國有土地資源資產核算信息化設計與實現

黃 韜， 劉小平， 吳佳平， 肖燕玲， 張雨辰

(1.廣東省國土資源技術中心，廣州 510075； 2.中山大學地理科學與規劃學院，廣州 510275； 3.自然資源部碳中和與國土空間優化重點實驗室，南京 210023； 4.廣東國地資源與環境研究院，廣州 510650)

0 引言

查清自然資源價值是自然資源部統一行使全民所有自然資源資產所有者職責的基礎性工作，同時也是全民所有自然資源資產清查的主要工作。自然資源的價值分為物質性價值和生態系統價值[1]，其中物質性價值包括實物量(即數量、質量)和經濟價值。自然資源資產核算是指對一定時間和一定空間范圍內各類自然資源資產進行測算，是查清自然資源資產“家底”和編制自然資源資產負債表的基礎[2]。按照核算內容和指標差異，可分為實物量和價值量核算，核算方法包括資源核算(resource accounting，RA)和環境核算(environmental accounting，EA)方法[3]。自然資源核算體系以聯合國頒布的綜合環境經濟核算體系(system of environmental-economic accounting，SEEA)最具代表性，經過不斷改進形成了SEEA2012[4]。這些核算方法和體系已應用于土地、森林等資源資產的核算，如朱道林等[5]基于耕地流轉租金數據，采用收益還原法，核算了2016年全國耕地資源的資產價值，價值總量為22.61×1012元； 又于2019年利用地價數據，核算了2017年北京市、山東省和江蘇省的國有城市建設用地資產量[6]； 張穎等[7]基于SEEA2012，采用森林資源清查數據，核算了2008—2013年我國森林資源的實物量和經濟價值。盡管自然資源資產核算方法和體系已較為成熟，相關學者已開展了不同類別的自然資源資產核算工作。但目前，由于核算涉及數據量較大，人工核算費用高，且自動化核算方法的研究相對滯后，限制了各類資源資產核算工作的開展。

而隨著互聯網技術在地理信息系統(geographic information system,GIS)開發中的應用和深度融合，WebGIS以其具有的大眾化、良好的擴展性和跨平臺特性[8]，已廣泛地應用于國土執法督查、森林資源管理、水利工程等諸多方面。如余健等[9]結合移動WebGIS技術和面向服務的架構(service oriented architecture,SOA)的混合應用開發模式，開發了土地執法外業核查應用程序，滿足了國土資源執法多場景、多業務、多設備的應用需要； 糜新宇[10]采用OpenLayers開源庫搭建表現層，應用PostgreSQL/PostGIS開發森林資源時空數據庫； 曾映敏等[11]通過QGIS對數據進行符號化處理，實現“五小水利”工程數據快速渲染與實時呈現； 王慶眾等[12]采用Skyline三維數據管理平臺，研發了一種應用于土壤修復工程的3D WebGIS智能監管系統。

鑒于此，本文以廣東省茂名市電白區國有土地資源資產核算為例，從核算工作底圖制作、實物量核算、經濟價值核算3個方面出發，設計了國有土地資源資產核算的具體思路； 基于WebGIS技術集成架構，提出了國有土地資源資產自動核算方法，核算了電白區國有土地資源數量情況、耕地質量情況、農用地和建設用地經濟價值，實現了實物量和經濟價值的自動核算，以期為全民所有自然資源資產清查和負債表編制提供參考。

1 研究區概況

廣東省電白區地處北回歸線以南低緯度地區，屬熱帶季風氣候，全年氣候溫暖，光照充足，雨量充沛。地勢自東北向西南傾斜，北、東北部高，南、西南部低，南部南海環繞，港灣迂回(圖1)。山區、平原、沿海臺地各占1/3，即北部屬中低山地，中部屬沿江平原和低丘陵地，西南部為黃土丘陵，南部屬沿海臺地。2019年常住人口為158.84萬人，地區生產總值633.76億元，區內以第二產業為主，在三大產業中占比高達43%。

