基于Map GIS的土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孫中原，李永樹

（西南交通大學(xué) 地理信息工程中心，四川 成都610031）

基于Map GIS的土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孫中原，李永樹

（西南交通大學(xué) 地理信息工程中心，四川 成都610031）

介紹我國(guó)的土地儲(chǔ)備機(jī)制，針對(duì)土地儲(chǔ)備管理工作中面臨的數(shù)據(jù)分析過程繁瑣、儲(chǔ)備數(shù)量決策缺乏依據(jù)等問題，基于Map GIS K9平臺(tái)完成了土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，實(shí)現(xiàn)土地儲(chǔ)備數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)管理、儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)等功能，有效提高土地收購儲(chǔ)備工作效率，并為土地儲(chǔ)備科學(xué)決策提供參考依據(jù)。

土地儲(chǔ)備制度；Map GIS；二次開發(fā)；土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，土地儲(chǔ)備作為土地資源集約利用和優(yōu)化配置的重要手段已在很多城市陸續(xù)開展。近年來，城市發(fā)展迅速、城市化進(jìn)程不斷加快，土地需求量增大，城市建設(shè)與基本農(nóng)田保護(hù)的矛盾日益突出。如何在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，科學(xué)、有效地管理土地儲(chǔ)備，提高土地儲(chǔ)備管理的效率、質(zhì)量和水平，合理、科學(xué)地利用有限的土地資源，促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已成為土地管理部門面臨的首要問題。而利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)為土地儲(chǔ)備管理和決策服務(wù)是解決當(dāng)前問題的重要手段［1］。

基于此，本文利用土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫建庫完成后一些參數(shù)（如服務(wù)器名稱、數(shù)據(jù)庫名稱、各圖層名稱及類型等）固定不變的特點(diǎn)，利用Map GIS K9平臺(tái)開發(fā)了土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，利用土地儲(chǔ)備預(yù)測(cè)模塊，對(duì)土地儲(chǔ)備數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，解決土地儲(chǔ)備管理過程中數(shù)據(jù)分析和查詢過程繁瑣、土地儲(chǔ)備決策缺乏依據(jù)的問題，提高土地儲(chǔ)備工作的效率，為土地儲(chǔ)備決策提供參考依據(jù)。

1 土地收購儲(chǔ)備制度及土地儲(chǔ)備工作中面臨的問題

1．1 土地收購儲(chǔ)備制度

土地儲(chǔ)備是指城市政府委托特定機(jī)構(gòu)，依照法律程序，運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制，按照土地利用總體規(guī)劃和城市規(guī)劃的要求，對(duì)通過收回、收購、置換和征用等方式取得的土地進(jìn)行前期開發(fā)、整理，并予以存儲(chǔ)，以供應(yīng)和調(diào)控城市各類建設(shè)用地需求，確保城市政府壟斷土地供應(yīng)的一種管理機(jī)制［2－3］。

土地收購、整理、儲(chǔ)備制度實(shí)質(zhì)上是法律規(guī)范下土地使用權(quán)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換機(jī)制，即由政府委托的機(jī)構(gòu)通過征用、收購、換地和到期收回等形式，從分散的土地使用者手中，把土地集中起來，并由政府或政府委托的機(jī)構(gòu)組織進(jìn)行土地開發(fā)。在完成了房屋的拆遷、土地的平整等一系列前期開發(fā)工作后，根據(jù)城市土地供應(yīng)計(jì)劃，有計(jì)劃地將土地投入市場(chǎng)［4］。

我國(guó)土地儲(chǔ)備的運(yùn)行機(jī)制如圖1所示［5］。

圖1 我國(guó)土地儲(chǔ)備運(yùn)行機(jī)制

1．2 土地儲(chǔ)備工作中面臨的問題

土地儲(chǔ)備管理工作是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)變化的，因此，土地儲(chǔ)備管理工作要根據(jù)土地儲(chǔ)備的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)對(duì)地理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、分析和統(tǒng)計(jì)。

以某市的土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫為例，其數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及其功能描述如表1所示。

在表1中，無論是代表可征地范圍的“征地”圖層，還是代表不可征的“供地”、“扣除地物”和“零星”圖層都是動(dòng)態(tài)變化的。因此，在土地儲(chǔ)備管理工作中需要根據(jù)實(shí)際情況不斷地更新數(shù)據(jù)庫，并對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和查詢。

