廈門市島內住宅用地數字地價模型的建立

葉青，袁琳

（華僑大學 土木工程學院，福建 廈門 361021）

廈門市島內住宅用地數字地價模型的建立

葉青，袁琳

（華僑大學 土木工程學院，福建 廈門 361021）

以福建省廈門市2004年島內住宅用地監測點地價為例，利用離散點（地價樣點）建立基于規劃網的數字地價模型.采用Surfer和ArcGIS兩種地理信息處理軟件，對少量監測樣點進行插值，形成連續地價曲面，分別從等高線等空間特征概念對比分析兩種數字地價模型的優缺點.研究表明：Surfer軟件功能較單一，只能對樣點進行一次插值，形成簡單的數字圖形，未生成可視的地價連續曲面；而ArcGIS可以對樣點地價的第一次插值結果再一次插值，使地價點更密集，形成的地價曲面更平滑、準確.

數字地價模型；住宅用地；Surfer軟件；ArcGIS軟件；Kriking插值；廈門市

隨著我國房地產業的發展，對地價變化的分析成為土地管理的重要內容.數字地價模型（DLPM）可以直觀地展示整個評價區域中土地價格的高低情況，給人以整體的地價水平認知，并可對土地價格進行時空分布特點分析.較之傳統的對土地價格分布的平白文字與表格分析，它對地價信息的表達生動形象，一目了然［1］.數字地價模型是根據實地市場調查或相關部門提供的土地交易樣點資料建立的，以樣點的X，Y坐標確定位置，土地價格數值作為Z坐標，利用內插方法并借助于可視化軟件平臺得到一個連續的三維立體曲面.目前，我國對數字地價模型的研究大部分集中于對樣本數據的分析和探討，以及對多種插值方法的比較，但對地價特征的描述性概念研究較少.即主要側重于空間特征的研究，忽略了地價模型在時間序列上的應用.本文以廈門市島內住宅用地樣點地價為例，建立基于Surfer和ArcGIS地理信息處理軟件的數字地價模型，對比解讀地價整體變化趨勢.

1 基準地價的評價單元劃分

在基準地價更新過程中，大部分地區采用網格法進行評價單元的劃分.基于此，文中采用網格法將廈門市劃分為各個定級單元［2］，單元大小為30m×30m，監測點總數為60個，居住用地27個，并利用離散點（地價樣點）建立基于規劃網的數字地價模型.

首先，以廈門市2004年島內住宅用地監測點地價為例，分別用Surfer和ArcGIS兩種地理信息處理軟件，對少量監測樣點進行插值，形成連續地價曲面；其次，分別從等高線等空間特征概念對比分析兩種數字地價模型的優缺點.表1為2004年廈門市島內住宅用地監測點地價，基礎數據來源于廈門市2004年基準地價更新文件.

表1 2004年廈門市島內住宅用地監測點地價Tab.1 Surveillance sites of residential land price of Xiamen city in 2004

2 基于Surfer的模型建立

考慮到城市空間地價固有特點，即地價樣本點的分布，更多地受區位的影響.一般情況下，在相同或相近區段，地價水平相同或相近［3］.反距離加權平均插值方法和克立格（Kriking）插值方法正好具有這樣的特點.Kriking插值可以利用較少、零散分布的已知樣點進行插值計算，采用隨機選取的驗證點對不同的插值結果進行研究.有研究表明：住宅用地更適合Kriking插值，其插值結果更加接近實際地價分布，且操作簡單.

利用已知監測點地價，由Excel文件轉換為Surfer軟件接受的grd格式數據文件，在生成grd文件過程中，將已知少量樣點進行Kriking插值，形成網格間距為100的連續地價面.在插值結果基礎上，做出以500元為間隔的地價等值線，如圖1所示.由圖1可看出：地價由最高位8 000元沿等值線環狀遞減，中心區域地價變動頻率較大，等值線密集，由此可以說明廈門島內住宅用地區位的分布.

由Surfer軟件對樣點形成陰影圖，用黑白顏色的反差表現出地價差距明顯的區域，如圖2所示.黑白交錯區域表明地價變化幅度較大區域，在圖1中顯示不明顯的北部兩個地價變化區域，在圖2中由黑白交錯體現出來，較等值線所顯示地價特征更為直觀.

圖1 廈門島內住宅用地Surfer插值地價等值線圖Fig.1 Isoline map of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

圖2 廈門市島內住宅用地地價的陰影圖Fig.2 Hatch pattern of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

為得到立體感強的3D圖像，由軟件做出網格圖，如圖3所示.圖3中線條是坐標（X，Y）的網格，每個網格的交點代表樓面地價Z值.此外，由線條和顏色同時表現地價變化趨勢的地面圖，如圖4所示.從圖3，4可看出，三維角度成圖模擬地價變化，較之平面圖更形象，易于表述分析地價變化趨勢.

