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摘要:
对当前城市住宅小区物业管理涉及的物业信息及其关联的空间信息进行分析与分类，研究其具体的管理方法。探索城市住宅小区三维GIS构建的关键技术，开发了一个基于三维GIS的物业管理原型系统。该系统将物业信息与其关联的空间信息紧密相连，使物业管理人员通过基础物业信息直接定位相关物体在小区中的空间位置，让三维GIS与物业管理信息系统的结合不仅仅局限于小区表面环境简单的可视化，增加了三维GIS的实用性，完善了物业管理信息系统，为深化三维GIS在城市信息化、智慧化管理领域的发展应用提供技术参考。
关键词:
物业管理;三维GIS;城市信息化;三维立体空间框架
0引言
近年来，我国城市化进程不断加速，城市中建成了众多环境优美的商业住宅小区，在居住环境逐渐同质化的情况下，是否具有良好的物业管理服务已经成为人们购房置业的重要参考。所谓物业管理(PropertyManage-ment)，是指专门的机构受物业所有人的委托，按照国家法律以及合同和契约行使管理权，运用现代管理科学和先进的技术对已投入使用的物业以经营的方式进行管理，同时，对物业周围的环境、清洁卫生、安全保卫、公共绿化、道路养护等统一实施专业化管理，并向业主或租户提供全方位、多方面的综合性服务［1］。由此可见，住宅小区物业部门管理和服务能力的强弱将对业主的生活品质产生重要的影响。而随着物业管理信息化的发展，是否具有完善的物业管理信息系统平台已经成为评价物业部门管理和服务能力的重要标准之一。我国在《2006～2020年国家信息化发展战略》中明确指出，要加快服务业的信息化。物业管理属于传统服务业，其核心是服务［2］，目前正处于向现代服务业转型的过程中［3－4］。在这个过程中，信息化是物业管理向现代服务业转型的科技支撑之一［4］，而物业管理信息系统则是体现物业管理信息化程度的重要标志，是物业部门对住宅小区进行日常科学管理的信息化平台，是评价其物业管理和服务能力的重要标准，也是今后城市信息化、智慧化发展的有机组成部分。在这样的背景下，相关学者和企事业单位对物业管理信息系统的研究应用逐步深入，出现许多物业管理商业软件，如北京中科华博、广州乐天和深圳思源等。但是这类物业管理软件主要是基于文本信息的管理方式，缺乏对空间信息的管理与表达。根据物业管理的定义可知，其涉及的物业信息还关联着大量的空间信息，如道路、绿地、安防设施、地下管线，以及业主所在的建筑物等的空间分布和位置信息等。但是基于文本信息的管理方式是不完善的，无法满足物业管理部门日益增长的空间信息管理和表达的需求。对此，GIS(GeographicalInformationSystem，GIS)领域的研究者们提出利用GIS的技术方法来改进和完善传统的物业管理信息系统，使其能够充分地管理和表达物业信息中的空间信息。相关研究主要集中在两个方面，一是将物业管理信息系统和传统的GIS集成在一起，在空间数据库中存储二维地图等图形数据，然后，利用组件式GIS开发方法实现住宅小区地物位置信息查询及其属性信息的查询、修改、添加和删除等基本功能［5－7］;二是进一步在物业管理信息系统中构建住宅小区的虚拟环境，实现三维可视化和漫游功能［8－9］。这些研究将GIS成功引入物业管理领域，使GIS和物业管理信息系统集成在一起，具备了初步的空间数据存储、管理和可视化的能力。但是传统的GIS都是二维的，仅能处理和管理二维图形和属性数据［10］，而传统三维可视化GIS仅限于三维外观的显示［11］，不能够完整地描述整个住宅小区的三维立体空间。因此，我们需要深入地利用三维GIS来管理和表达物业信息所关联的空间信息，探索并构建与现实世界相近的住宅小区地上地下、建筑内外表达完全一致的三维立体空间框架。为此，本文首先对当前城市住宅小区物业管理涉及的物业信息及其关联的空间信息进行分析与分类，研究与其相对应的管理方法;然后，研究城市住宅小区三维GIS构建的关键技术，建立住宅小区地上地下、建筑内外完全表达的三维立体空间框架;最后，再将三维GIS与物业管理信息系统集成在一起，开发一个基于三维GIS的物业管理原型系统。这为进一步完善物业管理信息系统，深化三维GIS在城市信息化、智慧化发展中的应用提供了技术参考。
