基于ArcEngine的城鎮土地定級估價信息系統設計與實現

李玉華，高 明，許汀汀，李愛迪,彭海濤,章 明

（1.西南大學資源環境學院，重慶400020；2.重慶市國土資源和房屋勘測規劃院，重慶400020；3.國土資源部土地利用重點實驗室重慶研究中心，重慶400020）

基于ArcEngine的城鎮土地定級估價信息系統設計與實現

李玉華1,2,3，高 明1，許汀汀2,3，李愛迪2,3,彭海濤2,3,章 明2,3

（1.西南大學資源環境學院，重慶400020；2.重慶市國土資源和房屋勘測規劃院，重慶400020；3.國土資源部土地利用重點實驗室重慶研究中心，重慶400020）

研究目的：通過研發新的城鎮土地定級估價系統，彌補現有土地定級、估價系統存在的不足，以期更好地為國土管理，城鎮土地市場的正常、高效、科學運轉提供保障。研究方法：組件式地理信息系統，Kriging插值技術，多次方差。研究結果：研發了基于ArcEngine的重慶市土地定級估價系統，該系統包含了土地定級和土地估價兩個部分，增加了障礙因素分析模塊，在系統研發的同時制定了定級估價數據庫標準，提升了系統的通用性。研究結論：應用于重慶市進行實例驗證，得到的結果基本符合重慶市的土地等級和基準地價的實際情況。

土地信息；組件式地理信息系統；土地定級估價；系統設計

中國的土地定級估價工作起步較晚，20世紀80年代初才開始土地有償使用制度改革，20世紀90年代開始土地定級估價工作，大致經歷了土地有償使用制度改革初期、輔以市場交易資料定級估價、利用市場交易資料和基本估價方法直接測算均質地域的基準地價三個階段[1-5]。到目前為止，國內外的學者對定級估價方法[3-8]、信息系統的設計研發做了很多研究[9-14]，最早的土地定級估價系統是德國的“自動化交易案例收集系統”和英國的房地產估價信息系統，國內也開發了很多土地定級估價系統，但是總體來說存在不夠完善的地方，如數據互通性差；功能專一，定級、基準地價評估和宗地地價評估是分系統研制；研發的系統只存在形式上的差異等。在前人的基礎上，本文依據國土資源部《城鎮土地估價規程》和《城鎮土地分等定級規程》及相關理論知識，使用Kriging插值方法，考慮障礙因素，利用ComGIS組建技術，研發了重慶市城鎮土地定級估價系統，以期能夠為城鎮土地管理市場提供參考。

1 系統原理方法

1.1 組件式地理信息系統

從軟件的通用性、可移植性以及數據的融合性等方面綜合考慮，本文選擇組件式地理信息系統（Component Object Model）來完成系統研發。ComGIS采用面向對象技術和組件式軟件的GIS系統[10-11]（包括基礎平臺和應用系統），各個GIS組件和非GIS組件之間都可以通過可視化軟件開發工具集成起來，形成最終的GIS基礎平臺以及應用系統，實現各種GIS和非GIS功能，比王寶珍[11]不依賴任何GIS平臺設計開發的定級系統更具有通用性，開發時間更短，GIS功能更強大。

1.2 全組件式GIS-ArcEngine的數據結構及特點

ArcEngine（以下簡稱AE）是基于Micro-soft COM 技術開發的一套COM組件對象集，是專門的地理信息系統二次開發組件。AE是獨立的嵌入式開發平臺，提取了AO組件庫中的核心功能，提供了幾乎全部的底層GIS功能，開發人員無須安裝ArcGIS產品，就能進行二次開發，具備靈活、快速的開發和功能擴展能力，穩定性好。

2 系統設計

為了確保研發的土地定級估價系統既符合國家規程又滿足實際需求，根據《城鎮土地分等定級規程》和《城鎮土地估價規程》，并結合定級估價的實際操作過程，進行土地定級估價系統的總體設計。

2.1 土地定級估價數據流程

土地定級所需的因素因子多，定級估價可選用的方法也比較多，每一種方法在國家規程都有詳細的解釋，此處不做羅列，本系統所采用的核心技術方法包括Kriging插值[1]，障礙因素分析，空間疊置和擴散分析，最短路徑分析[6]、方差分析等，其中障礙因素分析在樊雅婷等[7]的研究基礎上增加了高速公路阻隔因子，詳細的數據流程如圖1所示。

