葉青，袁琳

（華僑大學(xué) 土木工程學(xué)院，福建 廈門 361021）

廈門市島內(nèi)住宅用地數(shù)字地價模型的建立

葉青，袁琳

（華僑大學(xué) 土木工程學(xué)院，福建 廈門 361021）

以福建省廈門市2004年島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價為例，利用離散點（地價樣點）建立基于規(guī)劃網(wǎng)的數(shù)字地價模型.采用Surfer和ArcGIS兩種地理信息處理軟件，對少量監(jiān)測樣點進行插值，形成連續(xù)地價曲面，分別從等高線等空間特征概念對比分析兩種數(shù)字地價模型的優(yōu)缺點.研究表明：Surfer軟件功能較單一，只能對樣點進行一次插值，形成簡單的數(shù)字圖形，未生成可視的地價連續(xù)曲面；而ArcGIS可以對樣點地價的第一次插值結(jié)果再一次插值，使地價點更密集，形成的地價曲面更平滑、準(zhǔn)確.

數(shù)字地價模型；住宅用地；Surfer軟件；ArcGIS軟件；Kriking插值；廈門市

隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對地價變化的分析成為土地管理的重要內(nèi)容.數(shù)字地價模型（DLPM）可以直觀地展示整個評價區(qū)域中土地價格的高低情況，給人以整體的地價水平認知，并可對土地價格進行時空分布特點分析.較之傳統(tǒng)的對土地價格分布的平白文字與表格分析，它對地價信息的表達生動形象，一目了然［1］.數(shù)字地價模型是根據(jù)實地市場調(diào)查或相關(guān)部門提供的土地交易樣點資料建立的，以樣點的X，Y坐標(biāo)確定位置，土地價格數(shù)值作為Z坐標(biāo)，利用內(nèi)插方法并借助于可視化軟件平臺得到一個連續(xù)的三維立體曲面.目前，我國對數(shù)字地價模型的研究大部分集中于對樣本數(shù)據(jù)的分析和探討，以及對多種插值方法的比較，但對地價特征的描述性概念研究較少.即主要側(cè)重于空間特征的研究，忽略了地價模型在時間序列上的應(yīng)用.本文以廈門市島內(nèi)住宅用地樣點地價為例，建立基于Surfer和ArcGIS地理信息處理軟件的數(shù)字地價模型，對比解讀地價整體變化趨勢.

1 基準(zhǔn)地價的評價單元劃分

在基準(zhǔn)地價更新過程中，大部分地區(qū)采用網(wǎng)格法進行評價單元的劃分.基于此，文中采用網(wǎng)格法將廈門市劃分為各個定級單元［2］，單元大小為30m×30m，監(jiān)測點總數(shù)為60個，居住用地27個，并利用離散點（地價樣點）建立基于規(guī)劃網(wǎng)的數(shù)字地價模型.

首先，以廈門市2004年島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價為例，分別用Surfer和ArcGIS兩種地理信息處理軟件，對少量監(jiān)測樣點進行插值，形成連續(xù)地價曲面；其次，分別從等高線等空間特征概念對比分析兩種數(shù)字地價模型的優(yōu)缺點.表1為2004年廈門市島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于廈門市2004年基準(zhǔn)地價更新文件.

表1 2004年廈門市島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價Tab.1 Surveillance sites of residential land price of Xiamen city in 2004

2 基于Surfer的模型建立

考慮到城市空間地價固有特點，即地價樣本點的分布，更多地受區(qū)位的影響.一般情況下，在相同或相近區(qū)段，地價水平相同或相近［3］.反距離加權(quán)平均插值方法和克立格（Kriking）插值方法正好具有這樣的特點.Kriking插值可以利用較少、零散分布的已知樣點進行插值計算，采用隨機選取的驗證點對不同的插值結(jié)果進行研究.有研究表明：住宅用地更適合Kriking插值，其插值結(jié)果更加接近實際地價分布，且操作簡單.

