基于GIS的城鎮土地估價信息系統設計

□文/邢會敏 楊貴玲

一、系統需求分析

系統是為估價人員服務的，根據實際估價中估價人員對系統的要求，對系統功能和性能兩個方面進行需求分析。

（一）系統功能分析

1、計算機業務流程分析。任一估價信息系統建立都是以實現估價業務自動化為目的的。但是，無論多么高級的信息系統也不可能按照實際的業務流程完成估價任務，所以就出現了實際估價的業務流程和計算機估價業務流程差異。兩者相比可知，后者涉及到的只是實際估價業務的幾個步驟，而不是全部，如對估價數據資料的自動收集儲存則無能為力，所以分析兩個業務流程之間的差異，明確計算機業務流程要完成的工作環節，分析在各環節中系統要實現的具體功能也是系統開發的關鍵。數據管理階段，實現數據錄入、儲存、編輯、查詢、打印等功能；估價階段，提供估價方法選擇，自動從數據庫中提取估價所需數據，對不合適的參數、系數也可以進行人工修改并儲存到數據庫中，自動測算待估宗地地價，并且可以重復估價功能；估價完成后，可以實現對數據庫記錄、估價項目情況等的查詢、打印，報表、土地估價報告、估價技術報告的輸出功能。

2、算法分析。在待估宗地地價測算中，主要是按估價方法進行。不同估價目的下的地價評估，可以采用多種估價方法，但在方法的收錄中為了避免重復，相同的方法只存儲一遍，使用時調用所需方法即可，不同估價方法適用的范圍不同、計算的難點不同。

（二）系統性能需求分析。系統的性能需求主要指系統的運行速度、穩定性、可擴充性、可恢復性和保密性等方面。系統的運行速度要滿足工作的需要是系統最基本的要求；系統的穩定性主要表現為系統投入使用后無法正常運行，導致投資失敗，也是非計算機專業人員開發專業應用系統出現的最主要問題，在現代軟件中系統的穩定性已經成為評估軟件質量好壞的指標之一；系統的擴充性是指開發出的系統要有根據環境、技術和需要的變化進行功能擴充的功能，以延長軟件的生存周期；而系統的保密性，主要是針對系統數據而言的，要求系統有對數據庫訪問權限的限制，保證需保密的數據不泄露。

二、系統總體設計

根據以上對系統功能和性能兩方面的分析，在模塊化和結構化系統設計原則指導下，自頂而下經過系統總體設計和詳細設計兩個階段，分別實現了軟

件需求向數據結構、軟件總體結構的轉換和每個模塊相應的算法、塊內的數據結構。本次土地估價信息系統的總體功能，見圖 1。（圖 1）

圖1 結構流程

三、數據庫

定級估價數據庫是區域內關于一定定級估價要素特征的數據集合，包括原始數據、定級估價基礎數據、定級估價過程數據、面積量算數據、統計數據等。原始數據包括因素權重表、定級估價空間因素數據及定級估價相關的工作底圖、輔助數據等。定級估價基礎數據，是將原始數據編輯組織和派生后得到的可直接用于定級估價的數據，包括各定級因子的作用分值、因素復合值以及其他屬性數據和輔助數據。定級估價過程數據包括預分土地級別界限數據、級差收益測算數據等。估價屬性數據資料中并非都是關系型數據，還存在一部分非關系型數據，如層次型數據，影響待估宗地地價的區域影響因素和個別影響因素中每個項目都有好幾個影響因素，每個影響因素下又有好幾個影響因子，在確定各影響因素、因子對待估宗地地價影響的系數中，需要通過多位專家對其打分。（圖2）

圖2 影響因子

數據的層次關系轉換為關系型的方法為：把上邊層次關系轉換為關系型，轉換為兩個關系，即項目與因素的關系和項目、因素和因子的關系。把項目-因素-因子三個層次各設一個表，三個表間通過關鍵字連接，連接一層和二層的關鍵字為項目編號，二層和三層之間連接字段為項目編號和影響因素。上面層次轉換成以下幾個關系表。（表 1、表 2、表 3）