2.2 系統框架設計

根據土地定級估價數據流程設計系統框架，在土地定級過程中，土地定級因子權重會隨時間和區域而發生變化，為提升系統的靈活性，本系統的因子權重在系統計算作用分值之前賦予，與王寶珍[11]、胡石元[12]等設計的系統相比本系統完善了數據輸出，可直接輸出矢量或柵格數據，系統框架結構見圖2。

2.3 數據庫設計

為了確保數據的規范性以及系統的可移植性，編寫了土地定級估價數據庫標準。標準將數據分為基礎地理信息、城鎮土地定級與基準地價評估專題信息、注記信息三大類，并對數學基礎（空間參考、數據類型、格式）、命名規則、層次結構等進行了詳細規定。在實際工作中，根據需要確定每次定級估價的因素因子，然后按照數據庫標準建立相應的定級估價數據庫，將建好的數據庫直接導入系統中，選擇相關的模塊進行分析、計算，得到定級和估價成果數據，成果數據包括空間和屬性數據。

圖1 土地定級估價數據流程Fig.1 The Data fow of urban land classifcation and evaluation

圖2 土地定級估價系統框架Fig.2 System framework of urban land classifcation and evaluation

3 系統結構與功能

按照系統設計思路，研發了城鎮土地定級估價系統，該系統包含土地定級和估價兩個部分，詳細結構功能板塊如下：（1）編輯查詢功能：包含常規GIS軟件中的選擇、縮放、刪除、屬性修改、屬性查詢等。（2）空間分析功能：用于因素因子作用分值的計算，并按照商業、工業、住宅進行了分類，每個類別在底層設計時采用的模型和參數根據類別的差異做了相應調整。（3）障礙因素分析：在進行因子作用分計算時，考慮障礙因素的影響，計算出的作用分值扣除了障礙因素產生的誤差，確保計算出的因子作用分值更接近真實情況。（4）土地定級功能：在完成因素、因子作用分計算的基礎上，將計算結果賦予網格單元得到綜合作用分值，根據直方圖和實際情況劃分等級，從而得出評估區域內的土地等級（圖3，封三）。（5）地價計算功能：將地價樣點導入系統中，根據實際情況利用倍數方差剔除異常樣點，選擇相應的地價計算模型計算出基準地價（圖4，封三）。（6）地價和等級修訂：在得出土地定級、估價結果后，選擇需要修訂的等級，根據修正系數直接進行等級、地價修正。（7）結果輸出：計算結果是SHP格式的矢量數據，可以直接輸出，能夠在其他GIS軟件中進行編輯和修改，也可以直接在軟件中進行排版，輸出成果圖。

4 系統應用實例

該系統作為重慶市國土資源房屋管理局認定的軟件，在全重慶市得到廣泛應用，下面以“重慶市城鎮土地定級估價系統”為例介紹系統的應用。

“重慶市城鎮土地定級估價系統”是根據上述系統研發的。重慶市建成區面積近900 km2，此次定級估價面積為重慶市主城9區5473 km2，按50 m×50 m，則有約2億個定級評價單元。根據《城鎮土地分等定級規程》和《城鎮土地估價規程》，此次定級包含商業定級、工業定級和住宅定級。聯系重慶市的實際情況，在與當地專家充分協商的基礎上，確定了重慶市的土地定級因素因子，其中工業3個因素、7個因子，商業5個因素、7個因子，住宅3個因素、7個因子，并通過特爾斐法確定了各因素因子的權重。在因素因子以及權重確定的基礎上，按照數據庫標準采集相關數據，包括商服中心、交通、基礎設施以及商業、工業、住宅地價樣點，建立了重慶市土地定級估價數據庫。將數據庫導入系統中，計算每一個因子因素對評價單元的功能分和作用分（圖3，封三）。使用該系統完成計算僅使用20個小時，但須排除數據建庫時間，并根據實際情況對部分土地級別進行調整，得到重慶市的商業、工業、住宅用地級別圖（圖5，封三）。

在完成土地級別計算的基礎上，根據土地級別對地價樣點進行過濾篩選，本次收集的地價樣點每平方公里不少于40個，在系統的地價計算模塊中，按照不同的精度要求，進行一次、二次或三次方差剔除異常值，選擇合適的方法完成基準地價計算（圖4，封三）。