圖1 研究區高程分布圖Fig.1 Elevation distribution map of the study area

2 研究方法

2.1 數據與核算思路

2.1.1 核算數據

廣東省電白區國有土地資源資產核算數據主要來源于土地變更調查數據、耕地質量等別數據、宗地數據、農用地基準地價和建設用地基準地價(表1)。其中，土地變更調查數據和耕地質量等別數據用于提取實物量信息，農用地和建設用地基準地價用于核算各類土地資源資產的經濟價值。

為了更好地與全民所有自然資源資產清查試點中的國有土地核算相銜接，本文將電白區第二次全國土地調查(“二調”)地類統一轉換為第三次全國國土調查(“三調”)地類[13]，表2為具體地類對應關系和轉換規則。

表2 不同地類轉換對照表Tab.2 Conversion table for different types of land

(續表)

2.1.2 核算思路與方法

自然資源資產核算包括實物量、經濟價值和生態系統價值核算，本文以國有土地資源資產的實物量和經濟價值為核算對象，采用先實物量、后價值量的自然資源資產核算思路，核算國有土地資源的數量情況、耕地質量情況、農用地和建設用地的經濟價值。

1)核算指標。參考自然資源資產核算和負債表編制的相關研究成果[2-7,14-15]，設計國有土地資源資產核算指標。

2)實物量核算。基于國有土地資源資產實物量核算指標，以土地變更調查數據、耕地質量等別數據和宗地數據為基礎，采用空間疊加分析方法，獲取各類國有土地資源的數量和質量信息。

3)經濟價值核算。采用基準地價法核算國有農用地和建設用地的經濟價值，通過修正各類土地資源的級別價(式(1))，以鎮街區劃細化均質區域，統計區域平均價格； 以實物量圖斑為核算單元，按照式(2)核算國有土地資源資產經濟價值。即：

P=Pi×Kj+D，

(1)

E=P×S，

(2)

式中：P為待估區域平均地價；Pi為某用途、某級別(區片)的基準地價；Kj為估價期日、交易情況修正、權利狀況等因素的修正系數；D為土地開發程度修正系數;E為地類圖斑的經濟價值；S為該區域實物量圖斑面積。

2.1.3 核算流程

國有土地資源資產核算的主要流程包括核算底圖制作、實物量核算、區域平均地價計算、經濟價值核算和報表匯總。步驟如下： ①通過對土地變更調查數據地類圖斑的抽取和清洗處理，形成國有土地資源資產核算底圖，明確核算對象和核算范圍； ②以地類編碼為篩選條件，通過核算底圖與耕地質量等別、宗地數據的疊加分析，得到耕地圖斑的等別信息，及建設用地的供應信息； ③按照《第三次全國國土調查技術規程(TD/T 1055—2019)》，對疊加分析過程中產生的破碎圖斑進行融合，并對圖斑面積進行平差處理； ④以農用地和建設用地基準地價為基礎，通過級別價修正和均質區域細化，得到區域平均地價； ⑤通過疊加實物量和平均地價圖層，獲取各圖斑的價格，并計算其經濟價值； ⑥按照既定的核算結果底表形式導入屬性數據，并通過核算結果底表與總表之間的邏輯關系進行匯總，得到核算結果總表。

2.2 WebGIS集成方法

前后端分離模式實現了前后端的解耦合[16]，避免了傳統模式下用戶請求響應慢、過程繁瑣及效率低下等問題。基于國有土地資源資產核算思路，采用前后端分離模式，以應用層、服務層、數據層和設施層4層架構，集成土地資源資產自動核算系統原型(圖2)。應用層采用Vue.js和ElementUI進行搭建，服務層結合SOE技術和Spring MVC框架，提供空間數據計算和核算邏輯服務，ArcSDE和Oracle數據庫為系統提供高速、穩定的數據讀取和存儲。系統原型運行環境為Windows server 2012 R2 DataCenter，ArcGIS Server10.2，Centeros 7.8，jdk1.8和Apache Tomcat 8.5。

