基于ArcEngine的城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2015-01-12 06:56:50李玉華許汀汀李愛迪彭海濤

中國土地科學 2015年1期

李玉華，高明，許汀汀，李愛迪,彭海濤,章明

（1.西南大學資源環(huán)境學院，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實驗室重慶研究中心，重慶400020）

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

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、科學運轉提供保障。研究方法：組件式地理信息系統(tǒng)，Kriging插值技術，多次方差。研究結果：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)據庫標準，提升了系統(tǒng)的通用性。研究結論：應用于重慶市進行實例驗證，得到的結果基本符合重慶市的土地等級和基準地價的實際情況。

土地信息；組件式地理信息系統(tǒng)；土地定級估價；系統(tǒng)設計

中國的土地定級估價工作起步較晚，20世紀80年代初才開始土地有償使用制度改革，20世紀90年代開始土地定級估價工作，大致經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地域的基準地價三個階段[1-5]。到目前為止，國內外的學者對定級估價方法[3-8]、信息系統(tǒng)的設計研發(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)”和英國的房地產估價信息系統(tǒng)，國內也開發(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)據互通性差；功能專一，定級、基準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。在前人的基礎上，本文依據國土資源部《城鎮(zhèn)土地估價規(guī)程》和《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》及相關理論知識，使用Kriging插值方法，考慮障礙因素，利用ComGIS組建技術，研發(fā)了重慶市城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)，以期能夠為城鎮(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采用面向對象技術和組件式軟件的GIS系統(tǒng)[10-11]（包括基礎平臺和應用系統(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基礎平臺以及應用系統(tǒng)，實現(xiàn)各種GIS和非GIS功能，比王寶珍[11]不依賴任何GIS平臺設計開發(fā)的定級系統(tǒng)更具有通用性，開發(fā)時間更短，GIS功能更強大。

1.2 全組件式GIS-ArcEngine的數(shù)據結構及特點

ArcEngine（以下簡稱AE）是基于Micro-soft COM 技術開發(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產品，就能進行二次開發(fā)，具備靈活、快速的開發(fā)和功能擴展能力，穩(wěn)定性好。

2 系統(tǒng)設計

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

2.1 土地定級估價數(shù)據流程

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)程都有詳細的解釋，此處不做羅列，本系統(tǒng)所采用的核心技術方法包括Kriging插值[1]，障礙因素分析，空間疊置和擴散分析，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]的研究基礎上增加了高速公路阻隔因子，詳細的數(shù)據流程如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)框架設計

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

2.3 數(shù)據庫設計

為了確保數(shù)據的規(guī)范性以及系統(tǒng)的可移植性，編寫了土地定級估價數(shù)據庫標準。標準將數(shù)據分為基礎地理信息、城鎮(zhèn)土地定級與基準地價評估專題信息、注記信息三大類，并對數(shù)學基礎（空間參考、數(shù)據類型、格式）、命名規(guī)則、層次結構等進行了詳細規(guī)定。在實際工作中，根據需要確定每次定級估價的因素因子，然后按照數(shù)據庫標準建立相應的定級估價數(shù)據庫，將建好的數(shù)據庫直接導入系統(tǒng)中，選擇相關的模塊進行分析、計算，得到定級和估價成果數(shù)據，成果數(shù)據包括空間和屬性數(shù)據。

圖1 土地定級估價數(shù)據流程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)結構與功能

按照系統(tǒng)設計思路，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，詳細結構功能板塊如下：（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算，并按照商業(yè)、工業(yè)、住宅進行了分類，每個類別在底層設計時采用的模型和參數(shù)根據類別的差異做了相應調整。（3）障礙因素分析：在進行因子作用分計算時，考慮障礙因素的影響，計算出的作用分值扣除了障礙因素產生的誤差，確保計算出的因子作用分值更接近真實情況。（4）土地定級功能：在完成因素、因子作用分計算的基礎上，將計算結果賦予網格單元得到綜合作用分值，根據直方圖和實際情況劃分等級，從而得出評估區(qū)域內的土地等級（圖3，封三）。（5）地價計算功能：將地價樣點導入系統(tǒng)中，根據實際情況利用倍數(shù)方差剔除異常樣點，選擇相應的地價計算模型計算出基準地價（圖4，封三）。（6）地價和等級修訂：在得出土地定級、估價結果后，選擇需要修訂的等級，根據修正系數(shù)直接進行等級、地價修正。（7）結果輸出：計算結果是SHP格式的矢量數(shù)據，可以直接輸出，能夠在其他GIS軟件中進行編輯和修改，也可以直接在軟件中進行排版，輸出成果圖。

4 系統(tǒng)應用實例

該系統(tǒng)作為重慶市國土資源房屋管理局認定的軟件，在全重慶市得到廣泛應用，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)的應用。