表1 項目表

所謂的規范化技術是指用形式更為簡潔，結構更為規范、更有規律的關系模式來逐步取代原始關系的一種優化過程。規范化程度越高，所得數據庫的數據冗余與更新錯誤相對較少，但同時也會增加對各個表進行連接額外處理及其時間開銷。

面積量算數據包括各土地單元的面積量算數據。統計數據是以量算數據為基礎，復合其他因素的類型統計數據。主要包括土地類型中各級別土地面積統計表、行政區中各級別土地面積統計表、土地利用面積統計表、各地價區面積統計表等。對以上各種數據的處理，是按以下數據庫進行的：

1、因素、因子表格數據庫：以關系型數據結構存儲，包括有每個因素、因子的級別、作用分值、服務半徑等。

2、樣點分布圖形數據庫：以矢量式空間數據結構存儲樣點分布的空間位置和圖形關系。

3、作用分值數據庫：以柵格式空間數據結構存儲柵格點的作用分值。

4、定級估價圖形數據庫：以矢量式空間數據結構存儲分值圖、級別圖、樣點分布圖、基準地價圖等圖形數據。

5、地價測算基本數據庫：以關系型數據結構存儲地價測算樣點的調查數據，包括土地級別、利稅總額、固定資金流動和資金占用額、管理費等各種稅費等。

6、土地面積數據庫：以關系型數據結構存儲各土地級別、各地價區域、各圖斑的面積量算數據。

四、系統的結構

土地定級估價信息系統要經過數據采集、定級因子分析、因素復合、級別劃分、地價測算、成果輸出等技術，整個系統由相應的子系統組成。

1、數據輸入子系統。數據輸入子系統是作為系統各種數據的入口，由采集、錄入和編輯模塊組成。采集和錄入的對象是定級地塊的點、線、面圖形及其相關屬性。編輯模塊完成原始圖形數據的拓撲一致性檢驗和編輯處理。屬性數據采用邊輸入邊編輯的方式由鍵盤輸入。

2、空間分析子系統。專門設計空間分析子系統用來對定級因子進行分析，以確定各因子對定級單元的作用分值。其分析對象為點位、線段和面域的空間數據，而且所有的分析均基于圖幅的分層要素，同一層次的數據屬于相同的空間實體。通過空間分析，系統自動生成每個柵格單元內的作用分值，通過對不同定級因素作用分值的逐層疊置求取綜合評分值。算出綜合評分值后，就可以根據綜合評分頻率曲線和分級要求確定柵格單元的土地級別。

3、級別劃分子系統。級別劃分子系統是由定級因素復合操作兩部分組成。定級因素復合操作是由數字疊置模塊完成的，將因子層作用分值進行復合，生成因素層作用分值；然后，再將因素層作用分值進行復合，得出總分值。分值分級操作是將復合操作得出的總分值進行統計分析，生成總分頻率直方圖，供初步確定分級界限時參考；然后，由分級程序對分值數據或分級數據，還可以樣點屬性提取程序提取樣點所在位置或級別，為級差收益測算和微觀區位修正提供依據。

4、地價測算子系統。地價測算子系統是在級別劃分子系統的基礎上進行級差收益測算的，以校驗等級劃分；然后，采用收益還原法、剩余法、成本法、比較法等對城鎮土地基準地價進行測算。

5、數據管理子系統。數據管理子系統是提供系統數據文件的統一管理，包括文件目錄顯示、修改和刪除。圖形數據（矢量和柵格）文件以圖幅為單位，實現圖幅的各種操作，包括內容更新、分割和拼接。屬性數據文件以要素層為單位進行各種關系運算，包括選擇、投影和連接，以保證系統數據的有效性、適應性。