1物业信息的分类及其管理方法
物业信息是从物业管理的具体内容中提取出来的，可以说物业管理的具体内容决定物业信息的组成。当前我国物业管理行业正处于向现代服务业转型的过程中，城市住宅小区物业管理的基本出发点是物业部门根据小区业主对生活需求的变化，利用科学的维护技术和现代管理方法，运用经济手段来管理物业，为小区业主提供健康、舒适、和谐的生活环境，其基本内容就是为业主提供各种服务。主要是指业主与小区物业部门通过物业服务合同约定的公共性服务，即公共服务。其他的服务还包括专门服务和特约服务，即针对专门的小区业主或者个别业主提供的额外服务，如各类中介服务和代办保险等服务，需另行收费。本文主要讨论公共服务的内容及其包含的物业信息。公共服务是小区物业部门为全体业主和租户提供的经常性服务，是所有住户都可以享受到的，贯穿于物业管理的始终。其内容主要包括小区建筑物及露天环境中的共用设施设备的维修、养护与管理;小区环境卫生和绿化管理服务;小区公共秩序、安全保卫、消防、交通等协管事项服务;建筑物装饰装修管理服务;物业和业主档案资料的管理;专项维修资金的代管服务等。从这些公共服务的具体内容中我们可以提取出需要物业部门日常管理的物业信息，如业主身份信息、物业费及其他代收费用信息、公共设施更换及维修信息、消防安保信息、绿化保洁信息等。而这些物业信息同时也关联着大量的空间信息，如业主身份信息关联着其物业所在的建筑物和楼层等具体的空间位置信息;公共设施更换及维修信息关联着其在小区中的空间位置信息，等等。其中，基础物业信息主要利用关系型数据库来存储和管理，物业信息关联的空间位置信息以及小区二、三维图形数据需要利用空间数据库来存储和管理。
2住宅小区三维GIS构建的关键技术
三维GIS是一种新型的GIS［10］，是GIS的发展动态之一［12］。三维GIS技术具有空间信息综合处理与直观表达能力［13］，其对现实世界的真三维表达弥补了传统二维GIS和三维可视化GIS的不足。因此，构建住宅小区三维GIS可以让物业管理人员全面、直观地了解住宅小区地上地下、建筑内外的空间结构，将之与物业信息相关联使二者之间有了交互，为物业部门的日常管理和突发事件应急处理等提供先进、科学的辅助决策功能，进而为业主提供更加优质的物业服务。根据住宅小区物业信息的内容和三维GIS技术方法，构建住宅小区三维GIS包含以下几个关键技术。
1)住宅小区地上地下、建筑内外三维模型的构建三维模型具有重要的空间格局与视觉作用［14］。利用三维GIS技术辅助城市住宅小区物业部门对小区的管理工作，构建小区地上地下、建筑内外三维模型是其中一项重要内容，也是构建住宅小区三维立体空间框架的主要工作。根据物业信息分类及其与空间信息的关联情况，我们需要建立住宅小区的三维地形模型、环卫设施模型(如垃圾桶、垃圾收集站等)、共用设施模型(电房、安防设施等)、地上下管线模型、建筑物内外部详细结构模型等。构建这些模型需要利用包含基于CAD软件平台绘制的住宅小区竣工图、管线设计与竣工图、建筑设计与竣工图等基础地理数据和利用高清数码相机拍摄的高清纹理照片数据，然后对二者进行预处理，进而采用基于SketchUp建模软件的三维建模方法来构建住宅小区地上地下、建筑内外完全表达的三维立体空间框架。这种方法的优势是技术方法成熟，构建的三维模型数据量小，通用性强。
