基于三维GIS保障性住房信息化建设的设计研究

杨在华

（西安外事学院陕西西安710077）

解决城镇中低收入家庭住房困难问题，是政府高度重视的民生问题。保障性安居工程建设始终是政府解决民生问题的重点工作。我国各城市保障性住房信息化建设大都基本构建起了满足业务管理需求的信息系统。但是，随着保障性住房管理工作进一步推进和深化，信息化建设过程中存在以下问题亟待解决：一是保障性住房整体规划和区域布局缺乏城市房屋状况空间地理数据、自然属性、社会人文属性的支撑，尤其是三维空间数据的支撑；二是申请保障性住房家庭和个人住房、收入以及金融资产等情况基础信息不充分，保障对象资产及收入情况难以准确审核和把握；三是保障性住房信息还未实现与公安、银行等部门联网，难以实现保障性住房准入和退出的动态监管。因此，将三维GIS系统引入保障性住房的信息化管理系统，不仅有利于保障性住房管理的科学化而且对分配保障性住房审核、分配、管理等起到十分重要的意义[1]。

1 设计研究背景

保障性住房业务主要包括保障性住房的规划设计、保障性住房申请、保障性住房摇号、保障性住房分配、建设和管理等。信息化系统设计研究主要为解决3个方面的问题。一是为科学制定保障性住房建设规划提供数据支持。充分利用现有的房屋档案成果，参考城市住宅的空间分布、产权信息等数据，统筹确定住房结构、居住用地空间布局、设施配套和建设规模，科学制定和实施保障性住房建设规划与保障性住房建设年度计划，为科学地进行宏观决策和政策制定提供真实可靠的依据。二是完善保障性住房信息系统，实现可视化、直观化，提高管理水平。通过将保障性住房的业务环节纳入三维的信息系统进行管理，有效提高工作效率和水平，减少业务经办过程中的人为干扰，实现保障性住房申请、建设以及管理的规范化和制度化。三是通过信息共享加强对保障性住房的动态监管。加快建设和完善住房保障工作的信息平台，以实现房产、民政、公安、社保、工商、税务、公积金、银行等部门的信息联网与资源共享，及时准确地掌握人口、住房、收入等动态信息，加强对保障性住房准入、退出的动态监管。最终实现在公共服务上，通过建立公众信息服务平台实现住房保障信息公开。利用网站、触摸屏、手机等新媒体，实现保障性住房分配政策、分配程序、分配房源、分配对象、分配过程、分配结果、投诉处理“七公开”，保证保障性住房分配结果公正、保障性住房资源的公平善用[2]。

文中主要研究如何发挥三维GIS空间数据管理的技术优势，把三维GIS技术同保障性住房业务办理进行结合，使得业务办理和管理更直观、更方便。重点将从硬件网络建设、应用系统建设、应用服务支撑体系建设等方面进行设计研究。

2 系统主要设计内容

2.1 G/S模式

本系统设计采用G/S模式，它是一种基于互联网和下一代互联网（NGI）的分布式环境下的地理信息浏览器和分布式服务器群的组织服务模式。G/S模式采用标准的超地理标记语言HGML对分布在网络上海量的、各种类型和格式的数据进行存储、组织、交换、调度和展示，按照请求—聚合—服务的“客户端聚合服务”工作机制，在客户端完成数据和功能的聚合，最终生成并实现各种空间信息服务。

相对于传统B/S和C/S的系统架构，超地理标记语言HGML是G/S模式的核心，G/S通过HGML实现与已有标准兼容的数据组织标准，并在具有富客户端特性的地学信息浏览器端实现数据服务的聚合，使其既具备B/S架构的开放特性，又具有C/S客户端的丰富表现力[3]。

2.2 系统总体框架设计

文中研究的基于三维GIS的保障性住房管理信息化系统整个应用体系设计为3层结构，总体框架如图1所示[4]。

图1 基于三维GIS的保障性住房管理信息系统总体框架Fig.1 Is based on the general framework of indemnificatory housing management information system of 3D GIS

2.2.1 数据层（GIS Web Services）

数据层进行统一的数据管理，将保障性住房的不同时期的空间数据、属性数据相互结合。主要是将地形数据（MPT）、保障房屋物理及水管、天然气等辅助设施三维空间数据、保障房屋建设的各种检测数据、各种申请、审核、分配、管理等业务系统数据进行相互关联的统一管理。

2.2.2 应用层（Portal for ArcGIS）

应用层建立在数据层之上，主要利用数据层提供的数据，实现基于三维GIS的保障性房屋的各类二维、三维空间信息的浏览、查询、展示等图形操作、网络拓扑分析、统计分析以及各类业务数据的组织。

2.2.3 应用服务层（Apps和SDK）

通过各类数据空间数据、人文属性数据形成面向用户的各类相关WEB、APP业务系统。主要包括：保障性住房电子身份证管理、住房保障卡管理、保障性住房三维GIS图形管理平台、保障性住房GIS统计分析平台、保障性住房项目开发企业信用档案体系平台、保障性住房综合业务管理平台、保障性住房业务数据挖掘管理平台、社会公共服务等保障房业务管理系统。