在土地儲(chǔ)備管理工作中主要面臨2個(gè)問題：①傳統(tǒng)GIS平臺(tái)提供的空間分析和查詢功能雖能滿足土地儲(chǔ)備工作的需求，但是其實(shí)現(xiàn)過程往往需要多個(gè)參數(shù)，且遇到需多次空間分析的情況，其實(shí)現(xiàn)過程就更為復(fù)雜，給土地儲(chǔ)備管理工作帶來許多不便，影響土地儲(chǔ)備管理工作效率；②在土地儲(chǔ)備決策過程中，土地儲(chǔ)備工作者缺乏依據(jù)，或者依據(jù)獲取困難。

表1 某市土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)及其功能描述

2 系統(tǒng)的功能組成

根據(jù)土地儲(chǔ)備工作的具體需求，土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)的功能由2部分組成：①傳統(tǒng)GIS平臺(tái)功能，包括點(diǎn)、線、面、圖層的編輯與管理，顯示輸出控制等；②根據(jù)土地儲(chǔ)備工作的特點(diǎn)，開發(fā)的土地儲(chǔ)備管理解決方案。該部分的主要目的是為土地儲(chǔ)備工作提供便利，減少工作量，并為土地儲(chǔ)備決策提供依據(jù)。土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)的功能組成如圖2所示。

以土地儲(chǔ)備解決方案為例，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行分析。土地儲(chǔ)備解決方案主要包括：存量計(jì)算解決方案和儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)解決方案。

2．1 存量計(jì)算解決方案

由于土地儲(chǔ)備地理數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)變化性，所以要根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)計(jì)算存量面積。以Map GIS K9平臺(tái)為例，其疊加分析運(yùn)行效果如圖3所示。

由圖3可以看出，Map GIS K9平臺(tái)每次只能對(duì)2個(gè)圖層進(jìn)行疊加，需要輸入4個(gè)參數(shù)。對(duì)于需要對(duì)多個(gè)圖層進(jìn)行疊加分析的情況來說，其實(shí)現(xiàn)過程過于繁瑣。存量計(jì)算解決方案根據(jù)土地儲(chǔ)備管理數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)，對(duì)空間分析的參數(shù)和相關(guān)圖層進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)一鍵式得到空間分析結(jié)果，簡(jiǎn)化空間分析的過程。以“計(jì)算總存量”為例，其實(shí)現(xiàn)過程如圖4所示。

2．2 儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)

為了優(yōu)化土地儲(chǔ)備系統(tǒng)，降低土地儲(chǔ)備成本，增加土地儲(chǔ)備收益，本文利用Zimmermann提出的模糊規(guī)劃方法［6－7］，設(shè)計(jì)完成了收購數(shù)量預(yù)測(cè)解決方案。利用該方案，可在土地儲(chǔ)備所需的人力、機(jī)械、資金和目標(biāo)等約束條件帶有模糊性的情況下，確定土地儲(chǔ)備中工業(yè)、住宅及商業(yè)用地的數(shù)量，為土地儲(chǔ)備決策提供依據(jù)。

文中用到的公式符號(hào)說明：

xi（i＝1，2，3）：分別代表市場(chǎng)對(duì)工業(yè)用地、住宅用地和商業(yè)用地的需求；

pi（i＝1，2，3）：分別代表工業(yè)用地、住宅用地和商業(yè)用地的出讓平均價(jià)格；

a1i（i＝1，2，3）：分別代表工業(yè)用地、住宅用地和商業(yè)用地的開發(fā)人工費(fèi)；

a2i（i＝1，2，3）：分別代表工業(yè)用地、住宅用地和商業(yè)用地的開發(fā)機(jī)械費(fèi)；

a3i（i＝1，2，3）：分別代表工業(yè)用地、住宅用地和商業(yè)用地的購買及補(bǔ)償費(fèi)。

土地儲(chǔ)備普通線性規(guī)劃模型可表示為

土地儲(chǔ)備總費(fèi)用允許有一個(gè)變化域，設(shè)其允許變化幅度為di，決策者的期望與土地儲(chǔ)備的總費(fèi)用成反比，其函數(shù)表示為

土地儲(chǔ)備收益也允許有一個(gè)變化域，設(shè)其允許變化幅度為d0，決策者的期望與土地儲(chǔ)備收益成正比，其函數(shù)可表示為

根據(jù)模糊判斷原理，求取模糊目標(biāo)與模糊約束的交集B～I(xiàn)，P～中隸屬度最大的點(diǎn)，即為模糊線性規(guī)劃的最優(yōu)解［8－9］。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在土地儲(chǔ)備管理數(shù)據(jù)庫建庫完成后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的各個(gè)參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定完成后，其運(yùn)行效果如圖5所示。以下將展示系統(tǒng)的按年度計(jì)算存量面積和儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)功能。

