西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張志山 ，張福存，呂忠杰，鞠杰松，應(yīng)金法，李戈偉

(1.西寧市測(cè)繪院，青海西寧 810001; 2.蘭州源訊軟件信息科技有限公司，北京 100085)

1 引言

隨著城市化和工業(yè)化的深入，城市發(fā)展對(duì)建設(shè)用地的需求日益強(qiáng)烈，推進(jìn)建設(shè)用地節(jié)約集約利用和科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)土地利用方式由粗放到集約的根本轉(zhuǎn)變［1］，解決土地供求緊張的矛盾、促進(jìn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)方式轉(zhuǎn)變和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是擺在政府面前的一個(gè)嚴(yán)峻問題。以往開展的城市建設(shè)用地調(diào)查工作僅大體摸清建設(shè)用地的數(shù)量及其變化、建設(shè)用地的質(zhì)量、利用程度及可供挖掘的潛力［2］，調(diào)查不全面、不細(xì)致，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際存在偏差，不能真實(shí)反映出建設(shè)用地利用中存在的大量粗放浪費(fèi)現(xiàn)象［3］。自1986年中國(guó)開展土地利用總體規(guī)劃以來，對(duì)建設(shè)用地集約利用研究主要針對(duì)開發(fā)區(qū)的集約利用評(píng)價(jià)［4］。例如，黃杏元等利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，通過單項(xiàng)適宜性評(píng)價(jià)模型和生產(chǎn)布局決策模型的建立與運(yùn)行，為進(jìn)行研究區(qū)合理的土地利用布局和為區(qū)域土地管理提供了科學(xué)依據(jù)［5］。

為了推進(jìn)建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)工作，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)節(jié)約集約用地的通知》(國(guó)發(fā)〔2008〕3號(hào))，國(guó)土資源部將重點(diǎn)城市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)被列入了《國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)“十二五”規(guī)劃》中的重點(diǎn)工作，并相繼發(fā)布了《國(guó)土資源部關(guān)于貫徹落實(shí)＜國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)節(jié)約集約用地的通知＞的通知》(國(guó)土資發(fā)〔2008〕16號(hào))和《國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)“十二五”規(guī)劃及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃框架》，從政策上對(duì)這項(xiàng)工作給予了大力支持。

西寧市為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，提高建設(shè)用地節(jié)約集約水平，加大了城市建設(shè)用地節(jié)約集約利用，并于2013年被國(guó)土資源部選定為14個(gè)重點(diǎn)城市開展城市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)工作的試點(diǎn)區(qū)域之一。本文將GIS與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用于西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)過程，探索與研發(fā)了西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效解決了西寧市建設(shè)用地海量數(shù)據(jù)的組織、入庫(kù)、檢查和管理，評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重和計(jì)算，建設(shè)用地專題制圖和評(píng)價(jià)成果管理，可為其他城市進(jìn)行高效的建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)過程和成果管理提供合理的思路。

2 西寧市用地狀況

西寧市是青海省省會(huì)，全省政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化、交通中心，主要工業(yè)基地。西寧市位于東經(jīng)101°49'17″、北緯36°34'3″，地處青藏高原的東部、黃土高原的最西端、黃河上游最大支流湟水河流域的中上游，四面環(huán)山，三川會(huì)聚，扼青藏高原東方之門戶，地理位置十分重要。西寧市現(xiàn)轄城東區(qū)、城中區(qū)、城西區(qū)、城北區(qū)四區(qū)及大通縣、湟中縣、湟源縣三縣，總面積 7606 km2，其中市轄區(qū)面積510 km2。西寧市行政區(qū)位圖如圖1所示。

圖1 西寧市行政區(qū)位圖

參照《西寧市第二次土地調(diào)查城鎮(zhèn)調(diào)查》成果，依據(jù)西寧市土地利用現(xiàn)狀圖及城鎮(zhèn)地籍圖，對(duì)照最新遙感影像資料，總結(jié)西寧市土地資源利用具有如下特點(diǎn):

(1)建設(shè)用地相對(duì)集中，整體呈“條帶狀”分布。建設(shè)用地主要分布在城東、城中、城西、城北四個(gè)城區(qū)，其建設(shè)用地均占轄區(qū)面積的1/3以上，分布相對(duì)集中。城區(qū)建設(shè)用地分布以城市中部為中心，逐漸沿東西方向和南北方向延展，整體呈“條帶狀”分布。

