GIS技术在城镇土地定级中的应用

刘 丰

(重庆高地土地规划设计中心，中国 重庆 400000)

0 引言

土地定级估价是地籍管理的重要组成部分，是为改革土地使用制度、加强土地地政管理、培育和发展地产市场做的重要工作[1]。目前我国城镇土地定级的方法主要有级差收益测算法、多因素综合评价法和以价定级法。由于多因素综合评价法能全面考虑各种与土地质量直接相关的因素，不仅包含了影响土地价值的经济因素，而且包含了其他因素；其评价方法采用定性与定量相结合，把经验转化为科学指标，把复杂事物的直接判断转化为对事物某些方面的单项判断，避免了主观随意性，保证了土地级别划分的科学性[2-4]。因此，在城镇土地定级工作中常采用多因素综合评价法初步确定土地级别，以市场资料分析法进行验证。

在实际工作中，由于多因素综合评价法涉及土地的自然、经济、区位及开发管理等诸多要素，在定级过程、图件编制、面积量算和统计分析等过程中费时费力且易出错，这为具有强大空间分析能力、空间—属性数据一体化处理的GIS，留下了越来越大的应用空间。而且目前城镇土地的区位条件随经济的发展变化频率越来越快，为动态反映土地的等级变化规律，应用GIS 技术成为必要。在ArcGIS 强大的图形编辑功能、数据库管理功能、空间分析功能的支持下，可以实现土地定级相关因素、信息的计算机输入、存储与管理、自动计算各类因素的作用分值、土地级别的初步划分以及最终的成果图件等。

1 城镇土地定级的技术路线

应用GIS 技术，采用多因素综合评价法进行城镇土地定级的基本思路是：以定级网格为基本定级单元，通过对每个影响因素因子的分析、计算得到各个定级单元的因素因子分值，然后通过加权求和法得到每个定级单元的总分值，再根据模糊聚类原理，采用总分频率曲线法确定土地级别分值界限，初步划分各土地级别，最后利用市场交易样点资料进行校核、验证[5-7]。

2 GIS 在城镇土地定级中的应用

ArcGIS 具有强大的数据处理和空间分析功能，有专门的数据库组织方式（GeoDataBase），可方便的进行数据管理与操作。根据城镇土地定级的工作内容，ArcGIS 可轻松完成土地定级工作，并可进行定制开发，使工作更加方便、快捷。在GIS 的工作环境下，如果定级成果需要更新，只需基础数据或权重进行动态调整，重新计算即可得出结果。因此，充分利用ArcGIS 的优势，建立分类定级模块并定制开发栅格数据修改等功能，可以在高稳定性的基础上提高工作的精度和效率。

2.1 土地定级基础资料库的建立

为便于进行数据操作与管理，提高工作精度和效率，专门建立了土地定级数据库。数据库中包含了土地定级所涉及到的所有基础数据，主要包括两个方面：一是土地定级的工作底图，二是土地定级的影响因素。

2.1.1 土地定级工作底图

以1：10000 的土地利用现状图、城镇规划图和地形图为底图，扫描后在ArcGIS9.3 中将其配准，并对定级范围边界进行矢量化，确定定级范围。在实际工作中，一般用ArcGIS9.3 中的creat fishnet 命令，做一个包含定级区域的“鱼网”，作为建立数据库的数学基础。考虑到栅格数据计算的高效性和准确性，需将定级范围的矢量数据转换为栅格数据；在定级范围内若遇到河流等不可跨越的障碍物，可先将河流流域内的矢量数据删除，则生成的栅格数据中，河流部分的栅格值为NODATA。

