Excel在乡镇土地利用总体规划用地平衡表中的应用

孙宇毅 张安明 邓经川

（西南大学地理科学学院 中国 重庆 400715）

1 用地平衡表编制软件的选择

用地平衡是乡镇土地利用总体规划中土地利用结构与布局调整的关键问题之一， 而用地数量综合平衡又是这个过程中的第一步，它制约着用地布局的综合平衡。[1]平衡表的编制，能够快速检验规划末期各类用地数量是否达到综合平衡且符合相应指标要求。 此外，在乡镇土地利用总体规划数据库要求的部分表格中，有354 个单元格数据与平衡表密切相关，相关率高达99.16%。[2]“规划期间各类用地平衡表”作为一项非空间要素，也是规划数据库的重要组成部分。

土地利用总体规划是我国目前唯一控制城乡用地规模的规划，图数一致在规划编制中有十分重要的意义。[3]由于全国各地土地利用细节各异，不同GIS 软件平台表格生成规则不尽相同，落图面积与实际规划面积不一致的情况时有发生。因此需要因地制宜选择统计方法和工具，以期在图数一致前提下实现用地平衡。Microsoft Excel 是微软公司编写和运行的一款时下流行的试算表软件。 由于Excel 运用的简易性和广泛性，相较各类专业GIS 平台，选用Excel 编制平衡表具有以下优点：（1）制表专业性强，更为大众熟知，能供规划编制人员针对实际情况灵活应用；（2）便于在不同电脑或操作系统中进行数据处理；（3）几乎被所有GIS 平台识别，软件对接程度高；（4）与同为Office 系列的Word、Access 等软件在规划编制过程中的应用相得益彰。文中就Excel用地平衡表的设计进行探讨。

2 Excel 平衡表编制原理及方法

2.1 Excel 平衡表编制原理

Excel 用地平衡表其核心功能是显示乡镇规划期内任意两地类之间调整转换的面积总量。 表中各纵列表示土地面积的调入来源，即基期地类；各横行则表示土地面积的调出去向，即末期地类。 在数据库中，规划区域内所有图斑的图斑面积之和应等于其行政区面积。 每块图斑的图斑面积可由四部分组成：图斑地类面积、扣除地类面积、线状地物面积（图斑范围内所有线状地物面积之和，该面积与对应线图元“线状地物面积”一致；零星地物类同）与零星地物面积。

Excel 平衡表的编制基于地类调整和面积调整两个过程：（1）地类调整：平衡表所需“图斑地类代码”和“扣除地类代码”由图斑属性得出，“线物地类代码”由线图元属性得出，“零物地类代码”由点图元属性得出。 线状地物、零星地物的结构、布局不作调整，末期用地类型与基期保持一致，规划仅对图斑中“图斑地类”或“扣除地类”进行调整。（2）面积调整：平衡表所需“图斑地类面积”和“扣除地类面积”由图斑属性统计得出，“线状地物面积”由线图元属性统计得出，“零星地物面积”由点图元属性统计得出。由于规划允许切割图斑或线图元，可使图斑或线图元诸项面积值在切割后出现变化；同一图斑中，图斑地类面积与扣除地类面积存在比例关系，该比例由“田坎系数（k）”决定。规划中随着k 值的改变，图斑地类与扣除地类之间可出现面积调整。

乡镇规划期内由a 地类调入b 地类的面积总量S 可分为六个部分： 图斑地类a 调入图斑地类b 面积S1、 扣除地类a 调入扣除地类b面积S2、图斑地类a 调入扣除地类b 面积S3、扣除地类a 调入图斑地类b 面积S4、线物地类a 调入线物地类b 面积S5、零物地类a 调入零物地类b 面积S6。 平衡表借助Excel 函数，分类统计出乡镇规划期内任意两地类间六种面积，继而求出六者之和，实现其核心功能。值得注意的是，a、b 若相等则表示规划基期与末期为相同地类时的部分面积。

2.2 Excel 平衡表数学方法

在区文件图斑属性中，图斑面积T、基期图斑地类面积D1、基期扣除地类面积K1、末期图斑地类面积D2、末期扣除地类面积K2、线状地物面积X、零星地物面积L 有以下关系（为方便数据统计，将图斑地类面积与扣除地类面积之和称为面状地物面积M）：

另M 可由末期图斑地类面积D2和末期田坎系数k2求出：

若D′表示图斑内末期图斑地类中沿袭基期图斑地类的部分面积；K′表示图斑内末期扣除地类中沿袭基期扣除地类的部分面积；ΔK表示图斑规划期内扣除地类与图斑地类之间的面积转换量。则在任一图斑内：

