基于ArcEngine的城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李玉華，高 明，許汀汀，李愛迪,彭海濤,章 明

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400020；2.重慶市國土資源和房屋勘測規(guī)劃院，重慶400020；3.國土資源部土地利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心，重慶400020）

基于ArcEngine的城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李玉華1,2,3，高 明1，許汀汀2,3，李愛迪2,3,彭海濤2,3,章 明2,3

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400020；2.重慶市國土資源和房屋勘測規(guī)劃院，重慶400020；3.國土資源部土地利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心，重慶400020）

研究目的：通過研發(fā)新的城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)，彌補(bǔ)現(xiàn)有土地定級、估價系統(tǒng)存在的不足，以期更好地為國土管理，城鎮(zhèn)土地市場的正常、高效、科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。研究方法：組件式地理信息系統(tǒng)，Kriging插值技術(shù)，多次方差。研究結(jié)果：研發(fā)了基于ArcEngine的重慶市土地定級估價系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了土地定級和土地估價兩個部分，增加了障礙因素分析模塊，在系統(tǒng)研發(fā)的同時制定了定級估價數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，提升了系統(tǒng)的通用性。研究結(jié)論：應(yīng)用于重慶市進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，得到的結(jié)果基本符合重慶市的土地等級和基準(zhǔn)地價的實(shí)際情況。

土地信息；組件式地理信息系統(tǒng)；土地定級估價；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中國的土地定級估價工作起步較晚，20世紀(jì)80年代初才開始土地有償使用制度改革，20世紀(jì)90年代開始土地定級估價工作，大致經(jīng)歷了土地有償使用制度改革初期、輔以市場交易資料定級估價、利用市場交易資料和基本估價方法直接測算均質(zhì)地域的基準(zhǔn)地價三個階段[1-5]。到目前為止，國內(nèi)外的學(xué)者對定級估價方法[3-8]、信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)做了很多研究[9-14]，最早的土地定級估價系統(tǒng)是德國的“自動化交易案例收集系統(tǒng)”和英國的房地產(chǎn)估價信息系統(tǒng)，國內(nèi)也開發(fā)了很多土地定級估價系統(tǒng)，但是總體來說存在不夠完善的地方，如數(shù)據(jù)互通性差；功能專一，定級、基準(zhǔn)地價評估和宗地地價評估是分系統(tǒng)研制；研發(fā)的系統(tǒng)只存在形式上的差異等。在前人的基礎(chǔ)上，本文依據(jù)國土資源部《城鎮(zhèn)土地估價規(guī)程》和《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》及相關(guān)理論知識，使用Kriging插值方法，考慮障礙因素，利用ComGIS組建技術(shù)，研發(fā)了重慶市城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)，以期能夠?yàn)槌擎?zhèn)土地管理市場提供參考。

1 系統(tǒng)原理方法

1.1 組件式地理信息系統(tǒng)

從軟件的通用性、可移植性以及數(shù)據(jù)的融合性等方面綜合考慮，本文選擇組件式地理信息系統(tǒng)（Component Object Model）來完成系統(tǒng)研發(fā)。ComGIS采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件的GIS系統(tǒng)[10-11]（包括基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)），各個GIS組件和非GIS組件之間都可以通過可視化軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺以及應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種GIS和非GIS功能，比王寶珍[11]不依賴任何GIS平臺設(shè)計(jì)開發(fā)的定級系統(tǒng)更具有通用性，開發(fā)時間更短，GIS功能更強(qiáng)大。