利用已知監(jiān)測點地價，由Excel文件轉(zhuǎn)換為Surfer軟件接受的grd格式數(shù)據(jù)文件，在生成grd文件過程中，將已知少量樣點進行Kriking插值，形成網(wǎng)格間距為100的連續(xù)地價面.在插值結(jié)果基礎(chǔ)上，做出以500元為間隔的地價等值線，如圖1所示.由圖1可看出：地價由最高位8 000元沿等值線環(huán)狀遞減，中心區(qū)域地價變動頻率較大，等值線密集，由此可以說明廈門島內(nèi)住宅用地區(qū)位的分布.

由Surfer軟件對樣點形成陰影圖，用黑白顏色的反差表現(xiàn)出地價差距明顯的區(qū)域，如圖2所示.黑白交錯區(qū)域表明地價變化幅度較大區(qū)域，在圖1中顯示不明顯的北部兩個地價變化區(qū)域，在圖2中由黑白交錯體現(xiàn)出來，較等值線所顯示地價特征更為直觀.

圖1 廈門島內(nèi)住宅用地Surfer插值地價等值線圖Fig.1 Isoline map of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

圖2 廈門市島內(nèi)住宅用地地價的陰影圖Fig.2 Hatch pattern of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

為得到立體感強的3D圖像，由軟件做出網(wǎng)格圖，如圖3所示.圖3中線條是坐標(biāo)（X，Y）的網(wǎng)格，每個網(wǎng)格的交點代表樓面地價Z值.此外，由線條和顏色同時表現(xiàn)地價變化趨勢的地面圖，如圖4所示.從圖3，4可看出，三維角度成圖模擬地價變化，較之平面圖更形象，易于表述分析地價變化趨勢.

圖3 廈門市島內(nèi)住宅用地地價的網(wǎng)格圖Fig.3 Grid of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

圖4 廈門市島內(nèi)住宅用地地價的地面圖Fig.4 Surface map of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

3 基于ArcGIS的模型建立

由已知廈門市島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價CAD圖件，用Mapinfo－Tool工具菜單下的通用轉(zhuǎn)換器，把CAD格式圖件轉(zhuǎn)換成Mapinfo軟件可操作的Tab格式文件，并在Map軟件里對樣點進行數(shù)據(jù)信息加工，使之成為帶有土地單價等屬性的矢量圖.然后，由通用轉(zhuǎn)換器工具將Tab格式文件轉(zhuǎn)化成ArcGIS軟件可使用的shap格式文件，從而在ArcGIS軟件中對圖件進行Kriking插值分析.

圖5，6分別為對廈門市島內(nèi)住宅用地地價樣點的一次和二次插值結(jié)果，圖7是在二次插值基礎(chǔ)上做地價等值線，圖8為利用ArcGIS軟件中3D－Analyst工具對其插值結(jié)果進行三維顯示結(jié)果.

圖5 廈門市島內(nèi)住宅用地ArcGIS地價一次插值結(jié)果Fig.5 First interpolation of residential land price in Xiamen by ArcGIS

圖6 廈門市島內(nèi)住宅用地ArcGIS地價二次插值結(jié)果Fig.6 Second interpolation of residential land price in Xiamen by ArcGIS

圖7 廈門市島內(nèi)住宅用地ArcGIS地價等值線Fig.7 Isoline of residential land price in Xiamen interpolated by ArcGIS

圖8 廈門市島內(nèi)住宅用地地價ArcGIS 3D模型圖Fig.8 3Dmodel of residential land price in Xiamen interpolated by ArcGIS

圖8將地圖與插值結(jié)果相結(jié)合，一并呈現(xiàn)在圖中，更加有利于分析者對區(qū)域地價進行分析.從第一次插值結(jié)果（圖5）可以看到類似于Surfer形成的地價等值線，但詳細比較可以發(fā)現(xiàn)正南方出現(xiàn)了地價裂谷，與圖1不同.原因可歸結(jié)為地價裂谷區(qū)域樣點較少，形成誤差.再利用一次插值結(jié)果作為二次插值的已知樣點，進行第二次插值，可得到圖6的結(jié)果，其地價變化趨勢更加詳細.