(2)用地類型多樣，結(jié)構(gòu)不均衡。建設(shè)用地類型涵蓋土地利用分類體系中與建設(shè)用地有關(guān)的所有一級(jí)地類，用地類型豐富多樣。其中，商服用地所占比例相對(duì)較低，公共管理與公共服務(wù)用地所占比例相對(duì)較高。傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式對(duì)區(qū)域土地利用起到重要支配作用，導(dǎo)致各類用地布局混亂，結(jié)構(gòu)不均衡。

(3)土地利用強(qiáng)度整體不高，可挖掘潛力較大。舊城區(qū)主要以低矮建筑群為主，部分商業(yè)地段以中小零售業(yè)為主，土地利用強(qiáng)度和用地經(jīng)濟(jì)效益不高。盡管新城區(qū)以高層建筑為主，土地利用強(qiáng)度較高，但土地開發(fā)相對(duì)較晚，尚未開發(fā)土地較多。綜上所述，西寧市建設(shè)用地利用強(qiáng)度整體還處于一個(gè)相對(duì)較低的水平，可改造物業(yè)和開發(fā)土地尚有較大的空間。

3 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)思路

在遵循統(tǒng)一的國(guó)土資源部城市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)收集了西寧市建設(shè)用地投入產(chǎn)出狀況、開發(fā)狀況、供應(yīng)狀況、建設(shè)狀況、利用結(jié)構(gòu)等空間數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、圖件數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)，建立了西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用海量數(shù)據(jù)庫(kù)，利用GIS數(shù)據(jù)管理、空間分析和圖形展示功能，搭建了系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)。同時(shí)，開發(fā)了評(píng)價(jià)輔助工具集，如:功能區(qū)劃定、理想值確定、評(píng)價(jià)計(jì)算模型庫(kù)、潛力計(jì)算模型庫(kù)等，提高節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)的工作效率和評(píng)價(jià)成果的準(zhǔn)確性。隨著城市的發(fā)展，不同時(shí)點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)存在一定的區(qū)別，通過這種區(qū)別，政府部門可掌握全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和土地集約利用狀況的變化，從而加強(qiáng)土地集約利用動(dòng)態(tài)監(jiān)管，促進(jìn)全市土地集約利用，為全市土地利用管理提供必要的決策依據(jù)，因此管理不同時(shí)點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果尤為重要。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了便于系統(tǒng)的維護(hù)、擴(kuò)展和推廣，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要遵循實(shí)用性、先進(jìn)性、規(guī)范性、穩(wěn)定性與開放性原則，在功能上緊緊圍繞建設(shè)用地集約利用管理的業(yè)務(wù)工作，同時(shí)依據(jù)特定的數(shù)據(jù)規(guī)范、軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范、質(zhì)量控制規(guī)范、系統(tǒng)操作規(guī)范、系統(tǒng)維護(hù)規(guī)范等，在確保系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)良好的程序接口規(guī)則、數(shù)據(jù)交換規(guī)則使系統(tǒng)能夠不斷地完善，擴(kuò)充與集成，滿足該系統(tǒng)不斷發(fā)展的需要。

3.3 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架如圖2所示，采用典型的四層結(jié)構(gòu)，即:基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和應(yīng)用層。其中，基礎(chǔ)設(shè)施層由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、通訊設(shè)備、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、GIS軟件等組成，是系統(tǒng)運(yùn)行的載體。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)層設(shè)計(jì)了西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)管理西寧市建設(shè)用地利用數(shù)據(jù)、其他相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)成果，是系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)層包括西寧市市域范圍內(nèi)所有的矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)以及文檔及圖片數(shù)據(jù)，匯集整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，每種類型的數(shù)據(jù)均具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，以便于日常的管理。同時(shí)，數(shù)據(jù)層內(nèi)數(shù)據(jù)資料對(duì)于國(guó)土“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)具有補(bǔ)充和豐富的作用。業(yè)務(wù)層旨在為系統(tǒng)應(yīng)用層提供基本的工具集，解決系統(tǒng)中基礎(chǔ)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的入庫(kù)、檢查和管理，GIS功能，工作表處理，統(tǒng)計(jì)分析，分析評(píng)價(jià)，及評(píng)價(jià)結(jié)果的數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)管理。應(yīng)用層是建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)的主要任務(wù)，包括區(qū)域建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)、城市建設(shè)用地集約利用評(píng)價(jià)和潛力測(cè)算三大部分。