圖3 廈門市島內住宅用地地價的網格圖Fig.3 Grid of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

圖4 廈門市島內住宅用地地價的地面圖Fig.4 Surface map of residential land price in Xiamen interpolated by Surfer

3 基于ArcGIS的模型建立

由已知廈門市島內住宅用地監測點地價CAD圖件，用Mapinfo－Tool工具菜單下的通用轉換器，把CAD格式圖件轉換成Mapinfo軟件可操作的Tab格式文件，并在Map軟件里對樣點進行數據信息加工，使之成為帶有土地單價等屬性的矢量圖.然后，由通用轉換器工具將Tab格式文件轉化成ArcGIS軟件可使用的shap格式文件，從而在ArcGIS軟件中對圖件進行Kriking插值分析.

圖5，6分別為對廈門市島內住宅用地地價樣點的一次和二次插值結果，圖7是在二次插值基礎上做地價等值線，圖8為利用ArcGIS軟件中3D－Analyst工具對其插值結果進行三維顯示結果.

圖5 廈門市島內住宅用地ArcGIS地價一次插值結果Fig.5 First interpolation of residential land price in Xiamen by ArcGIS

圖6 廈門市島內住宅用地ArcGIS地價二次插值結果Fig.6 Second interpolation of residential land price in Xiamen by ArcGIS

圖7 廈門市島內住宅用地ArcGIS地價等值線Fig.7 Isoline of residential land price in Xiamen interpolated by ArcGIS

圖8 廈門市島內住宅用地地價ArcGIS 3D模型圖Fig.8 3Dmodel of residential land price in Xiamen interpolated by ArcGIS

圖8將地圖與插值結果相結合，一并呈現在圖中，更加有利于分析者對區域地價進行分析.從第一次插值結果（圖5）可以看到類似于Surfer形成的地價等值線，但詳細比較可以發現正南方出現了地價裂谷，與圖1不同.原因可歸結為地價裂谷區域樣點較少，形成誤差.再利用一次插值結果作為二次插值的已知樣點，進行第二次插值，可得到圖6的結果，其地價變化趨勢更加詳細.

由圖7可知，對二次插值結果做同樣地價等值線，對比圖1分析兩個軟件的插值結果可以看到GIS插值更加精確，形成的地價趨勢更符合現實情況.例如，廈大環島路附近環境宜人，風景秀美，適合居住，如圖7中左下角，但這一點在Surfer中并不明顯.

4 比較分析

用Surfer和ArcGIS軟件分別對廈門市島內住宅用地監測點地價做Kriking插值，并同時產生各自地價等值線，借助3D工具形成數字地價模型.從兩個模型中，分析得出以下2個共同特征.

1）從圖1和圖7兩種地價等值線可以看出，廈門市島內住宅用地地價最高點分布在白鷺洲附近，并以白鷺洲為中心，地價向四周迅速降低，形成密集同心圓.除白鷺洲區域，最高地價在6 000元左右，分布在環島沿海區域.

2）從圖4和圖8兩種3D模型中可以看出地價的整體變化趨勢，即南部地價高于北部地價.圖8可以更清晰看到南北差價，而圖4則顯示出地價凹陷區域，形成坑洼處.

對比兩個模型的建立過程，可得到以下3個主要結論.

1）對比圖5和圖6可知，Surfer可以對樣點地價進行插值，但未生成可視的地價連續曲面.同時，Surfer只能對樣點進行一次插值，ArcGIS可以以第一次插值結果為樣點，再一次插值，使地價點更密集，形成的地價曲面更平滑、準確.

2）在錄入地價樣點數據過程中，ArcGIS可接受的格式需由通用轉換器工具進行轉換；而Surfer自身帶有數據轉換功能，并同時可以進行插值，形成grd文件，操作較ArcGIS方便、簡單，且可形成Surfer Shade Map，可以詳盡表現地貌的起伏變化，適用于山河、陡坡等地理特征的描述.

3）Surfer功能較單一，只能進行插值，形成簡單的數字圖形，但ArcGIS由多個子軟件構成，可以實現各種地理信息的數據處理，更加智能化.例如，ArcGIS可形成自定義點到點的地價剖面趨勢圖，可以更好地分析地價的變化.此外，ArcGIS又是眾多GIS中的一個分支，與其他模塊結合，可以構成強大的操作平臺.

5 討論

目前數字地價模型的建立，只局限于對學者提供更直觀的分析地價變化工具，應拓展數字地價模型在其他領域的應用與發展［4-5］.隨著計算機技術的發展，人工智能獲得了迅速的發展，并在許多領域得到了應用.人工智能技術在地理學研究中具有很大的應用潛能，能夠為復雜的地理問題提供強大的技術支持，是地理科學實現信息化、自動化和智能化的重要途徑.將人工智能技術作為解決復雜問題的框架，在基于對空間數據的成熟分析功能之上，幫助GIS將原始的海量空間數據轉化成具有可利用、分析價值的數據，并從中發現問題、解決問題，為地理信息系統提供更新更智能的數字地價模型，使之有更大的應用價值，這是現階段我國需要探討研究的［6-7］.