“重慶市城鎮(zhèn)土地定級估價系統(tǒng)”是根據上述系統(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《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)系重慶市的實際情況，在與當?shù)貙＜页浞謪f(xié)商的基礎上，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重。在因素因子以及權重確定的基礎上，按照數(shù)據庫標準采集相關數(shù)據，包括商服中心、交通、基礎設施以及商業(yè)、工業(yè)、住宅地價樣點，建立了重慶市土地定級估價數(shù)據庫。將數(shù)據庫導入系統(tǒng)中，計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)完成計算僅使用20個小時，但須排除數(shù)據建庫時間，并根據實際情況對部分土地級別進行調整，得到重慶市的商業(yè)、工業(yè)、住宅用地級別圖（圖5，封三）。

在完成土地級別計算的基礎上，根據土地級別對地價樣點進行過濾篩選，本次收集的地價樣點每平方公里不少于40個，在系統(tǒng)的地價計算模塊中，按照不同的精度要求，進行一次、二次或三次方差剔除異常值，選擇合適的方法完成基準地價計算（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、規(guī)劃因素等，并通過實地調查、現(xiàn)場踏勘等方式將這些因子更新到數(shù)據庫中，保證工作底圖的現(xiàn)勢性，使成果既符合當前的實際情況，又有一定的預見性。

重慶市的土地定級估價成果，經過專家論證，基本符合重慶市的實際情況，證明該系統(tǒng)計算的定級估價成果比較準確，能夠用于實際土地定級估價工作。

5 結論與討論

利用組件技術進行地理信息系統(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)應用模型無縫集成、安裝簡單、可移植等優(yōu)點，通過重慶市土地定級估價實例研究證明，該土地定級估價系統(tǒng)開發(fā)是成功、切實有效的。

該系統(tǒng)將土地定級和估價進行了集成，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，在計算網格單元的作用分值時增加了障礙因素模塊，排除了因障礙產生的分值計算誤差，因此網格單元得到的作用分更準確；此外在土地定級和地價計算模塊中都有預留的接口，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，編制了相應的土地定級估價數(shù)據庫標準，在進行土地定級和估價計算前，只需要按照數(shù)據庫標準收集整理相關的因子、樣點數(shù)據，建立數(shù)據庫，可直接利用該系統(tǒng)完成計算，可以大大縮短定級、估價時間，準確度更高。

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，需要收集更詳細的數(shù)據，在進行數(shù)據收集的時候存在很大的難度，尤其是營業(yè)額、產值等經濟指標的收集，這是下一步研究需要著力的地方。

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［1］劉耀林，傅佩紅. Kriging空間分析法及其在地價評估中的應用［J］ .武漢大學學報（信息科學版），2004，29（6）：471 - 474.

［2］梁留科.城區(qū)土地定級實踐研究——以唐河縣為例［J］ .地理研究，1998，17（1）：90 - 98.

［3］祝國瑞，唐旭，王平，等.模擬退火算法在動態(tài)建立基準地價模型中的應用［J］ . 武漢大學學報（信息科學版），2003，28（5）：593 -595，607.

［4］孔維華，王艷.地理信息系統(tǒng)在城鎮(zhèn)土地定級估價中的應用［J］ .山東理工大學學報（自然科學版），2006，20（5）：15 - 17.

［5］劉耀林，李興林，唐旭，等.基于土地定級估價信息的市場比較法研究［J］ .武漢大學學報（信息科學版），2001，26（1）：75 - 81.

［6］劉耀林，范延平，唐旭，等.最短路徑方法在土地定級中的應用［J］ .武漢測繪科技大學學報，2000，25（6）：510 - 515，557.

［7］樊雅婷，楊建宇，朱德海，等.基于閾值的城鎮(zhèn)土地定級距離衰減模型［J］ .武漢大學學報（信息科學版），2008，33（3）：277 - 280.

［8］強真，朱道林，畢繼業(yè)，等.城市基準地價合理性判別方法研究［J］ .中國土地科學，2005，19（1）：56 - 61.

［9］傅佩紅，李雪飛.基于組件的土地定級信息系統(tǒng)的開發(fā)與研究［J］ .測繪科學，2006，31（2）：99 - 101.

［10］姜棟.城市土地價格調查與地價動態(tài)監(jiān)測體系建設［J］ .中國土地科學，2002，16（3）：26 - 30.

［11］王寶珍.城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)［J］ .測繪軟科學研究，2002，8（4）：39 - 44.

［12］胡石元，劉耀林，唐旭，等.城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］ .測繪信息與工程，2003，28（3）：34 - 36.

［13］曲衛(wèi)東.土地估價信息系統(tǒng)（LAIS）［J］ .中國土地科學，2003，17（2）：24 - 29.

［14］賈澤露.智能化土地定級估價信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］ .測繪科學，2007，32（4）：152 - 154.

（本文責編：仲濟香）

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