屋的消失。3.2房屋实体对象变更算子在总结时空动态操作算子和数字房产领域研究的基础上，，结合房屋实体对象的时空变化类型，设计了以下房屋实体对象变更算子。[1]房屋新建新建变更算子用于创建一个新的房屋实体对象。在房屋分割、房屋合并变更中都会发生房屋新建。[2]房屋属性变更属性变更算子用于房屋实体对象属性的修改。该算子只有当房屋实体对象只发生了属性的变化，而空间未发生变化时使用。[3]房屋分割分割变更算子在房屋实体对象发生分割时使用。分割发生后，一个房屋实体对象变为两个或多个房屋实体对象。[4]房屋合并合并变更算子在房屋实体对象发生合并时使用。合并发生后，两个或多个房屋实体对象变为一个房屋实体对象。[5]房屋灭失灭失变更算子在房屋实体对象灭失时使用。灭失发生后，一个当前存在的房屋实体对象变为一个有历史的不存在的房屋实体对象。3.3房产时空数据库房产时空数据可以划分为现势数据、工作数据和历史数据。在数据库设计中，与之相对应，将房产时空数据库设计为现势库、工作库和历史库。现势库中保存房产实体对象的最新数据，即现势数据。现势库中的对象作为基态，处于最频繁操作的状态。现势库是操作对象的现在时态的空间和属性信息，数据库中的每个元组都处于“激活”状态，是数据库当前操作对象。工作库中保存房屋实体对象的变化过程数据，即房屋实体对象变化过程中各个时段的空间和属性数据。因为数据的变化需要经历一个过程，经过验证满足一定条件后才允许数据进入现状库中。工作库跟踪对象在进入现势库前所有的操作过程。当发现错误时，该事件将会沿发生的时间轴回退，直到发生错误前的状态。历史库保存房产实体对象的历史数据。一个房产实体对象当由一事件引起变化后，其最新的状态被存入现势库中，它的演变过程被存入工作库中。当变化的所有条件成立时，事件将会按时间顺序排列，将相对基态的修正值存入历史库中。为了对历史进行快速查询，对所有元组建立分级索引。对于任意给定的时刻或时间段，都可从历史库中查询出“过去”的状态，恢复当时对象的时空关系，进行相应的时空运算。房产历史数据回溯实验系统4.1实验系统介绍本系统以“鄂州市房产测绘管理信息系统”为基础，实现房产历史数据回溯功能。系统采用VB6和ArcObjects的组件式开发方式，以鄂州房产测绘数据作为实验数据。4.1.1系统开发环境客户端：操作系统：WindowsXP软件环境：VB6、ArcGIS9.0、Oracle10gClient硬件环境：PentiumDCPU2.8G、512M内存、1024×768分辨率显示器服务器端：操作系统：Windows2003Server软件环境：ArcGis9.0硬件环境：PentiumDCPU3.0G、1G内存、1024×768分辨率显示器数据库系统：Oracle10g、ArcSDEforOracle9i体系结构房产历史数据回溯采用C/S结构，服务器端的数据库存储房产时空数据和非空间数据，供系统的各个客户端进行调用，为所有客户端提供统一的数据服务。房产历史数据回溯实验系统体系架构房产时空数据库实现本实验系统引入Geodatabase面向对象的数据模型，结合空间数据引擎ArcSDE，以Oracle数据库做后台支持，共同管理系统的时空数据。[1]房屋新建的实现房屋新建的操作是在地图上勾画一个新房屋实体对象，在数据库对应的房屋实体现势层增加一条新数据，保存新建后的状态。[2]房屋属性变更的实现房屋属性变更的操作是修改房屋的属性信息，把变更前的历史状态保存在相应的历史层中，当前的时间信息和变更信息保存在相应的现势层中。[3]房屋分割的实现房屋分割的操作是对要分割的房屋图形画分割线或分割面，分割前的房屋实体对象历史状态保存在对应历史层中，原房屋实体对象删除，分割后的新房屋时间信息、属性信息和变更信息赋值，并保存在现势层中。[4]房屋合并的实现房屋合并的操作是选中合并房屋，进行合并。原房屋对象删除，在对应历史层上保存房屋的历史状态和变更信息，生成新房屋，在对应现势层上保存当前状态。[5]房屋灭失的实现房屋灭失的操作是删除地图上选中的房屋实体对象，对应的历史层保存删除对象的数据，并对结束时间字段和变更类型字段赋值。房产历史数据回溯实现整体单一时刻回溯比较简单，主要是用户确定要回溯的时刻和房屋实体对象类型。例：对某市2000年房屋幢的变化信息进行回溯。具体步骤为：（1）用户选择回溯时间为2000年1月1日，选择幢为回溯对象；（2）由于回溯的是变化信息，所以在房屋幢历史层中设置SQL查询条件。SQL查询语句为：Select*Fromh_houseWhereTS=date‘2000-01-01’andTE>date‘2000-01-01’其中h_house为房屋幢的历史层，TS为开始时间字段，TE为结束时间字段。查询界面如图所示：整体单一时刻回溯的SQL语法查询结果显示整体单一时刻回溯查询结果通过查询结果可以看出2000年有三幢房屋发生了变化。5结束语房产信息的变化是比较频繁的，房产信息的每一次变化都会产生历史数据，房产历史数据是非常重要的，对房产历史数据的管理是数字房产系统的一个重要的功能需求。房产历史数据真实的记录了房产的变化信息，是重要的档案资料和法律依据，同时分析对比历史数据和现势数据，也为检测、管理和决策部门提供支持，加强房地产市场管理，维护房地产市场秩序，保障房地产权益人的合法权益，促进房地产的健康发展，具有重要意义。参考文献：边馥苓主编.地理信息系统原理与方法[M].北京：测绘出版社，1996GB/T17986.1—2000，中华人民共和国国家标准房产测量规范[S]张鑫.房产空间数据整合研究[D].南京：南京师范大学，2004刘权.数字房产的研究与实现[D].吉林：吉林大学，2006黄照强，冯学智.房产地理特征的时空拓扑关系形式化描述[J].遥感信息，2006,(3)石伟伟，