Excel在鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃用地平衡表中的應(yīng)用

孫宇毅 張安明 鄧經(jīng)川

（西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 中國 重慶 400715）

1 用地平衡表編制軟件的選擇

用地平衡是鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃中土地利用結(jié)構(gòu)與布局調(diào)整的關(guān)鍵問題之一， 而用地數(shù)量綜合平衡又是這個過程中的第一步，它制約著用地布局的綜合平衡。[1]平衡表的編制，能夠快速檢驗規(guī)劃末期各類用地數(shù)量是否達(dá)到綜合平衡且符合相應(yīng)指標(biāo)要求。 此外，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫要求的部分表格中，有354 個單元格數(shù)據(jù)與平衡表密切相關(guān)，相關(guān)率高達(dá)99.16%。[2]“規(guī)劃期間各類用地平衡表”作為一項非空間要素，也是規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的重要組成部分。

土地利用總體規(guī)劃是我國目前唯一控制城鄉(xiāng)用地規(guī)模的規(guī)劃，圖數(shù)一致在規(guī)劃編制中有十分重要的意義。[3]由于全國各地土地利用細(xì)節(jié)各異，不同GIS 軟件平臺表格生成規(guī)則不盡相同，落圖面積與實際規(guī)劃面積不一致的情況時有發(fā)生。因此需要因地制宜選擇統(tǒng)計方法和工具，以期在圖數(shù)一致前提下實現(xiàn)用地平衡。Microsoft Excel 是微軟公司編寫和運行的一款時下流行的試算表軟件。 由于Excel 運用的簡易性和廣泛性，相較各類專業(yè)GIS 平臺，選用Excel 編制平衡表具有以下優(yōu)點：（1）制表專業(yè)性強(qiáng)，更為大眾熟知，能供規(guī)劃編制人員針對實際情況靈活應(yīng)用；（2）便于在不同電腦或操作系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；（3）幾乎被所有GIS 平臺識別，軟件對接程度高；（4）與同為Office 系列的Word、Access 等軟件在規(guī)劃編制過程中的應(yīng)用相得益彰。文中就Excel用地平衡表的設(shè)計進(jìn)行探討。

2 Excel 平衡表編制原理及方法

2.1 Excel 平衡表編制原理

Excel 用地平衡表其核心功能是顯示鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)任意兩地類之間調(diào)整轉(zhuǎn)換的面積總量。 表中各縱列表示土地面積的調(diào)入來源，即基期地類；各橫行則表示土地面積的調(diào)出去向，即末期地類。 在數(shù)據(jù)庫中，規(guī)劃區(qū)域內(nèi)所有圖斑的圖斑面積之和應(yīng)等于其行政區(qū)面積。 每塊圖斑的圖斑面積可由四部分組成：圖斑地類面積、扣除地類面積、線狀地物面積（圖斑范圍內(nèi)所有線狀地物面積之和，該面積與對應(yīng)線圖元“線狀地物面積”一致；零星地物類同）與零星地物面積。

Excel 平衡表的編制基于地類調(diào)整和面積調(diào)整兩個過程：（1）地類調(diào)整：平衡表所需“圖斑地類代碼”和“扣除地類代碼”由圖斑屬性得出，“線物地類代碼”由線圖元屬性得出，“零物地類代碼”由點圖元屬性得出。 線狀地物、零星地物的結(jié)構(gòu)、布局不作調(diào)整，末期用地類型與基期保持一致，規(guī)劃僅對圖斑中“圖斑地類”或“扣除地類”進(jìn)行調(diào)整。（2）面積調(diào)整：平衡表所需“圖斑地類面積”和“扣除地類面積”由圖斑屬性統(tǒng)計得出，“線狀地物面積”由線圖元屬性統(tǒng)計得出，“零星地物面積”由點圖元屬性統(tǒng)計得出。由于規(guī)劃允許切割圖斑或線圖元，可使圖斑或線圖元諸項面積值在切割后出現(xiàn)變化；同一圖斑中，圖斑地類面積與扣除地類面積存在比例關(guān)系，該比例由“田坎系數(shù)（k）”決定。規(guī)劃中隨著k 值的改變，圖斑地類與扣除地類之間可出現(xiàn)面積調(diào)整。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)由a 地類調(diào)入b 地類的面積總量S 可分為六個部分： 圖斑地類a 調(diào)入圖斑地類b 面積S1、 扣除地類a 調(diào)入扣除地類b面積S2、圖斑地類a 調(diào)入扣除地類b 面積S3、扣除地類a 調(diào)入圖斑地類b 面積S4、線物地類a 調(diào)入線物地類b 面積S5、零物地類a 調(diào)入零物地類b 面積S6。 平衡表借助Excel 函數(shù)，分類統(tǒng)計出鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)任意兩地類間六種面積，繼而求出六者之和，實現(xiàn)其核心功能。值得注意的是，a、b 若相等則表示規(guī)劃基期與末期為相同地類時的部分面積。

2.2 Excel 平衡表數(shù)學(xué)方法

在區(qū)文件圖斑屬性中，圖斑面積T、基期圖斑地類面積D1、基期扣除地類面積K1、末期圖斑地類面積D2、末期扣除地類面積K2、線狀地物面積X、零星地物面積L 有以下關(guān)系（為方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計，將圖斑地類面積與扣除地類面積之和稱為面狀地物面積M）：

另M 可由末期圖斑地類面積D2和末期田坎系數(shù)k2求出：

若D′表示圖斑內(nèi)末期圖斑地類中沿襲基期圖斑地類的部分面積；K′表示圖斑內(nèi)末期扣除地類中沿襲基期扣除地類的部分面積；ΔK表示圖斑規(guī)劃期內(nèi)扣除地類與圖斑地類之間的面積轉(zhuǎn)換量。則在任一圖斑內(nèi)：