D′、K′和ΔK 能够反映图斑中图斑地类、 扣除地类在面积上的沿袭和转换关系，再加上线物地类和零物地类的面积沿袭量可得出乡镇规划期内用地类型由a 调整为b 的面积总量为：

因此，只需要利用Excel 分别统计∑D′a→b、∑K′a→b、∑ΔKa→b、∑Xa→b、∑La→b，求和得到∑Sa→b，便可生成Excel 平衡表。

3 实证研究

3.1 数据来源

本文以重庆市黔江区为例， 试将Excel 平衡表应用于黔江区30个乡（镇、街道）土地利用总体规划修编工作。 编制平衡表所需数据全部来自MapGIS 平台区、线、点文件：土地规划地类图斑.WP、土地规划线状地物.WL、基期零星地物.WT。

3.2 Excel 平衡表设计

新建一个Excel 文件，建立4 个工作表（Sheet），分别命名为“数据”、“处理”、“统计”和“规划期间各类用地平衡表”。

3.2.1 “数据”工作表

该工作表用于存储MapGIS 平台中图元属性数据。A 列：基期地类代码；B 列：末期地类代码；C 列：末期地类面积；D 列：基期扣除系数；E 列：末期扣除系数；F 列：基期扣除地类代码。 其中：A、B 两列分别存储区、 线、 点图元属性中基期和末期 “图斑地类代码”、“线物地类代码”、“零物地类代码”；C 列存储区、线、点图元属性中“末期图斑地类面积”、“线状地物面积”、“零星地物面积”。需要说明的是，在修编工作中，（7）式中∑K′a→b仅存在两种可能：∑K′155→155、∑K′32→32，二者之值可利用MapGIS 平台“区属性统计”直接得到。 考虑到平衡表数据完整性，需将对应数值输入到“数据”工作表末尾两行的A、B、C 三列单元格。

3.2.2 “处理”工作表

该工作表对“数据”工作表中属性数据进行处理后得到Excel 平衡表所需中间变量。 其中：A 列：M（X、L）；B 列：D′（X、L）；C 列：ΔK。

各图斑面状地物面积可由（2）式得出，在Ai 单元格中输入公式“=数据!Ci*100/（100-数据!Ei）”。各图斑D′面积可由（4）、（5）式得出，在Bi 单元格中输入公式“=IF（LEFT（数据!Ai，2）=“11”，Ai*（100-数据!Di）/100，数据!Ci）”。各图斑ΔK 面积可由（6）式得出，在Ci 单元格中输入公式“=Ai*ABS（数据! Ei-数据! Di）/100”。

3.2.3 “统计”工作表

该工作表主要利用Excel“SUMPRODUCT 函数”，在“数据”和“处理”工作表中搜集符合要求的∑D′a→b、∑K′a→b、∑ΔKa→b、∑Xa→b、∑La→b进行叠加求和，得到∑Sa→b。

∑D′a→b、∑K′a→b、∑Xa→b、∑La→b公式：“=SUMPR ODUCT（（数据! $A$2:$A$15000=a）*（数据! $B$2:$B$15000=b）* 处理! $B$2:$B$15000）/10000”；

田坎系数增加时：∑ΔKa→155（a≠111、112、113）公式：“=SUMPRODUCT（（数据! $A$2：$A$15000=a）* 处理! $C$2：$C$15000）/10000”。 由于修编工作中不会出现耕地调整为田坎的情况， 因此： ∑ΔKa→155=0

（a=111、112、113）；

田坎系数减少时：∑ΔKa→b（a=155、32）公式“=SUMPRODUCT（（数据! $F$2：$F$15000=a）* （数据! $B$2：$B$15000=b）*处理! $C$2：$C$15000）/10000”。

3.2.4 “规划期间各类用地平衡表”工作表

该工作表为最终输出成果，主要利用Excel“SUM 函数”，按《乡镇土地利用总体规划编制规程》要求，将“统计”工作表中的数据进行分类汇总。

4 Excel 平衡表在乡镇土地利用总体规划中的意义

Excel 平衡表所用数据全部来自数据库矢量数据， 能够做到严格的图数一致；设计过程体现了相对完整的乡镇土地利用总体规划的数据统计流程；整个依靠功能强大的Excel 函数，可塑性强，能够根据实际情况适时做出调整。

［1］杨得志，王杰臣.土地利用规划中平衡表自动化生成方法探讨[J].热带地理，2002，22（3）：257.

［2］中华人民共和国国土资源部.TD/T 1025-2010.乡（镇）土地利用总体规划编制规程[S].

［3］胡存智.新一轮土地利用总体规划修编重点及创新[J].中国国土资源经济，2010（3）：6.