基于GIS的房产综合管理信息系统的技术进展

基于GIS的房产综合管理信息系统的技术进展李仁德谢刚生（南方数码科技有限公司广东广州510665）E-mail:[e-mail]摘要：本文在对计算机各方面的新技术不断涌现的背景考察下，分别从GIS新技术、数据库新技术、软件开发新技术及计算机应用新技术几方面描述了南方数码房产综合管理信息系统的技术进展，分析了这些技术进展的基本原理和应用方式，说明了这些进展给房地产管理工作带来的进步和好处。Abstract:Basedonnewtechnolgiesinyears,GuangdongSouthDigitalCompanyhasmademuchprogressinSouthHouseIntegratedManagementInformationSystemdevelopinginfieldsofGIStechnology,databasetechnology,softwaredeveloptechnologyandcomputerapplicationtechnology.Itisanalyzedthatthenewtechnologieshowtorun,howtoapplicationatSouthHouseIntegratedManagementInformationSystem,whatbenefitshousepropertymanagement.一、概述房产综合管理信息系统是管理房地产产权相关业务的综合信息系统。房地产具有天然的地理位置属性，且其地理属性是房地产业务非常关注的，因此我们的房产综合管理信息系统以GIS技术为核心技术。GIS和信息系统都离不开数据库，数据库技术是房产综合管理信息系统的基础，GIS和数据库构成了系统的平台。如何在平台上有效地开发出有用的系统则涉及到软件开发技术和计算机应用技术。软件开发技术是指软件开发中的技术、方法和工具，这些技术影响着软件开发的效率、软件的可靠性、性能、可扩展性等软件质量。计算机应用技术则可以改变人们使用信息技术的媒介和方式，让信息化更易融入生产生活中，增加软件系统的实用性。下面将分别从GIS技术、数据库技术、软件开发技术和计算机应用技术这几方面介绍南方房产综合管理信息系统的最新技术进展。二、GIS新技术在房产管理中的运用人们的生产和生活中80%以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）是获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具和技术。GIS技术是房产GIS管理信息系统的一个构架基础。在房产GIS系统中使用GIS图作为所有房屋分层分户图和房屋属性的一个索引，建立起了房屋与GIS图形之间的关联关系，并以GIS图作为各类业务的起点及信息反馈处。近年来，GIS在3D地理信息系统(3DGIS)、地理计算(GeoComputation)、GIS时空系统(spatio-temporalsystem)、构件式地理信息系统（ComGIS）、研究万维网地理信息系统（WebGIS）等有了新的进展，部分原来停留在理论上的东西已经实用化。在房产GIS开发中，我们或直接利用这些技术，或吸取这些技术的思想，主要有下面几方面新的应用。与时间结合的时空GIS在许多应用领域中，如城市房地产管理、环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而研究这种动态变化具有相当的意义。过去GIS忽略时态主要是受硬件的限制，也有技术方面的原因。近年来，对GIS中时态特性的研究变得十分活跃,即所谓“时空GIS”。在房产GIS系统中，我们在GIS信息中加入时间信息，保持了GIS的历史信息，并且可以进行基于时间空间的查询显示，可以回溯房屋建筑及楼盘的历史情况，在房产管理过程中能掌握房屋的过去与现状。WEBGISWEBGIS可以简单定义为在WEB上的GIS。与传统的基于桌面或局域网的GIS相比，WEBGIS具有以下优点：更广泛的访问范围，客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据；平台的独立性，无论服务器或客户机是何种机器，无论WEBGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的WEB浏览器，用户可以便捷地访问WEBGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享；系统成本大大降低，不需要在客户端安装昂贵的专业GIS软件，只需使用WEB浏览器(有时还要加一些插件)，其软件成本非常低，维护费用也简单；更简单的操作，通用的WEB浏览器降低了操作复杂度；灵活高效的计算模式，WEBGIS能充分利用网络资源,将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。房产GIS系统使用成熟的WEBGIS平台ARCIMS，开发了基于ARCIMS的房地产管理软件，并成功应用于市级房管单位中。这些项目中客户端无需安装额外的软件，使用操作系统自带的浏览器即可以操作GIS，维护工作也只要在服务器端进行，下面是WEBGIS房产系统的一个截图。图1：椒江房地产综合管理系统--WEBGIS3DGIS与2DGIS相比，3DGIS对客观世界的表达更具真实感，它以立体造型技术展现地理空间对象，不仅能够表达地理对象间的空间关系，而且能描述对象的属性。当前数字地图仍以2D图像为主，比较而言，3D数字地图可以使信息的表现更真实、丰富、具体，而第4代GIS技术的一个主要特点也是支持“数字地球”或“数字城市”概念的实现，从二维向三维发展，从静态数据处理向动态发展，具有时序数据处理能力，3D地图将是未来地理信息技术发展的必然趋势。房产GIS采用三维技术，对房屋进行建模，还原了房屋三维的情况，客户不但可以看到更真实的三维房屋楼盘的情况，还可以直接在3D图上查看房屋属性，办理业务。