圖2 系統(tǒng)框架

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能原則上為西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)成果而設(shè)計(jì)，滿足數(shù)據(jù)的入庫(kù)、瀏覽以及管理三大要求，并設(shè)計(jì)歷史對(duì)比記錄以及分年份入庫(kù)等功能，保證評(píng)價(jià)工作的后續(xù)性。

4.1 開發(fā)環(huán)境

開發(fā)工具:Visual Studio 2010，.Net framework 4.0，Office 2003/2007

GIS 平 臺(tái):ArcGIS Engine SDK 10.0，ArcGIS SDE10.0

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng):Oracle 10g

4.2 數(shù)據(jù)管理

西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)項(xiàng)目的成果包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)以及文檔與圖片數(shù)據(jù)。管理系統(tǒng)軟件提供了多種類型數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換功能，同時(shí)支持單獨(dú)及批量導(dǎo)入功能，滿足海量數(shù)據(jù)分年份導(dǎo)入導(dǎo)出的要求。為了便于數(shù)據(jù)操作，軟件內(nèi)嵌基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報(bào)表格模板，作業(yè)人員可直接在軟件界面上進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入工作。系統(tǒng)也提供自定義的表格設(shè)計(jì)功能，可根據(jù)需要對(duì)基礎(chǔ)填報(bào)表格進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以保證評(píng)價(jià)工作的逐年連續(xù)性，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)入庫(kù)和管理

4.3 數(shù)據(jù)檢查

在將各類數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中的時(shí)候，系統(tǒng)需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)檢查，對(duì)數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)混亂以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤等問題做出報(bào)錯(cuò)處理，并支持錯(cuò)誤列表導(dǎo)出，以大大減少人工數(shù)據(jù)檢查的工作量，如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)檢查

4.4 成果瀏覽

導(dǎo)入到管理系統(tǒng)中的任何數(shù)據(jù)資料都可以直觀的在視圖窗口中查看，不局限于數(shù)據(jù)格式，包括矢量圖形，柵格，文本圖表等數(shù)據(jù)均可分年份進(jìn)行瀏覽，如圖5所示。

圖5 成果瀏覽

4.5 制圖管理

系統(tǒng)為評(píng)價(jià)結(jié)果圖件的輸出專門定制了制圖模式操作，當(dāng)錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖件數(shù)據(jù)不能滿足實(shí)際工作需要的時(shí)候，通過制圖模式，用戶可以自定義制圖模板并重新配置矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行需要的圖件輸出，如專題地圖的制作等，如圖6所示。

圖6 制圖管理

4.6 輔助評(píng)價(jià)計(jì)算

考慮到評(píng)價(jià)計(jì)算中，各類數(shù)據(jù)計(jì)算量較大的特點(diǎn)，在評(píng)價(jià)計(jì)算模塊加入計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算功能，通過調(diào)節(jié)指標(biāo)權(quán)重等系數(shù)，可以進(jìn)行評(píng)價(jià)工作的輔助計(jì)算，如圖7所示。

圖7 輔助評(píng)價(jià)計(jì)算

5 結(jié)語

西寧市建設(shè)用地節(jié)約集約利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可規(guī)范地對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)資料進(jìn)行入庫(kù)、檢查和匯總分析，靈活地選擇制圖模版并輸出成圖，方便地根據(jù)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算和集約度排名，清晰地按照年度、類別管理和輸出評(píng)價(jià)成果，為西寧市政府直觀掌握西寧市建設(shè)用地節(jié)約利用狀況，加強(qiáng)建設(shè)用地管理、引導(dǎo)建設(shè)用地合理利用提供可靠的理論依據(jù)和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意見。本系統(tǒng)將為今后西寧市持續(xù)開展土地集約評(píng)價(jià)提供了可靠和長(zhǎng)效的工作依據(jù)，同時(shí)也可為其他城市進(jìn)行建設(shè)用地節(jié)約集約利用評(píng)價(jià)工作提供思路。

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