2)空间数据管理所谓空间数据是指与空间位置和空间关系相联系的数据［15］。住宅小区地上地下、建筑内外三维模型和二维地图等数据都属于空间数据，对其进行合理的利用和管理可以提高生产效率。存储和管理空间数据及其属性数据需要利用空间数据库。目前，已经成熟运用于商业开发的可以存储和管理空间数据的数据库软件主要有Ora-cle、SQLServer、PostgreSQL等，这些数据库软件庞大，可以存储海量的空间数据。本文涉及的空间数据规模较小，应选择关系型数据库+空间数据引擎类的中间件解决方案，这种方案的优点是数据访问速度快，应用灵活且支持通用的关系数据库管理系统，与三维GIS平台关联更为紧密，其典型代表就是ESRI的ArcSDE。
3)住宅小区三维GIS开发目前，三维GIS的常用开发方法主要有通过底层开发实现和在现有的GIS平台上二次开发实现两种方法。底层开发方法即基于可视化面向对象开发语言和底层图形编程接口的开发方式来开发三维GIS，其优势明显，可以有自主知识产权且效率较高，同时，具有跨平台的特性。缺点是工程量很大，开发周期长且只能针对开放的数据格式;在现有的GIS平台上进行二次开发，即利用GIS厂商提供的GIS组件根据实际需求来开发三维GIS，是目前大多数三维GIS的开发方法，具有技术方法成熟、工程周期短、开发难度低和灵活性强等优点，典型代表为ESRI的ArcObjects和Skyline公司的TerraExplorerPro等。本文根据实际情况，采用现有的GIS平台上进行二次开发的方法来开发住宅小区三维GIS。
3原型系统实现与评估
根据对城市住宅小区物业信息分类及其与空间信息关联情况的研究，以及对小区三维GIS构建关键技术的研究，再结合本研究的实际情况，本文采用．NET开发平台结合ArcGIS的ArcObjects组件来开发基于三维GIS的物业管理原型系统，非空间数据的存储和管理采用微软的Access小型关系型数据库，空间数据及其属性数据的存储和管理采用ESRI的ArcSDE空间数据库。本系统包含用户管理、物业管理和空间查询与定位三大模块，可以实现对系统用户和物业信息进行基本的查询、修改、删除等管理操作，又能根据需要通过物业信息对与其关联的小区地上地下、建筑内外的空间信息进行查询和定位，即在查询某个物业信息时点击空间定位按钮，就可以直接定位和显示该物业信息所关联的物体在小区地上下或者建筑内外的空间位置。从而使物业管理人员能够更加直观、全面地了解住宅小区的空间结构，并且可以对小区物业信息进行立体式的管理。
4结束语
本文对当前城市住宅小区物业管理涉及的物业信息及其关联的空间信息进行分析与分类，研究其具体的管理方法，然后，探索城市住宅小区三维GIS构建的关键技术，最终开发了一个基于三维GIS的物业管理原型系统。本系统具有良好的住宅小区地上地下、建筑内外三维立体空间框架，将物业信息与其关联的空间信息紧密结合，使物业管理人员通过基础物业信息可以直接了解并定位相关事物在小区地上地下、建筑内外空间中的位置，从而让三维GIS与物业管理信息系统的结合不仅仅局限于小区环境简单的可视化，更增加了三维GIS的实用性，实现了物业信息的立体式管理，进一步论证了三维GIS和物业管理信息系统结合的可行性。为完善物业管理信息系统，深化三维GIS在城市信息化、智慧化管理领域的发展应用提供了技术参考。
作者：武宜广 刘学军 胡召玲 黄翌 王健 单位：南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室 南京师范大学地理科学学院 江苏师范大学城市与环境学院 南通大学地理科学学院 扬州市国土资源局
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