Excel在鄉鎮土地利用總體規劃用地平衡表中的應用

孫宇毅 張安明 鄧經川

（西南大學地理科學學院 中國 重慶 400715）

1 用地平衡表編制軟件的選擇

用地平衡是鄉鎮土地利用總體規劃中土地利用結構與布局調整的關鍵問題之一， 而用地數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，能夠快速檢驗規劃末期各類用地數量是否達到綜合平衡且符合相應指標要求。 此外，在鄉鎮土地利用總體規劃數據庫要求的部分表格中，有354 個單元格數據與平衡表密切相關，相關率高達99.16%。[2]“規劃期間各類用地平衡表”作為一項非空間要素，也是規劃數據庫的重要組成部分。

土地利用總體規劃是我國目前唯一控制城鄉用地規模的規劃，圖數一致在規劃編制中有十分重要的意義。[3]由于全國各地土地利用細節各異，不同GIS 軟件平臺表格生成規則不盡相同，落圖面積與實際規劃面積不一致的情況時有發生。因此需要因地制宜選擇統計方法和工具，以期在圖數一致前提下實現用地平衡。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GIS 平臺，選用Excel 編制平衡表具有以下優點：（1）制表專業性強，更為大眾熟知，能供規劃編制人員針對實際情況靈活應用；（2）便于在不同電腦或操作系統中進行數據處理；（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 等軟件在規劃編制過程中的應用相得益彰。文中就Excel用地平衡表的設計進行探討。

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鎮規劃期內任意兩地類之間調整轉換的面積總量。 表中各縱列表示土地面積的調入來源，即基期地類；各橫行則表示土地面積的調出去向，即末期地類。 在數據庫中，規劃區域內所有圖斑的圖斑面積之和應等于其行政區面積。 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（圖斑范圍內所有線狀地物面積之和，該面積與對應線圖元“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整和面積調整兩個過程：（1）地類調整：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、零星地物的結構、布局不作調整，末期用地類型與基期保持一致，規劃僅對圖斑中“圖斑地類”或“扣除地類”進行調整。（2）面積調整：平衡表所需“圖斑地類面積”和“扣除地類面積”由圖斑屬性統計得出，“線狀地物面積”由線圖元屬性統計得出，“零星地物面積”由點圖元屬性統計得出。由于規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系，該比例由“田坎系數（k）”決定。規劃中隨著k 值的改變，圖斑地類與扣除地類之間可出現面積調整。

鄉鎮規劃期內由a 地類調入b 地類的面積總量S 可分為六個部分： 圖斑地類a 調入圖斑地類b 面積S1、 扣除地類a 調入扣除地類b面積S2、圖斑地類a 調入扣除地類b 面積S3、扣除地類a 調入圖斑地類b 面積S4、線物地類a 調入線物地類b 面積S5、零物地類a 調入零物地類b 面積S6。 平衡表借助Excel 函數，分類統計出鄉鎮規劃期內任意兩地類間六種面積，繼而求出六者之和，實現其核心功能。值得注意的是，a、b 若相等則表示規劃基期與末期為相同地類時的部分面積。

2.2 Excel 平衡表數學方法

在區文件圖斑屬性中，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 有以下關系（為方便數據統計，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k2求出：

若D′表示圖斑內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表示圖斑規劃期內扣除地類與圖斑地類之間的面積轉換量。則在任一圖斑內：

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換關系，再加上線物地類和零物地類的面積沿襲量可得出鄉鎮規劃期內用地類型由a 調整為b 的面積總量為：

因此，只需要利用Excel 分別統計∑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 數據來源

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

3.2 Excel 平衡表設計

新建一個Excel 文件，建立4 個工作表（Sheet），分別命名為“數據”、“處理”、“統計”和“規劃期間各類用地平衡表”。

3.2.1 “數據”工作表

該工作表用于存儲MapGIS 平臺中圖元屬性數據。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；E 列：末期扣除系數；F 列：基期扣除地類代碼。 其中：A、B 兩列分別存儲區、 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、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“區屬性統計”直接得到。 考慮到平衡表數據完整性，需將對應數值輸入到“數據”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“數據”工作表中屬性數據進行處理后得到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“=數據!Ci*100/（100-數據!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（數據!Ai，2）=“11”，Ai*（100-數據!Di）/100，數據!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（數據! Ei-數據! Di）/100”。

3.2.3 “統計”工作表

該工作表主要利用Excel“SUMPRODUCT 函數”，在“數據”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進行疊加求和，得到∑Sa→b。

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

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

（a=111、112、113）；

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

3.2.4 “規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”，按《鄉鎮土地利用總體規劃編制規程》要求，將“統計”工作表中的數據進行分類匯總。

4 Excel 平衡表在鄉鎮土地利用總體規劃中的意義

Excel 平衡表所用數據全部來自數據庫矢量數據， 能夠做到嚴格的圖數一致；設計過程體現了相對完整的鄉鎮土地利用總體規劃的數據統計流程；整個依靠功能強大的Excel 函數，可塑性強，能夠根據實際情況適時做出調整。

［1］楊得志，王杰臣.土地利用規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（鎮）土地利用總體規劃編制規程[S].

［3］胡存智.新一輪土地利用總體規劃修編重點及創新[J].中國國土資源經濟，2010（3）：6.