空間插值方法分為2類［8］：一類是確定性方法，另一類是地質統計學方法.地質統計學插值方法是選用樣本點的統計規律，使樣本點之間的空間自相關性定量化，從而在待預測的點的周圍構建樣本點的空間結構模型，比如克立格（Kriking）插值法.空間插值方法很多，對不同的原始數據分布特征，有相應的插值方法，不同的插值方法建立的數字地價模型各不相同.在處理實際問題時，會遇到河道、山坡、沼澤等使地價為零的地理特征問題，進一步的研究可運用統計學思路，改進空間插值的方法，使地價插值結果更加合理.

利用數字地價模型，可以實現虛擬三維顯示分析，但模型表現出的只是某一個靜態點地價的數字特征，不能反映各時期動態的變化特征.目前的研究注重空間分析，未進行時間上的動態演變分析，不能做到及時更新.進一步的研究可構建基于計算機語言的系統程序，設定多數固定參數和少數變量參數，利用可視化操作窗口，輸入更新變量參數，即可得到相應的實時數字地價模型，縮減數字建模的工作量和時間.同時研究利用已構建的實時數字地價模型，通過輸入已知點坐標，既可得出某地區某個時點的土地價格，實現土地價格的動態管理.

文中通過兩種軟件建立數字地價模型，利用等高線等空間特征概念對比解讀了廈門市島內住宅用地樣點地價空間變化趨勢.分析結果表明：Surfer軟件操作簡單，而ArcGIS軟件功能強大，操作平臺更適應于地價高層次的研究.目前，我國數字地價模型研究單一，應拓展模型的應用層面，與人工智能相結合，同時加強時間序列動態研究，為地價管理提供更大的應用價值.

然而，Surfer軟件比較適合尺度大的、地價區域尺度較小的，得到的地價模型擬合度略差，且由于底圖數據格式不匹配，所形成的數字地價沒有與底圖擬合在一起，難于判斷其合理性，應進一步完善.

［1］王寧，付梅臣，鄭新奇.數字地價模型的研究現狀及展望［J］.安徽農業科學，2008，36（32）：14333－14335.

［2］葉青，曹秀芹.全要素原則和 GRA法在土地定級中的應用［J］.華僑大學學報：自然科學版，2008，29（3）：447－450.

［3］鄭新奇，王家耀，閻弘文，等.數字地價模型在城市地價時空分析中的應用［J］.資源科學，2004，26（1）：14－15.

［4］韓峰，李仲勤.數字地價模型在鐵路用地征用費計算中的應用［J］.蘭州交通大學學報，2008，27（1）：1－3.

［5］王增軍，孔小勇，朱麗玲.基于數字地價模型的城鎮土地級別調整研究［J］.安徽農業科學，2009，37（31）：15381－15384.

［6］OPENSHAW S，OPENSHAW C.Artificial intelligence in geography［M］.New York：John Wiley ＆ Sons，1997.

［7］GARCíA N，GáMEZ M，ALFARO E.ANN＋GIS：An automated system for property valuation［J］.Neurocomputing，2008，71（4／5／6）：733－742.

［8］朱芮芮，李蘭，王浩，等.降水量的空間變異性和空間插值方法的比較研究［J］.中國農村水利水電，2004（7）：25－28.

Establishment of Digital Residential Land Price Model in Xiamen City

YE Qing，YUAN Lin

（College of Civil Engineering，Huaqiao University，Xiamen 361021，China）

Taking a residential land on the island of Xiamen in 2004as an example，the digital land price model was established through land price samples.Using Surfer and ArcGIS，software of geographic information，interpolating several samples to form a continuous surface of land price，the property of two the digital land price models was discussed through the comparison of space concept，such as isolines.The results indicate that Surfer can only interpolate once and make a simple map which is not a visual and continuous surface.However，the ArcGIS can provide second interpolation by the record of first time to increase the land price samples and make the land price surface more accurate and smooth.

digital land price model；residential land；Surfer；ArcGIS；Kriking interpolation；Xiamen City

錢筠 英文審校：方德平）

P 208（257）

A

1000－5013（2012）01－0084－05

2011－04－27

葉青 （1968－），女，教授，主要從事工程造價和房地產價格評估的研究.E－mail：yeqing＠hqu.edu.cn.

華僑大學國家自然科學基金培育計劃專項（JB－ZR1162）；福建省泉州市科技計劃項目（2009Z52）