GIS技術(shù)在城鎮(zhèn)土地定級(jí)中的應(yīng)用

劉 豐

(重慶高地土地規(guī)劃設(shè)計(jì)中心，中國 重慶 400000)

0 引言

土地定級(jí)估價(jià)是地籍管理的重要組成部分，是為改革土地使用制度、加強(qiáng)土地地政管理、培育和發(fā)展地產(chǎn)市場做的重要工作[1]。目前我國城鎮(zhèn)土地定級(jí)的方法主要有級(jí)差收益測算法、多因素綜合評價(jià)法和以價(jià)定級(jí)法。由于多因素綜合評價(jià)法能全面考慮各種與土地質(zhì)量直接相關(guān)的因素，不僅包含了影響土地價(jià)值的經(jīng)濟(jì)因素，而且包含了其他因素；其評價(jià)方法采用定性與定量相結(jié)合，把經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為科學(xué)指標(biāo)，把復(fù)雜事物的直接判斷轉(zhuǎn)化為對事物某些方面的單項(xiàng)判斷，避免了主觀隨意性，保證了土地級(jí)別劃分的科學(xué)性[2-4]。因此，在城鎮(zhèn)土地定級(jí)工作中常采用多因素綜合評價(jià)法初步確定土地級(jí)別，以市場資料分析法進(jìn)行驗(yàn)證。

在實(shí)際工作中，由于多因素綜合評價(jià)法涉及土地的自然、經(jīng)濟(jì)、區(qū)位及開發(fā)管理等諸多要素，在定級(jí)過程、圖件編制、面積量算和統(tǒng)計(jì)分析等過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力且易出錯(cuò)，這為具有強(qiáng)大空間分析能力、空間—屬性數(shù)據(jù)一體化處理的GIS，留下了越來越大的應(yīng)用空間。而且目前城鎮(zhèn)土地的區(qū)位條件隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化頻率越來越快，為動(dòng)態(tài)反映土地的等級(jí)變化規(guī)律，應(yīng)用GIS 技術(shù)成為必要。在ArcGIS 強(qiáng)大的圖形編輯功能、數(shù)據(jù)庫管理功能、空間分析功能的支持下，可以實(shí)現(xiàn)土地定級(jí)相關(guān)因素、信息的計(jì)算機(jī)輸入、存儲(chǔ)與管理、自動(dòng)計(jì)算各類因素的作用分值、土地級(jí)別的初步劃分以及最終的成果圖件等。

1 城鎮(zhèn)土地定級(jí)的技術(shù)路線

應(yīng)用GIS 技術(shù)，采用多因素綜合評價(jià)法進(jìn)行城鎮(zhèn)土地定級(jí)的基本思路是：以定級(jí)網(wǎng)格為基本定級(jí)單元，通過對每個(gè)影響因素因子的分析、計(jì)算得到各個(gè)定級(jí)單元的因素因子分值，然后通過加權(quán)求和法得到每個(gè)定級(jí)單元的總分值，再根據(jù)模糊聚類原理，采用總分頻率曲線法確定土地級(jí)別分值界限，初步劃分各土地級(jí)別，最后利用市場交易樣點(diǎn)資料進(jìn)行校核、驗(yàn)證[5-7]。

2 GIS 在城鎮(zhèn)土地定級(jí)中的應(yīng)用

ArcGIS 具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和空間分析功能，有專門的數(shù)據(jù)庫組織方式（GeoDataBase），可方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)管理與操作。根據(jù)城鎮(zhèn)土地定級(jí)的工作內(nèi)容，ArcGIS 可輕松完成土地定級(jí)工作，并可進(jìn)行定制開發(fā)，使工作更加方便、快捷。在GIS 的工作環(huán)境下，如果定級(jí)成果需要更新，只需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或權(quán)重進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，重新計(jì)算即可得出結(jié)果。因此，充分利用ArcGIS 的優(yōu)勢，建立分類定級(jí)模塊并定制開發(fā)柵格數(shù)據(jù)修改等功能，可以在高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提高工作的精度和效率。