圖5 系統(tǒng)運(yùn)行效果圖

3．1 按年度計(jì)算存量面積

按年度計(jì)算存量面積的算法是對(duì)征地層按年度進(jìn)行查詢，生成臨時(shí)圖層W，圖層W與供地層進(jìn)行疊加（相減）分析，得要臨時(shí)圖層A，圖層A與扣除地物層進(jìn)行疊加（相減）分析，得到臨時(shí)圖層B，圖層B與零星地物層進(jìn)行疊加（相減）分析，得到的結(jié)果經(jīng)過屬性處理之后即為該年度的存量面積層。最后刪除各臨時(shí)圖層。以2005年度和2008年度為例，其計(jì)算結(jié)果如圖6、圖7所示。

3．2 儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)

進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行“土地儲(chǔ)備解決方案”中的“儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)”功能，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面，對(duì)參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，可以手工輸入也可通過EXCEL導(dǎo)入，其運(yùn)行效果如圖8所示，其實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定如表2所示。參數(shù)設(shè)定后進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果如圖9所示。

表2 某市土地儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)定

利用“儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)”功能模塊，在相關(guān)參數(shù)齊全的情況下，可對(duì)各類土地的儲(chǔ)備數(shù)量及收益進(jìn)行預(yù)測(cè)，為土地儲(chǔ)備決策工作提供參考依據(jù)。

4 結(jié)束語

針對(duì)土地儲(chǔ)備工作中數(shù)據(jù)分析查詢過程繁瑣、土地儲(chǔ)備決策缺乏依據(jù)等問題，本文基于Map GIS設(shè)計(jì)開發(fā)了土地儲(chǔ)備信息系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)工作人員只需進(jìn)行一鍵式操作即可完成復(fù)雜的空間分析和查詢，提高工作效率，為土地收購儲(chǔ)備工作提供了便利；利用土地儲(chǔ)備決策功能，在一定參數(shù)約束的條件下，可有效計(jì)算各類土地儲(chǔ)備的最優(yōu)數(shù)量，為土地儲(chǔ)備科學(xué)決策提供參考依據(jù)。

［1］吳原華，劉立東．基于GIS技術(shù)的土地儲(chǔ)備管理信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用［J］．測(cè)繪與空間地理信息，2008，31（5）：15－18．

［2］丁洪建，吳次芳，徐保根．基于社會(huì)燃燒理論的中國(guó)土地儲(chǔ)備制度產(chǎn)生與發(fā)展研究［J］．中國(guó)土地科學(xué)，2003，17（4）：14－19．

［3］李植斌．城市土地儲(chǔ)備制度的模式及其功能研究［J］．同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，13（3）：44－73．

［4］江曼琦，張志強(qiáng)．土地收購、整理、儲(chǔ)備、供應(yīng)計(jì)劃編制中的若干問題［J］．土地市場(chǎng)，2008（3）：54－56．

［5］盧海新．中國(guó)城市土地儲(chǔ)備制度研究［M］．北京：科學(xué)出版社，2008．

［6］Zimmermann H－J．Fuzzy set theory and its applications［M］．Kluwer－Nijhoff Publishing，1985．

［7］Zimmermann H－J．Fuzzy programming and linear programming with several objective functions［J］．Fuzzy Sets and Systems，1978（1）：45－55．

［8］王雪青，邴興國(guó)，李海麗．模糊約束條件下的城市土地儲(chǔ)備決策研究［J］．北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，11（1）：67－70．

［9］王雪青，邴興國(guó)，孫冰．城市土地需求預(yù)測(cè)及土地儲(chǔ)備策略［J］．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28（1）：288－291．

The design and realization of land banking information system based on MapGIS

SUN Zhong－yuan，LI Yong－shu
（Geographic Information Engineering Center，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China）

The land banking system was discussed．There are two problems in the work of land banking．One is the process of data analysis is heavy and complicated；the other is the decision－making of land banking is baseless．On account of these problems，the land banking information system was designed and realized．The land banking database can be dynamically managed，and the amount of land banking can be forecast with this information system．With the help of the land banking information system，the efficiency of the land banking was improved，and it will contribute to the decision－making of land banking．

the system of land banking；Map GIS；the second development；the land banking information system

P208

A

1006－7949（2012）04－0078－04

2011－05－30

孫中原（1986－），男，碩士研究生．

［責(zé)任編輯張德福］