2.3 系统功能设计

2.3.1 保障性住房数据仓库和数据挖掘平台建设

根据系统总体架构的设计，建立以3个服务器组件为核心的数据信息中心，分别是WEB服务器、GIS服务器、业务服务器，实现以WEB浏览器模式访问的基于三维G/S的服务平台，即G/S（Geo-information Browser/Servers）模式实现数据的访问。通过卫星遥感影像的数据、CAD测绘采集数据建立起相应的空间数据，其采集、审核、提交工作流程如图2所示。利用ArcSDE建立基于二维、三维图形的保障性住房空间图形数据库，并在二、三维空间图形数据库上建立与之相对应的人文属性数据库，如保障房卡信息、保障房交易信息、开发企业保障房档案信息等业务管理信息，作为保障性住房信息管理系统的重要组成部分。将住房保障业务数据、统计分析数据、共享交换数据、基础规范数据、系统管理数据整合建立数据仓库平台，通过先进的数据挖掘技术，可以对保障性住房基础数据进行深层次的加工分析，实现保障房供应、建设、分配、使用等方面的科学化、智能化管理，为政府科学地进行宏观决策和政策制定提供真实可靠的依据[5]。

图2 三维数据采集流程图Fig.2 Dimensional flow chart of data acquisition

2.3.2保障性住房三维地理信息系统建设

ArcGIS10.3最新升级的CityEngine组件提供多种类型二、三维房屋模型，可快速建立GIS虚拟城市。可以用ArcGIS10.3提供的ArcScene和ArcGlobe两种应用程序，建立三维保障房模型，也可以将二维数据直接展示位三维图形数据。利用三维地理信息系统（GIS）的空间属性和数据分析功能，将大大提高保障性住房信息管理和分析的科学性、准确性，满足对房地产市场和住房保障体系的多角度、多层面的分析要求，实现保障房的科学规划、合理布局。以“地、房、楼”一体化为基础的房产地理信息系统，利用房屋测量数据的测绘图，建立保障性住房的三维房屋模型，并实现业务与GIS功能的无缝结合和应用，结合即将开展的数据仓库和数据挖掘平台项目，来建立保障住房三维GIS辅助决策子系统。

2.3.3 保障性住房监管和数据共享平台建设

要做到保障性住房监管到位，一是完善保障性住房摇号、保障性住房购房资格审核、保障性住房房源等在内的十几个保障性住房子系统，通过现代信息技术手段加强监管，防范廉政风险。二是加强信息共享，增强与政府其他部门的数据互联互通。建立与应急管理、配套设施建设、人口管理、社会信用等城市综合管理数据的共享平台，实现住房保障信息的全面共享，提高公共服务能力。可以利用ArcGIS 10.3提供各种SDKs、APIs和其他开发工具，便捷的将保障房的GIS信息嵌入到银行、公安、规划、国土其他政府管理信息管理系统中，Runtime SDK采用统一的内核和一致的接口进行设计，能够无缝链接的把ArcGIS提供的各种二维、三维空间数据的应用操作移植到各种信息管理系统。

2.3.4 保障性住房信息公开平台建设

保障性住房信息公开透明，是抓好住房保障工作的基本条件，也是提高保障性住房建设质量、促进公平分配的必备前提。采取多种形式，建设并利用住房保障信息网、移动客户端等新媒体平台，及时、全面、准确地宣传住房保障工作政策，公开保障性住房建设、分配、管理等各个环节的信息，确保群众的知情权，主动接受社会各方面的监督。通过ArcGIS Server发布和管理地图服务，可以实现WEB浏览器的公众查询功能。利用ArcGIS10.3提供的Open Data可以方便的进行数据嫁接到政府各类门户网站用于信息发布，用户可以便捷使用GIS数据进行查询。随着移动媒体设备的普及，利用ArcGIS10.3提供的Web AppBuilder for ArcGIS可视化配置界面，即插即用在手机、平板电脑等多种移动终端设备上公布，使得公众更加容易使用GIS三维数据[6]。

2.3.5 保障性住房数据安全体系建设

数据安全是运用信息化手段提升住房保障监管和服务的基础。为了加强数据安全，可以采取以下建设措施。一是建立数据同城灾备系统，同时建立异地灾备系统建设，防止本地出现重大灾难或网络数据中心出现重大故障后，确保住房保障数据的安全性、完整性，并为住房保障系统恢复起到关键作用；二是建立核心网络系统和数据库服务器，加固核心网络安全和数据库安全防护，并进行服务器虚拟化建设工作；三是建立数字证书应用支撑平台，实现住房保障系统的电子认证集成，为应用系统提供身份认证、签名验签和加密解密等应用安全服务。

3 结论

在上述系统建立的基础上，保障性住房信息化建设将进会一步利用云计算、大数据等新技术、新理念构建以三维GIS为基础的“住房保障决策平台”，推动保障性住房管理和决策向智能化转变，进而提高城市建设管理水平，最终实现社会公共服务均等化。

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[2] 马辉民，漆鹏飞，侯淅珉，等.提高我国保障住房分配公平性研究—基于住房保障管理信息系统的分析[J].中国房地产，2013（6）:52-59.MA Huimin，QI Pengfei，HOU Ximin，et al.Study on improving the fairness of the distribution ofhousing security of China′s housing security management information system based on theanalysis of[J].China real estate，2013（6）:52-59.

[3] 郗瑞雪.保障性住房政策研究[D].呼和浩特:内蒙古大学，2014.

[4] 郭曦榕.基于G/S模式的数字旅游工程及其评估技术研究[D].成都:成都理工大学，2010.

[5] 何朋.个性化信息汇聚技术及其在通用浏览器中的应用研究[D].成都:成都理工大学，2013.

[6] 朱庆.三维GIS及其在智慧城市中的应用[J].地理信息科学学报，2014，16（2）:151-157.ZHU Qing.The 3D GIS and its application in the smart city[J].Journal of geographical information science，2014，16（2）:151-157.