2.1 土地定級(jí)基礎(chǔ)資料庫的建立

為便于進(jìn)行數(shù)據(jù)操作與管理，提高工作精度和效率，專門建立了土地定級(jí)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中包含了土地定級(jí)所涉及到的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包括兩個(gè)方面：一是土地定級(jí)的工作底圖，二是土地定級(jí)的影響因素。

2.1.1 土地定級(jí)工作底圖

以1：10000 的土地利用現(xiàn)狀圖、城鎮(zhèn)規(guī)劃圖和地形圖為底圖，掃描后在ArcGIS9.3 中將其配準(zhǔn)，并對定級(jí)范圍邊界進(jìn)行矢量化，確定定級(jí)范圍。在實(shí)際工作中，一般用ArcGIS9.3 中的creat fishnet 命令，做一個(gè)包含定級(jí)區(qū)域的“魚網(wǎng)”，作為建立數(shù)據(jù)庫的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。考慮到柵格數(shù)據(jù)計(jì)算的高效性和準(zhǔn)確性，需將定級(jí)范圍的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)；在定級(jí)范圍內(nèi)若遇到河流等不可跨越的障礙物，可先將河流流域內(nèi)的矢量數(shù)據(jù)刪除，則生成的柵格數(shù)據(jù)中，河流部分的柵格值為NODATA。

2.1.2 土地定級(jí)影響因素城鎮(zhèn)土地定級(jí)的影響因素主要包括繁華程度、交通條件、基本設(shè)施、人口狀況和環(huán)境條件等方面的商服繁華影響度、道路通達(dá)度、公交便捷度、對外交通便利度、基礎(chǔ)設(shè)施完善度、公用設(shè)施完備度、人口密度、環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣度、綠地覆蓋度等[5]。由于定級(jí)過程中涉及的因素多，且多數(shù)因素對不同土地用途的定級(jí)均有影響，因此在建立數(shù)據(jù)庫時(shí)，以ArcGIS 中特有的Geodatabase 方式來組織，將所有的影響因素作為一個(gè)要素集保存在Geodatabase下，這樣所有的原數(shù)據(jù)都在統(tǒng)一的Geodatabase 中，可以方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和相關(guān)操作（見圖1）。

圖1 土地定級(jí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

2.2 土地定級(jí)空間分析建模

不同土地用途定級(jí)中涉及的因素各不相同，且同一影響因素的衰減方式也不同。針對不同影響因子，利用ArcGIS 中ArcToolBox 中的ModelBuilder 工具制作不同的自動(dòng)處理模塊，可以提高數(shù)據(jù)處理的精度和效率[9]。

2.2.1 明確思路，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

空間分析建模是為了使繁瑣的、多步驟的計(jì)算融合為一系列的數(shù)據(jù)處理流程，這樣，只要設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)，在工作時(shí)輸入原始數(shù)據(jù)即可得到結(jié)果。在定級(jí)過程中，空間分析建模是為了計(jì)算各個(gè)要素對定級(jí)單元的作用分，然后通過加權(quán)求和的方法得到各個(gè)單元的總分值。需要用到的工具主要有：spatial analyst 中的cost weighted 工具，新建model時(shí)系統(tǒng)自帶的divided、minus、times等數(shù)學(xué)工具，single output map algebra 工具等。需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)主要有定級(jí)影響因素、因素的衰減方式、作用半徑、因素的功能分以及權(quán)重等。

2.2.2 模型構(gòu)建

模型構(gòu)建是整個(gè)空間分析建模的核心，其原理是基于各定級(jí)要素間的關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，結(jié)合GIS 的空間處理工具，建立變量之間的關(guān)系。