D′、K′和ΔK 能夠反映圖斑中圖斑地類、 扣除地類在面積上的沿襲和轉(zhuǎn)換關(guān)系，再加上線物地類和零物地類的面積沿襲量可得出鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)用地類型由a 調(diào)整為b 的面積總量為：

因此，只需要利用Excel 分別統(tǒng)計∑D′a→b、∑K′a→b、∑ΔKa→b、∑Xa→b、∑La→b，求和得到∑Sa→b，便可生成Excel 平衡表。

3 實證研究

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文以重慶市黔江區(qū)為例， 試將Excel 平衡表應(yīng)用于黔江區(qū)30個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）土地利用總體規(guī)劃修編工作。 編制平衡表所需數(shù)據(jù)全部來自MapGIS 平臺區(qū)、線、點文件：土地規(guī)劃地類圖斑.WP、土地規(guī)劃線狀地物.WL、基期零星地物.WT。

3.2 Excel 平衡表設(shè)計

新建一個Excel 文件，建立4 個工作表（Sheet），分別命名為“數(shù)據(jù)”、“處理”、“統(tǒng)計”和“規(guī)劃期間各類用地平衡表”。

3.2.1 “數(shù)據(jù)”工作表

該工作表用于存儲MapGIS 平臺中圖元屬性數(shù)據(jù)。A 列：基期地類代碼；B 列：末期地類代碼；C 列：末期地類面積；D 列：基期扣除系數(shù)；E 列：末期扣除系數(shù)；F 列：基期扣除地類代碼。 其中：A、B 兩列分別存儲區(qū)、 線、 點圖元屬性中基期和末期 “圖斑地類代碼”、“線物地類代碼”、“零物地類代碼”；C 列存儲區(qū)、線、點圖元屬性中“末期圖斑地類面積”、“線狀地物面積”、“零星地物面積”。需要說明的是，在修編工作中，（7）式中∑K′a→b僅存在兩種可能：∑K′155→155、∑K′32→32，二者之值可利用MapGIS 平臺“區(qū)屬性統(tǒng)計”直接得到。 考慮到平衡表數(shù)據(jù)完整性，需將對應(yīng)數(shù)值輸入到“數(shù)據(jù)”工作表末尾兩行的A、B、C 三列單元格。

3.2.2 “處理”工作表

該工作表對“數(shù)據(jù)”工作表中屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到Excel 平衡表所需中間變量。 其中：A 列：M（X、L）；B 列：D′（X、L）；C 列：ΔK。

各圖斑面狀地物面積可由（2）式得出，在Ai 單元格中輸入公式“=數(shù)據(jù)!Ci*100/（100-數(shù)據(jù)!Ei）”。各圖斑D′面積可由（4）、（5）式得出，在Bi 單元格中輸入公式“=IF（LEFT（數(shù)據(jù)!Ai，2）=“11”，Ai*（100-數(shù)據(jù)!Di）/100，數(shù)據(jù)!Ci）”。各圖斑ΔK 面積可由（6）式得出，在Ci 單元格中輸入公式“=Ai*ABS（數(shù)據(jù)! Ei-數(shù)據(jù)! Di）/100”。

3.2.3 “統(tǒng)計”工作表

該工作表主要利用Excel“SUMPRODUCT 函數(shù)”，在“數(shù)據(jù)”和“處理”工作表中搜集符合要求的∑D′a→b、∑K′a→b、∑ΔKa→b、∑Xa→b、∑La→b進(jìn)行疊加求和，得到∑Sa→b。

∑D′a→b、∑K′a→b、∑Xa→b、∑La→b公式：“=SUMPR ODUCT（（數(shù)據(jù)! $A$2:$A$15000=a）*（數(shù)據(jù)! $B$2:$B$15000=b）* 處理! $B$2:$B$15000）/10000”；

田坎系數(shù)增加時：∑ΔKa→155（a≠111、112、113）公式：“=SUMPRODUCT（（數(shù)據(jù)! $A$2：$A$15000=a）* 處理! $C$2：$C$15000）/10000”。 由于修編工作中不會出現(xiàn)耕地調(diào)整為田坎的情況， 因此： ∑ΔKa→155=0

（a=111、112、113）；

田坎系數(shù)減少時：∑ΔKa→b（a=155、32）公式“=SUMPRODUCT（（數(shù)據(jù)! $F$2：$F$15000=a）* （數(shù)據(jù)! $B$2：$B$15000=b）*處理! $C$2：$C$15000）/10000”。

3.2.4 “規(guī)劃期間各類用地平衡表”工作表

該工作表為最終輸出成果，主要利用Excel“SUM 函數(shù)”，按《鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程》要求，將“統(tǒng)計”工作表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總。

4 Excel 平衡表在鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃中的意義

Excel 平衡表所用數(shù)據(jù)全部來自數(shù)據(jù)庫矢量數(shù)據(jù)， 能夠做到嚴(yán)格的圖數(shù)一致；設(shè)計過程體現(xiàn)了相對完整的鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃的數(shù)據(jù)統(tǒng)計流程；整個依靠功能強(qiáng)大的Excel 函數(shù)，可塑性強(qiáng)，能夠根據(jù)實際情況適時做出調(diào)整。

［1］楊得志，王杰臣.土地利用規(guī)劃中平衡表自動化生成方法探討[J].熱帶地理，2002，22（3）：257.

［2］中華人民共和國國土資源部.TD/T 1025-2010.鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程[S].

［3］胡存智.新一輪土地利用總體規(guī)劃修編重點及創(chuàng)新[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2010（3）：6.