圖2 國有土地資源資產自動核算集成架構圖Fig.2 Integrated architecture diagram of naturalresource assets automatic accounting

2.2.1 應用層

Vue.js是基于MVVM模式的一種輕量級、漸進式開發框架，采用雙向數據綁定[17]，相比其他開發框架具有明顯優勢[18-19]。應用層采用Vue.js和ElementUI進行搭建，提供國有土地資源資產實物量和經濟價值核算，及核算成果匯總、輸出等功能(圖3)。

圖3 系統原型界面示意圖Fig.3 Schematic diagram of the system interface

2.2.2 服務層

通過整合SOE技術和Spring MVC開發框架的優點[20-22]，采用SOE技術和Spring MVC框架相結合的模式搭建服務層，提供高效的空間數據計算服務和業務邏輯服務。其中，SOE采用REST方式提供空間數據計算服務； Spring MVC將HTTP請求轉換為Java對象(POJO)，通過既定的核算底表與總表之間的邏輯關系，提供核算業務邏輯服務。

2.2.3 數據層

為了滿足多種數據的調用和存儲，采用ArcSDE+Oracle的存儲方式[23-24]，建立基礎地理空間數據庫，為自然資源資產核算提供調用接口。核算結果的空間數據和表單數據按照數據類別建立對應的數據集，形成國有土地資源資產核算成果數據庫。

3 結果分析

3.1 實物量核算結果

3.1.1 國有土地資源數量核算結果

基于國有土地資源資產核算系統原型的設計，核算電白區國有土地資源數量情況。結果表明，電白區的國有土地資源總量為5 582.31 hm2，集中分布于西南部的旦場鎮、水東鎮、沙院鎮、南海街道和高地街道，以及中西部的林頭鎮(圖4)，且不同地類的面積和占比差異較大。其中，果園的面積和占比高于其他地類，分別為1 391.5 hm2和24.93%； 城鎮住宅用地次之，面積和占比分別為822.53 hm2和14.73%； 未利用地中的裸巖石礫地面積最小，僅為1.55 hm2(圖5)。

圖4 電白區國有土地資源分布圖Fig.4 Distribution map of state-ownedland resources in Dianbai District

圖5 不同地類數量及占比Fig.5 The number and proportion of different land types

3.1.2 耕地質量核算結果

由于耕地質量等別成果與土地資源調查數據略有差異，兩者疊加過程中，存在一部分圖斑不重合，致使耕地質量核算成果一部分圖斑的等別信息缺失(記為0等)。總體上，電白區的耕地(包括水田、水澆地和旱地)總面積為1 255.94 hm2，其中，耕地質量等別信息缺失的面積為401.27 hm2，占總面積比例高達31.95%； 5等地面積和比例分別為249.55 hm2和19.87%； 高質量的耕地面積較少，2等地面積僅為17.43 hm2(表3)，這可能是由于存在較多耕地的等別信息缺失導致的。

表3 耕地質量等別情況表(0表示缺少等別信息)Tab.3 Quality grade of cultivated land (0 means lack of grade information)

圖6為包括水澆地、旱地和水田的不同耕地類型的質量等別分布情況。從圖中可以看出，3種地類存在相當一部分的質量等別信息缺失，尤其是水澆地和旱地，占比高達68.71%和38.98%。水澆地和旱地的質量等別普遍偏低，高質量的地塊較少，大部分均分布在4等地及以下，水澆地的3等地面積僅為1.8 hm2，占水澆地總面積不足4%(圖6(a)和(b))。水田的質量等別分布情況優于前兩者，其中，4等地的面積和占比最高，分別為151.08 hm2和30.49%； 其次為5等地，面積為137.8 hm2，比例為27.81%； 7等地的面積最小，僅為4.34 hm2(圖6(c))。