以公交便捷度為例：（1）輸入公交站點(diǎn)數(shù)據(jù)；（2）計(jì)算各定級(jí)單元到公交站點(diǎn)的絕對距離；（3）在公交站點(diǎn)影響半徑的基礎(chǔ)上計(jì)算相對距離；（4）根據(jù)公交站點(diǎn)對定級(jí)單元分值的影響原理計(jì)算出1-r（r 為相對距離）；（5）在公交站點(diǎn)功能分的基礎(chǔ)上，根據(jù)公交站點(diǎn)的衰減方式計(jì)算其對各定級(jí)單元的公交便捷度作用分（見圖2）。

圖2 公交便捷度作用分計(jì)算模型圖

根據(jù)加權(quán)求和法，按照計(jì)算公交便捷度作用分值相似的方法計(jì)算其他因素的作用分值；然后通過權(quán)重將所有因素連接成一個(gè)整體的模塊，即將各個(gè)定級(jí)影響因素的作用分乘以相應(yīng)的權(quán)重并相加得到各個(gè)定級(jí)單元的總分值。建立定級(jí)模塊后，只需要輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并設(shè)置好相關(guān)參數(shù)，即可得到定級(jí)結(jié)果。

3 結(jié)論與討論

采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行城鎮(zhèn)土地定級(jí)，工作過程相當(dāng)復(fù)雜，且在工作過程中由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的變化或權(quán)重的調(diào)整都應(yīng)對每個(gè)單元的分值進(jìn)行重新計(jì)算，工作量很大且易出錯(cuò)。本文采用先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)軟件為平臺(tái)，可以方便、直觀、有效地對圖形和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行同步管理[8]；通過GIS 的空間分析建模功能，使計(jì)算過程更簡潔、方便，如果需要進(jìn)行成果更新，只需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或權(quán)重進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，重新計(jì)算即可得出結(jié)果，提高了計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化程度；同時(shí)還可在ArcGIS9.3 中定制開發(fā)柵格數(shù)據(jù)修改程序，對定級(jí)結(jié)果中存在的噪聲毛刺等現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整，使定級(jí)結(jié)果更美觀且符合實(shí)際。雖然，目前也有很多關(guān)于城鎮(zhèn)土地定級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)研究，但是這對開發(fā)者有較高的編程能力的要求，在實(shí)際工作中應(yīng)用并不廣泛；而GIS 空間分析建模原理簡單、操作簡便，只需定級(jí)工作者掌握城鎮(zhèn)土地定級(jí)的基本思路，便可在實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用。因此，基于GIS 的空間分析建模是目前城鎮(zhèn)土地定級(jí)工作中普遍適用的方法與技術(shù)。

［1］李佩武，王寶銘，等.機(jī)助制圖在土地定級(jí)中的應(yīng)用研究[J].人文地理，1994，9(1)：74-78.

［2］王海軍，黃錦東.城鎮(zhèn)土地“以價(jià)定級(jí)”方法研究[J].國土資源科技管理，2006，1：4-7.

［3］王文福.城鎮(zhèn)土地定級(jí)方法研究[D].武漢：武漢大學(xué)，2004.

［4］唐焱.城鎮(zhèn)土地以價(jià)定級(jí)法的理論與實(shí)證研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［5］GB/T 18507—2001 城鎮(zhèn)土地分等定級(jí)規(guī)程[S].

［6］王月健，廖鐵軍，黃云.城鎮(zhèn)土地分等定級(jí)評價(jià)研究：以四川省井研縣城區(qū)為例[J].國土與自然資源研究，2006，1：15-16.

［7］吳宇哲，吳次方.城鎮(zhèn)土地定級(jí)技術(shù)路線的探討[J].經(jīng)濟(jì)地理，2006，01：106-110.

［8］孔維華，王艷.地理信息系統(tǒng)在城鎮(zhèn)土地定級(jí)估價(jià)中的應(yīng)用[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，5(20)：15-17.

［9］湯國安，楊昕.ArcGIS 地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2006：456-463.