由圖7可知，對二次插值結(jié)果做同樣地價等值線，對比圖1分析兩個軟件的插值結(jié)果可以看到GIS插值更加精確，形成的地價趨勢更符合現(xiàn)實情況.例如，廈大環(huán)島路附近環(huán)境宜人，風(fēng)景秀美，適合居住，如圖7中左下角，但這一點在Surfer中并不明顯.

4 比較分析

用Surfer和ArcGIS軟件分別對廈門市島內(nèi)住宅用地監(jiān)測點地價做Kriking插值，并同時產(chǎn)生各自地價等值線，借助3D工具形成數(shù)字地價模型.從兩個模型中，分析得出以下2個共同特征.

1）從圖1和圖7兩種地價等值線可以看出，廈門市島內(nèi)住宅用地地價最高點分布在白鷺洲附近，并以白鷺洲為中心，地價向四周迅速降低，形成密集同心圓.除白鷺洲區(qū)域，最高地價在6 000元左右，分布在環(huán)島沿海區(qū)域.

2）從圖4和圖8兩種3D模型中可以看出地價的整體變化趨勢，即南部地價高于北部地價.圖8可以更清晰看到南北差價，而圖4則顯示出地價凹陷區(qū)域，形成坑洼處.

對比兩個模型的建立過程，可得到以下3個主要結(jié)論.

1）對比圖5和圖6可知，Surfer可以對樣點地價進行插值，但未生成可視的地價連續(xù)曲面.同時，Surfer只能對樣點進行一次插值，ArcGIS可以以第一次插值結(jié)果為樣點，再一次插值，使地價點更密集，形成的地價曲面更平滑、準(zhǔn)確.

2）在錄入地價樣點數(shù)據(jù)過程中，ArcGIS可接受的格式需由通用轉(zhuǎn)換器工具進行轉(zhuǎn)換；而Surfer自身帶有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，并同時可以進行插值，形成grd文件，操作較ArcGIS方便、簡單，且可形成Surfer Shade Map，可以詳盡表現(xiàn)地貌的起伏變化，適用于山河、陡坡等地理特征的描述.

3）Surfer功能較單一，只能進行插值，形成簡單的數(shù)字圖形，但ArcGIS由多個子軟件構(gòu)成，可以實現(xiàn)各種地理信息的數(shù)據(jù)處理，更加智能化.例如，ArcGIS可形成自定義點到點的地價剖面趨勢圖，可以更好地分析地價的變化.此外，ArcGIS又是眾多GIS中的一個分支，與其他模塊結(jié)合，可以構(gòu)成強大的操作平臺.

5 討論

目前數(shù)字地價模型的建立，只局限于對學(xué)者提供更直觀的分析地價變化工具，應(yīng)拓展數(shù)字地價模型在其他領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展［4-5］.隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，人工智能獲得了迅速的發(fā)展，并在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用.人工智能技術(shù)在地理學(xué)研究中具有很大的應(yīng)用潛能，能夠為復(fù)雜的地理問題提供強大的技術(shù)支持，是地理科學(xué)實現(xiàn)信息化、自動化和智能化的重要途徑.將人工智能技術(shù)作為解決復(fù)雜問題的框架，在基于對空間數(shù)據(jù)的成熟分析功能之上，幫助GIS將原始的海量空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成具有可利用、分析價值的數(shù)據(jù)，并從中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為地理信息系統(tǒng)提供更新更智能的數(shù)字地價模型，使之有更大的應(yīng)用價值，這是現(xiàn)階段我國需要探討研究的［6-7］.