1.2 全組件式GIS-ArcEngine的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

ArcEngine（以下簡稱AE）是基于Micro-soft COM 技術(shù)開發(fā)的一套COM組件對象集，是專門的地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)組件。AE是獨(dú)立的嵌入式開發(fā)平臺，提取了AO組件庫中的核心功能，提供了幾乎全部的底層GIS功能，開發(fā)人員無須安裝ArcGIS產(chǎn)品，就能進(jìn)行二次開發(fā)，具備靈活、快速的開發(fā)和功能擴(kuò)展能力，穩(wěn)定性好。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了確保研發(fā)的土地定級估價系統(tǒng)既符合國家規(guī)程又滿足實(shí)際需求，根據(jù)《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》和《城鎮(zhèn)土地估價規(guī)程》，并結(jié)合定級估價的實(shí)際操作過程，進(jìn)行土地定級估價系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。

2.1 土地定級估價數(shù)據(jù)流程

土地定級所需的因素因子多，定級估價可選用的方法也比較多，每一種方法在國家規(guī)程都有詳細(xì)的解釋，此處不做羅列，本系統(tǒng)所采用的核心技術(shù)方法包括Kriging插值[1]，障礙因素分析，空間疊置和擴(kuò)散分析，最短路徑分析[6]、方差分析等，其中障礙因素分析在樊雅婷等[7]的研究基礎(chǔ)上增加了高速公路阻隔因子，詳細(xì)的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

根據(jù)土地定級估價數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架，在土地定級過程中，土地定級因子權(quán)重會隨時間和區(qū)域而發(fā)生變化，為提升系統(tǒng)的靈活性，本系統(tǒng)的因子權(quán)重在系統(tǒng)計(jì)算作用分值之前賦予，與王寶珍[11]、胡石元[12]等設(shè)計(jì)的系統(tǒng)相比本系統(tǒng)完善了數(shù)據(jù)輸出，可直接輸出矢量或柵格數(shù)據(jù)，系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)見圖2。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

為了確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性以及系統(tǒng)的可移植性，編寫了土地定級估價數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)地理信息、城鎮(zhèn)土地定級與基準(zhǔn)地價評估專題信息、注記信息三大類，并對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（空間參考、數(shù)據(jù)類型、格式）、命名規(guī)則、層次結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。在實(shí)際工作中，根據(jù)需要確定每次定級估價的因素因子，然后按照數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)建立相應(yīng)的定級估價數(shù)據(jù)庫，將建好的數(shù)據(jù)庫直接導(dǎo)入系統(tǒng)中，選擇相關(guān)的模塊進(jìn)行分析、計(jì)算，得到定級和估價成果數(shù)據(jù)，成果數(shù)據(jù)包括空間和屬性數(shù)據(jù)。

圖1 土地定級估價數(shù)據(jù)流程Fig.1 The Data fow of urban land classifcation and evaluation

圖2 土地定級估價系統(tǒng)框架Fig.2 System framework of urban land classifcation and evaluation

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，研發(fā)了城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含土地定級和估價兩個部分，詳細(xì)結(jié)構(gòu)功能板塊如下：（1）編輯查詢功能：包含常規(guī)GIS軟件中的選擇、縮放、刪除、屬性修改、屬性查詢等。（2）空間分析功能：用于因素因子作用分值的計(jì)算，并按照商業(yè)、工業(yè)、住宅進(jìn)行了分類，每個類別在底層設(shè)計(jì)時采用的模型和參數(shù)根據(jù)類別的差異做了相應(yīng)調(diào)整。（3）障礙因素分析：在進(jìn)行因子作用分計(jì)算時，考慮障礙因素的影響，計(jì)算出的作用分值扣除了障礙因素產(chǎn)生的誤差，確保計(jì)算出的因子作用分值更接近真實(shí)情況。（4）土地定級功能：在完成因素、因子作用分計(jì)算的基礎(chǔ)上，將計(jì)算結(jié)果賦予網(wǎng)格單元得到綜合作用分值，根據(jù)直方圖和實(shí)際情況劃分等級，從而得出評估區(qū)域內(nèi)的土地等級（圖3，封三）。（5）地價計(jì)算功能：將地價樣點(diǎn)導(dǎo)入系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際情況利用倍數(shù)方差剔除異常樣點(diǎn)，選擇相應(yīng)的地價計(jì)算模型計(jì)算出基準(zhǔn)地價（圖4，封三）。（6）地價和等級修訂：在得出土地定級、估價結(jié)果后，選擇需要修訂的等級，根據(jù)修正系數(shù)直接進(jìn)行等級、地價修正。（7）結(jié)果輸出：計(jì)算結(jié)果是SHP格式的矢量數(shù)據(jù)，可以直接輸出，能夠在其他GIS軟件中進(jìn)行編輯和修改，也可以直接在軟件中進(jìn)行排版，輸出成果圖。