3.2 經濟價值核算結果

3.2.1 國有農用地經濟價值核算結果

基于國有土地資源資產核算系統原型的設計，核算電白區國有農用地經濟價值。核算結果表明，電白區國有農用地經濟價值總量為139 736.05萬元，其中，果園的經濟價值和占比高于其他地類，分別為61 910.16萬元、44.31%； 旱地次之，經濟價值為25 901.5萬元，占總量的18.54%； 其他園地的價值量最低，為2 461.44萬元，僅占總量的1.76%(圖7)。經濟價值較高的鄉鎮主要分布于中部的沿江平原和東南部的沿海平原，北部鄉鎮由于地處山地，經濟價值較低(圖8)，且不同地類的經濟價值差異較為明顯。

圖7 不同農用地地類經濟價值及占比Fig.7 Economic value and proportion of differenttypes of agricultural land

圖8 電白區國有農用地經濟價值分布圖Fig.8 Distribution map of economic value of state-owned agricultural land in Dianbai District

3.2.2 國有建設用地經濟價值核算結果

建設用地經濟價值核算的輸入參數為區域平均地價和使用權供應情況，其中使用權供應情況通過核算底圖與宗地數據疊加獲得，包括圖斑的供應方式、供應年限、剩余使用年限等信息。由于部分建設用地圖斑缺少宗地信息，無法統計圖斑的供應方式及使用權剩余年限，因此，本文只核算宗地信息完整的建設用地經濟價值。電白區建設用地經濟價值總量為163 901.44萬元，經濟價值較高的鄉鎮主要為于南部旦場鎮、博賀鎮、電城鎮和南海街道，中部和北部由于宗地信息缺失、國有建設用地分布較少等原因，經濟價值較低(圖9)。受地類面積和區域平均地價的影響，不同地類的經濟價值差異較大，其中，城鎮住宅用地的經濟價值高于其他地類，價值量和占比高達100 813.80萬元和61.51%； 其次為工業用地，經濟價值和比例分別為26 166.04萬元、15.96%； 由于科教文衛用地的圖斑面積較小，經濟價值僅為189.31萬元，占總量的0.12%(表4)。

圖9 電白區國有建設用地經濟價值分布圖Fig.9 Distribution map of economic value of state-ownedconstruction land in Dianbai District

表4 建設用地經濟價值情況表Tab.4 Economic value of construction land

4 結論與討論

自然資源資產核算是查清自然資源資產“家底”和負債表編制的基礎，為提升自然資源資產核算的智能化，本文以廣東省電白區國有土地資源資產核算為例，從核算工作底圖制作、實物量核算、經濟價值核算3個方面，設計了國有土地資源資產核算的具體思路。設計并研發了基于WebGIS集成的國有土地資源資產自動核算系統原型，有效地整合了數據資源和計算資源，解決了自然資源資產核算數據量大、類型多、計算流程復雜等問題； 同時避免了人為干預的影響，保障了核算結果的質量。實驗結果表明，國有土地資源資產自動核算系統原型具有較高的穩定性和運行效率，為其他自然資源資產核算信息化提供可靠的技術支撐。研究結果表明：

1)基于WebGIS的國有土地資源資產核算的設計與實現，提高了自然資源資產核算的工作效率，大大降低了自然資源資產核算的人工成本，同時避免了因人為操作差異帶來的數據質量問題。

2)電白區國有土地資源總量為5 582.31 hm2，耕地總面積為1 255.94 hm2，其中高質量耕地面積較少，2等地面積僅為17.43 hm2。

3)國有農用地和建設用地的經濟價值分別為139 736.05萬元和163 901.44萬元。研究成果將為全民自然資源資產清查、負債表編制等提供技術支持，推進自然資源資產管理信息化建設。