6、成果輸出子系統。成果輸出子系統是由輸出設備將等級估價成果（表、圖件等）以各種方式輸出，滿足用戶要求。

五、系統的功能

1、數據輸入功能。系統可提供表格數據輸入、圖形數據輸入等方式，并能實現數據轉換和數字拼幅等功能。

2、因子擴散分析和分值自動計算功能。系統可根據《規程》的要求，將因素、因子擴散方式進行分類，配置相應軟件，全自動進行擴散計算，自動生成相應的作用分值矩陣，并將擴散分值以下列界面提供用戶：①打印分值表；②顯示與繪制頻率曲線圖；③顯示擴散圖像。

3、數字疊置和分級圖、地價圖、樣點分布圖輸出的自動化功能。

4、提供機助制圖、圖廓整飾的功能。

5、提供土地級別和基準地價圖斑面積自動量算功能。

該系統建立在GIS平臺之上，統一管理各類屬性數據和空間數據，具有初始化、輸入、更新、刪除、檢查、變換、量測、維護等功能，并為其他模塊提供基本圖形、圖像支持工具和接口；可進行圖形數據輸入、編輯、構造拓撲關系、地圖整飾、圖幅接邊，同時還具有圖像處理功能；可進行圖形的幾何糾正，濾波、邊界提取、圖像分類等；系統還可以進行空間數據的分析；簡單的空間查詢、空間疊加等；系統的輸入、輸出系統能實現常用GIS數據格式間的轉換，支持文本、數字、矢量、柵格、圖形數據等多種形式數據輸入和輸出。該系統的使用和進一步完備對提高土地定級估價工作的工作效率，規范其工作程序和成果，推動對土地市場的法制化、規范化、科學化管理無疑是有作用的。

六、界面設計

系統界面是用戶和計算機系統交流的中介，所以系統應該提供友好的可視化操作界面。在界面具有簡單、易懂、美觀等特點，在符合計算機設計需要的前提下，盡可能地符合估價規程的操作流程，以滿足估價人員習慣性的思維方式。土地估價過程實行向導式的實現過程，在估價過程中用戶根據畫面的提示進行操作，簡單方便，避免了非專業人士操作的困難。在系統界面設計中，主要依據以下基本原則：

1、一致性。界面要與用戶的思維方式一致，界面的概念、表達方式應接近用戶的想法，系統的風格、面壁及顏色以一致的方式給出，使用戶能很自然地操作。

2、靈活性。界面必須靈活可變以適應不同用戶的需求，提供多種方式供用戶選擇。

3、可讀性。界面應清晰簡潔、易于閱讀。便于用戶理解，以最簡潔的方式提供用戶所需的信息。

4、圖形與文字統一。圖形是GIS用戶界面最大的特點。圖形表示形象直觀，易于理解，不同內容可用不同的顏色符號表示，使用圖例則增強了圖形的可讀性。設計時應處理好圖形和文字的關系，合理地安排在同一個界面中。

七、結論

成功開發了集數據管理、土地定級、地價測算于身的城鎮土地估價信息系統。該系統的核心功能包括采用三種不同的方法（特爾菲法、層次分析法、專家權法）確定因定級因素的權重，大大提高了工作效率和權重的精確度。由于目前我國使用的土地估價信息系統都是各地區根據自己的實際情況在AutoCAD平臺或GIS平臺開發相應的系統，適用范圍比較窄。而像其他具有特殊城市構架的城市，如果繼續采用以往的地價評估信息系統，將不利于城市的發展，本系統的開發將大大提高工作效率。

[1]國土資源部土地估價師資格考試委員會.土地估價理論與方法[M].北京：地質出版社，2000.

[2]城鎮土地分等定級規程[M].北京：中國標準出版社，2001.

[3]田永中，邱道持，朱莉芬.地價指數研究淺析.西南師范大學學報（自然科學版），2001.2.

[4]畢寶德.土地經濟學.北京：中國人民大學出版社，1998.6.