4 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

該系統(tǒng)作為重慶市國土資源房屋管理局認(rèn)定的軟件，在全重慶市得到廣泛應(yīng)用，下面以“重慶市城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)”為例介紹系統(tǒng)的應(yīng)用。

“重慶市城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)”是根據(jù)上述系統(tǒng)研發(fā)的。重慶市建成區(qū)面積近900 km2，此次定級估價面積為重慶市主城9區(qū)5473 km2，按50 m×50 m，則有約2億個定級評價單元。根據(jù)《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》和《城鎮(zhèn)土地估價規(guī)程》，此次定級包含商業(yè)定級、工業(yè)定級和住宅定級。聯(lián)系重慶市的實(shí)際情況，在與當(dāng)?shù)貙＜页浞謪f(xié)商的基礎(chǔ)上，確定了重慶市的土地定級因素因子，其中工業(yè)3個因素、7個因子，商業(yè)5個因素、7個因子，住宅3個因素、7個因子，并通過特爾斐法確定了各因素因子的權(quán)重。在因素因子以及權(quán)重確定的基礎(chǔ)上，按照數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，包括商服中心、交通、基礎(chǔ)設(shè)施以及商業(yè)、工業(yè)、住宅地價樣點(diǎn)，建立了重慶市土地定級估價數(shù)據(jù)庫。將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入系統(tǒng)中，計(jì)算每一個因子因素對評價單元的功能分和作用分（圖3，封三）。使用該系統(tǒng)完成計(jì)算僅使用20個小時，但須排除數(shù)據(jù)建庫時間，并根據(jù)實(shí)際情況對部分土地級別進(jìn)行調(diào)整，得到重慶市的商業(yè)、工業(yè)、住宅用地級別圖（圖5，封三）。

在完成土地級別計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)土地級別對地價樣點(diǎn)進(jìn)行過濾篩選，本次收集的地價樣點(diǎn)每平方公里不少于40個，在系統(tǒng)的地價計(jì)算模塊中，按照不同的精度要求，進(jìn)行一次、二次或三次方差剔除異常值，選擇合適的方法完成基準(zhǔn)地價計(jì)算（圖4，封三）。

此外在選擇因素因子的過程特別加入了具有重慶特色的因素因子，例如溫泉、兩江四岸（長江、嘉陵江兩江沿岸地帶）、工業(yè)組團(tuán)、規(guī)劃因素等，并通過實(shí)地調(diào)查、現(xiàn)場踏勘等方式將這些因子更新到數(shù)據(jù)庫中，保證工作底圖的現(xiàn)勢性，使成果既符合當(dāng)前的實(shí)際情況，又有一定的預(yù)見性。

重慶市的土地定級估價成果，經(jīng)過專家論證，基本符合重慶市的實(shí)際情況，證明該系統(tǒng)計(jì)算的定級估價成果比較準(zhǔn)確，能夠用于實(shí)際土地定級估價工作。

5 結(jié)論與討論

利用組件技術(shù)進(jìn)行地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā)具有開發(fā)周期短、成本低，無需額外的GIS二次開發(fā)語言、可與專業(yè)應(yīng)用模型無縫集成、安裝簡單、可移植等優(yōu)點(diǎn)，通過重慶市土地定級估價實(shí)例研究證明，該土地定級估價系統(tǒng)開發(fā)是成功、切實(shí)有效的。