图2：基于3DGIS的房屋权属管理系统三、数据库新技术在房产GIS中的运用数据库特别是关系型数据库已经是现代管理软件的基础，信息管理软件中大量使用数据库作为存储器。现在主导市场的几个大的通用数据库产品有：Oracle、SQLServer、IBMDB2，房产GIS系统根据客户数据量及客户功能要求，在不同项目中使用了Oracle和SQLServer。作为计算机应用非常重要的技术，近年来数据库在数据仓库、数据挖掘、时态数据库、查询优化、分布式数据库、面向对象数据库等有了不少的进展。南方数码公司也选择适合房地产管理信息化的技术应用于系统中。全文索引全文索引技术是目前搜索引擎、数据挖掘的关键技术。简单搜索是在正文中查找关键词，但在1M大小的文件中搜索一个词，可能需要几秒，在100M的文件中可能需要几十秒，如果在更大的文件中搜索那么就需要更大的系统开销，这样的开销是不现实的。在这样的矛盾下出现了全文索引技术，也叫倒排文档技术，原理是先定义一个词库，然后在文章中查找每个词条(term)出现的频率和位置，把这样的频率和位置信息按照词库的顺序归纳，这样就相当于对文件建立了一个以词库为目录的索引，这样查找某个词的时候就能很快的定位到该词出现的位置。图3：全文索引工作过程利用结合了中文分词技术的全文索引，房产GIS实现了对人名、座落的全文索引，能快速地检索房产业务信息，在《物权法》实施后，也可以用于快速查询房产登记簿内容。海量数据存取技术现实中很多数据都是随着时间越积越多，如何存储这些数量巨大的数据，如何尽快地在需要时取出这些数据来，这是数据库领域的最重要的关注点，现在也出现了诸多的新技术，在一定程度上解决这些问题。如采用专家系统来优化存取语句、提出新的硬件配置来提高I/O效率、使用新的应用模式来降低数据库负担等。房产GIS系统服务器配置使用存取性能好的硬盘阵列存储器、以及在32位服务器上内存优化技术、数据库端分页技术、数据划分技术，充分利用了服务器的能力，使系统在大负载大数据量下也能保持良好的性能。长事务处理和版本化处理事务处理是用来修改数据库的一个操作集合，这个操作集合，要么全部成功，要么全部失败，事务具有ACID属性(Atomicity原子性、Consistency一致性、Isolation隔离性、Durability持久性)。然而，GIS用户需要某些特殊的事务处理需求，其中最重要的就是这些事务处理需要跨越很长的时间周期（天甚至是月，而不仅是秒的量级）。在一个多用户数据库中，GIS事务处理必须在RDBMS短事务处理框架基础上协调实现。下面是长事务处理的基本原理说明。图4：基于版本的长事务处理房产GIS使用了ARCGIS的长事务处理机制，系统能够进行长时间并发的图形编辑，并且学习了ARCGIS处理长事务的数据库版本技术，把房屋的属性数据和人的信息也版本化，既保存了所有历史信息，也能对同一对象的属性不断地更新。四、利用软件开发新技术开发房产GIS软件开发技术日新月异，更新的技术相当多。我们在GIS系统开发中，采用的技术不但有先进性，还要求有稳定性，而不是临时性的。AJAXAJAX是AsynchronousJavaScriptandXML的简称，是指采用Javascript、XML、DOM等多种技术组合创建交互式网页应用的网页开发技术。AJAX技术有如下优点：用户易用性,可以部分刷新页面，使得用户可以在浏览器中像在桌面软件上一样轻松、方便地操作；公开标准，AJAX所用的几个技术都已经是国际标准。南方数码的WEB版软件开发使用了AJAX技术，比如在房产GIS中判断业务规则、上传扫描档案等，改善了用户体验，提高了系统的响应速度。下面是AJAX在房产GIS系统中的一个运用实例。图5：AJAX的一个应用分布式处理技术在传统的Client/Server结构中，应用程序逻辑集中在客户端和服务器两端，当客户端数目激增时，服务器的性能将会因为无法进行负载平衡而大大下降。而一旦应用的需求发生变化，客户端和服务器端的应用程序则都需要修改，这样给应用的维护和升级带来了极大的不便，而且大量数据的传输也增加了网络的负载。为了解决Client/Server存在的问题，可以将应用逻辑分布在中间服务器上。现在.Net下的分布式应用技术有：COM+，WebService、Remoting。WebService和Remoting技术结构如下：图图6：WebService技术结构图7：Remoting技术结构在B/S架构中的房产GIS系统使用了标准化的WebService来提高系统的性能和可伸缩性，并使用WebService来与其他系统（如人事、财务系统）进行集成；在C/S架构的房产GIS系统中使用了局域网内性能更好、更灵活的Remoting技术。XMLXML（eXtensibleMarkupLanguage，可扩展置标语言）是由W3C（WorldWideWebConsortium，互联网联合组织）发布的一种标记语言标准。XML的自我描述性质能够很好地表现许多复杂的数据关系，使得基于XML的应用程序可以在XML文件中准确高效地搜索相关的数据内容，忽略其他不相关部分。XML还有其他许多优点，比如它有利于不同系统之间的信息交流，完全可以充当网际语言，并有希望成为数据和文档交换的标准机制。房产GIS系统大量使用了XML，比如用于配置数据、存储中间数据、存储表单、数据通讯等，保持系统相关信息的易于理解、扩展。工作流由于信息技术的发展和日趋激烈的商业竞争，独立、零散的办公自动化和计算机应用导致管理维护工作繁多，难以在更高层次上应用信息技术，人们需要综合的、集成化的解决方案。工作流技术就是一种对常规性事务进行管理、集成的技术，它可以带来以下收益：改进和优化业务流程，提高业务工作效率；实现更好的业务过程控制；提高业务流程的柔性等。房产GIS系统的框架核心就是工作流模块，在工作流模块的组织调度下，各个业务自动按预定的流程流向不同的处理角色。在工作流程发生了变化的情况下，只要对系统进行流程更改设置就能适应。结合表单定制技术，系统还能完全定制出全新的业务。下面是台州市椒江区初始登记利用工作流定制的一个流程：图8：椒江自建房初始登记的一个流程新的组件化技术微软的组件标准由最初的