空間插值方法分為2類［8］：一類是確定性方法，另一類是地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法.地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)插值方法是選用樣本點的統(tǒng)計規(guī)律，使樣本點之間的空間自相關(guān)性定量化，從而在待預(yù)測的點的周圍構(gòu)建樣本點的空間結(jié)構(gòu)模型，比如克立格（Kriking）插值法.空間插值方法很多，對不同的原始數(shù)據(jù)分布特征，有相應(yīng)的插值方法，不同的插值方法建立的數(shù)字地價模型各不相同.在處理實際問題時，會遇到河道、山坡、沼澤等使地價為零的地理特征問題，進一步的研究可運用統(tǒng)計學(xué)思路，改進空間插值的方法，使地價插值結(jié)果更加合理.

利用數(shù)字地價模型，可以實現(xiàn)虛擬三維顯示分析，但模型表現(xiàn)出的只是某一個靜態(tài)點地價的數(shù)字特征，不能反映各時期動態(tài)的變化特征.目前的研究注重空間分析，未進行時間上的動態(tài)演變分析，不能做到及時更新.進一步的研究可構(gòu)建基于計算機語言的系統(tǒng)程序，設(shè)定多數(shù)固定參數(shù)和少數(shù)變量參數(shù)，利用可視化操作窗口，輸入更新變量參數(shù)，即可得到相應(yīng)的實時數(shù)字地價模型，縮減數(shù)字建模的工作量和時間.同時研究利用已構(gòu)建的實時數(shù)字地價模型，通過輸入已知點坐標(biāo)，既可得出某地區(qū)某個時點的土地價格，實現(xiàn)土地價格的動態(tài)管理.

文中通過兩種軟件建立數(shù)字地價模型，利用等高線等空間特征概念對比解讀了廈門市島內(nèi)住宅用地樣點地價空間變化趨勢.分析結(jié)果表明：Surfer軟件操作簡單，而ArcGIS軟件功能強大，操作平臺更適應(yīng)于地價高層次的研究.目前，我國數(shù)字地價模型研究單一，應(yīng)拓展模型的應(yīng)用層面，與人工智能相結(jié)合，同時加強時間序列動態(tài)研究，為地價管理提供更大的應(yīng)用價值.

然而，Surfer軟件比較適合尺度大的、地價區(qū)域尺度較小的，得到的地價模型擬合度略差，且由于底圖數(shù)據(jù)格式不匹配，所形成的數(shù)字地價沒有與底圖擬合在一起，難于判斷其合理性，應(yīng)進一步完善.

［1］王寧，付梅臣，鄭新奇.數(shù)字地價模型的研究現(xiàn)狀及展望［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（32）：14333－14335.

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［5］王增軍，孔小勇，朱麗玲.基于數(shù)字地價模型的城鎮(zhèn)土地級別調(diào)整研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（31）：15381－15384.

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Establishment of Digital Residential Land Price Model in Xiamen City

YE Qing，YUAN Lin

（College of Civil Engineering，Huaqiao University，Xiamen 361021，China）

Taking a residential land on the island of Xiamen in 2004as an example，the digital land price model was established through land price samples.Using Surfer and ArcGIS，software of geographic information，interpolating several samples to form a continuous surface of land price，the property of two the digital land price models was discussed through the comparison of space concept，such as isolines.The results indicate that Surfer can only interpolate once and make a simple map which is not a visual and continuous surface.However，the ArcGIS can provide second interpolation by the record of first time to increase the land price samples and make the land price surface more accurate and smooth.

digital land price model；residential land；Surfer；ArcGIS；Kriking interpolation；Xiamen City

錢筠 英文審校：方德平）

P 208（257）

A

1000－5013（2012）01－0084－05

2011－04－27

葉青 （1968－），女，教授，主要從事工程造價和房地產(chǎn)價格評估的研究.E－mail：yeqing＠hqu.edu.cn.

華僑大學(xué)國家自然科學(xué)基金培育計劃專項（JB－ZR1162）；福建省泉州市科技計劃項目（2009Z52）