該系統(tǒng)將土地定級和估價進(jìn)行了集成，更有利于土地定級估價工作的開展；跟以往的土地定級系統(tǒng)相比，在計(jì)算網(wǎng)格單元的作用分值時增加了障礙因素模塊，排除了因障礙產(chǎn)生的分值計(jì)算誤差，因此網(wǎng)格單元得到的作用分更準(zhǔn)確；此外在土地定級和地價計(jì)算模塊中都有預(yù)留的接口，如果需要使用新的土地定級估價方法，可以很方便地增加；在進(jìn)行該系統(tǒng)開發(fā)的同時，為了使系統(tǒng)具有可推廣性、可移植性，編制了相應(yīng)的土地定級估價數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行土地定級和估價計(jì)算前，只需要按照數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)收集整理相關(guān)的因子、樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，可直接利用該系統(tǒng)完成計(jì)算，可以大大縮短定級、估價時間，準(zhǔn)確度更高。

通過開發(fā)本系統(tǒng)，也發(fā)現(xiàn)了目前土地定級估價工作存在的一些問題，尤其是土地定級部分。大部分地方都采用特爾非法，此工作方法比較簡單，計(jì)算出來的土地等級帶有一定的主觀性，但若采用其他方法，需要收集更詳細(xì)的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的時候存在很大的難度，尤其是營業(yè)額、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的收集，這是下一步研究需要著力的地方。

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（本文責(zé)編：仲濟(jì)香）

Design and Implementation of the Urban Land Grading and Standard Land Price Appraisal Information System Based on ArcEngine

LI Yu-hua1,2,3, GAO Ming1, XU Ting-ting2,3, LI Ai-di2,3, PENG Hai-tao2,3, ZHANG Ming2,3
（1. College of Resource and Environmental, South West University, Chongqing 400020, China; 2. Chongqing Institute of Surveying and Planning for Land Resources and Housing, Chongqing 400020, China; 3. Chongqing Center, Key Labs of Land Use, MLR, Chongqing 400020, China）

The purpose of this paper is to develop an urban land grading and standard land price appraisal information system. The new system remedies the inadequate of the existed land grading and appraisal systems and can better serve for land administration, ensuring the operation of urban land market. Research method combines the assembly Geographic Information System, Kriging Interpolation, and multi-variance methods. The results show that a Land Classification System has been developed for Chongqing City based on the ArcEngine. This system includes two parts, including land classification, land appraisal, and a function of obstacle analysis. The paper also formulates the standard of classification database and promoted the popularity of the system. By applying this system to Chongqing land classification, the result generally matches the reality of Chongqing land levels and the benchmark land price.

land information; assembly GIS; land classification system; system design

圖3 土地價值潛力分布圖Fig.3 The distribution of potential land price

圖4 武漢市商業(yè)用地地價潛力分級圖Fig.4 The classifcation for potential commercial land price in Wuhan

圖3 系統(tǒng)界面及因子計(jì)算模塊Fig.3 System interface and factor calculation module

圖4 系統(tǒng)基準(zhǔn)地價計(jì)算模塊Fig.4 Standard land price calculation module of system

圖5 重慶市工業(yè)、住宅、商業(yè)用地土地級別圖Fig.5 Land grades of industry, business, and residence

F301.2

A

1001-8158（2015）01-0092-05

2014-03-11

2014-11-28

科技部“十二五”科技支撐計(jì)劃（2012BAJ22B06）；國家十二五科技支撐項(xiàng)目（2012BAD14B18）。

李玉華（1985-），女，重慶黔江人，博士研究生。主要研究方向?yàn)閲临Y源與區(qū)域規(guī)劃。E-mail: liyuhua618@163.com

高明（1965-），男，重慶合川人，研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)橥寥蕾|(zhì)量和土地利用。E-mail: gaoming@swu.edu.cn