此外在選擇因素因子的過程特別加入了具有重慶特色的因素因子，例如溫泉、兩江四岸（長江、嘉陵江兩江沿岸地帶）、工業組團、規劃因素等，并通過實地調查、現場踏勘等方式將這些因子更新到數據庫中，保證工作底圖的現勢性，使成果既符合當前的實際情況，又有一定的預見性。

重慶市的土地定級估價成果，經過專家論證，基本符合重慶市的實際情況，證明該系統計算的定級估價成果比較準確，能夠用于實際土地定級估價工作。

5 結論與討論

利用組件技術進行地理信息系統的二次開發具有開發周期短、成本低，無需額外的GIS二次開發語言、可與專業應用模型無縫集成、安裝簡單、可移植等優點，通過重慶市土地定級估價實例研究證明，該土地定級估價系統開發是成功、切實有效的。

該系統將土地定級和估價進行了集成，更有利于土地定級估價工作的開展；跟以往的土地定級系統相比，在計算網格單元的作用分值時增加了障礙因素模塊，排除了因障礙產生的分值計算誤差，因此網格單元得到的作用分更準確；此外在土地定級和地價計算模塊中都有預留的接口，如果需要使用新的土地定級估價方法，可以很方便地增加；在進行該系統開發的同時，為了使系統具有可推廣性、可移植性，編制了相應的土地定級估價數據庫標準，在進行土地定級和估價計算前，只需要按照數據庫標準收集整理相關的因子、樣點數據，建立數據庫，可直接利用該系統完成計算，可以大大縮短定級、估價時間，準確度更高。

通過開發本系統，也發現了目前土地定級估價工作存在的一些問題，尤其是土地定級部分。大部分地方都采用特爾非法，此工作方法比較簡單，計算出來的土地等級帶有一定的主觀性，但若采用其他方法，需要收集更詳細的數據，在進行數據收集的時候存在很大的難度，尤其是營業額、產值等經濟指標的收集，這是下一步研究需要著力的地方。

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（本文責編：仲濟香）

Design and Implementation of the Urban Land Grading and Standard Land Price Appraisal Information System Based on ArcEngine

LI Yu-hua1,2,3, GAO Ming1, XU Ting-ting2,3, LI Ai-di2,3, PENG Hai-tao2,3, ZHANG Ming2,3
（1. College of Resource and Environmental, South West University, Chongqing 400020, China; 2. Chongqing Institute of Surveying and Planning for Land Resources and Housing, Chongqing 400020, China; 3. Chongqing Center, Key Labs of Land Use, MLR, Chongqing 400020, China）

The purpose of this paper is to develop an urban land grading and standard land price appraisal information system. The new system remedies the inadequate of the existed land grading and appraisal systems and can better serve for land administration, ensuring the operation of urban land market. Research method combines the assembly Geographic Information System, Kriging Interpolation, and multi-variance methods. The results show that a Land Classification System has been developed for Chongqing City based on the ArcEngine. This system includes two parts, including land classification, land appraisal, and a function of obstacle analysis. The paper also formulates the standard of classification database and promoted the popularity of the system. By applying this system to Chongqing land classification, the result generally matches the reality of Chongqing land levels and the benchmark land price.

land information; assembly GIS; land classification system; system design

圖3 土地價值潛力分布圖Fig.3 The distribution of potential land price

圖4 武漢市商業用地地價潛力分級圖Fig.4 The classifcation for potential commercial land price in Wuhan

圖3 系統界面及因子計算模塊Fig.3 System interface and factor calculation module

圖4 系統基準地價計算模塊Fig.4 Standard land price calculation module of system

圖5 重慶市工業、住宅、商業用地土地級別圖Fig.5 Land grades of industry, business, and residence

F301.2

A

1001-8158（2015）01-0092-05

2014-03-11

2014-11-28

科技部“十二五”科技支撐計劃（2012BAJ22B06）；國家十二五科技支撐項目（2012BAD14B18）。

李玉華（1985-），女，重慶黔江人，博士研究生。主要研究方向為國土資源與區域規劃。E-mail: liyuhua618@163.com

高明（1965-），男，重慶合川人，研究員，博士生導師。主要研究方向為土壤質量和土地利用。E-mail: gaoming@swu.edu.cn