2.1.2 土地定级影响因素城镇土地定级的影响因素主要包括繁华程度、交通条件、基本设施、人口状况和环境条件等方面的商服繁华影响度、道路通达度、公交便捷度、对外交通便利度、基础设施完善度、公用设施完备度、人口密度、环境质量优劣度、绿地覆盖度等[5]。由于定级过程中涉及的因素多，且多数因素对不同土地用途的定级均有影响，因此在建立数据库时，以ArcGIS 中特有的Geodatabase 方式来组织，将所有的影响因素作为一个要素集保存在Geodatabase下，这样所有的原数据都在统一的Geodatabase 中，可以方便的进行数据管理和相关操作（见图1）。

图1 土地定级基础数据库

2.2 土地定级空间分析建模

不同土地用途定级中涉及的因素各不相同，且同一影响因素的衰减方式也不同。针对不同影响因子，利用ArcGIS 中ArcToolBox 中的ModelBuilder 工具制作不同的自动处理模块，可以提高数据处理的精度和效率[9]。

2.2.1 明确思路，准备数据

空间分析建模是为了使繁琐的、多步骤的计算融合为一系列的数据处理流程，这样，只要设置好相关的参数，在工作时输入原始数据即可得到结果。在定级过程中，空间分析建模是为了计算各个要素对定级单元的作用分，然后通过加权求和的方法得到各个单元的总分值。需要用到的工具主要有：spatial analyst 中的cost weighted 工具，新建model时系统自带的divided、minus、times等数学工具，single output map algebra 工具等。需要准备的数据主要有定级影响因素、因素的衰减方式、作用半径、因素的功能分以及权重等。

2.2.2 模型构建

模型构建是整个空间分析建模的核心，其原理是基于各定级要素间的关系，运用数学工具，结合GIS 的空间处理工具，建立变量之间的关系。

以公交便捷度为例：（1）输入公交站点数据；（2）计算各定级单元到公交站点的绝对距离；（3）在公交站点影响半径的基础上计算相对距离；（4）根据公交站点对定级单元分值的影响原理计算出1-r（r 为相对距离）；（5）在公交站点功能分的基础上，根据公交站点的衰减方式计算其对各定级单元的公交便捷度作用分（见图2）。

图2 公交便捷度作用分计算模型图

根据加权求和法，按照计算公交便捷度作用分值相似的方法计算其他因素的作用分值；然后通过权重将所有因素连接成一个整体的模块，即将各个定级影响因素的作用分乘以相应的权重并相加得到各个定级单元的总分值。建立定级模块后，只需要输入基础数据并设置好相关参数，即可得到定级结果。

3 结论与讨论

采用传统的方法进行城镇土地定级，工作过程相当复杂，且在工作过程中由于基础数据的变化或权重的调整都应对每个单元的分值进行重新计算，工作量很大且易出错。本文采用先进的地理信息系统软件为平台，可以方便、直观、有效地对图形和属性数据进行同步管理[8]；通过GIS 的空间分析建模功能，使计算过程更简洁、方便，如果需要进行成果更新，只需基础数据或权重进行动态调整，重新计算即可得出结果，提高了计算机的自动化程度；同时还可在ArcGIS9.3 中定制开发栅格数据修改程序，对定级结果中存在的噪声毛刺等现象进行调整，使定级结果更美观且符合实际。虽然，目前也有很多关于城镇土地定级的自动化系统研究，但是这对开发者有较高的编程能力的要求，在实际工作中应用并不广泛；而GIS 空间分析建模原理简单、操作简便，只需定级工作者掌握城镇土地定级的基本思路，便可在实际中进行应用。因此，基于GIS 的空间分析建模是目前城镇土地定级工作中普遍适用的方法与技术。

［1］李佩武，王宝铭，等.机助制图在土地定级中的应用研究[J].人文地理，1994，9(1)：74-78.

［2］王海军，黄锦东.城镇土地“以价定级”方法研究[J].国土资源科技管理，2006，1：4-7.

［3］王文福.城镇土地定级方法研究[D].武汉：武汉大学，2004.

［4］唐焱.城镇土地以价定级法的理论与实证研究[D].南京：南京农业大学，2008.

［5］GB/T 18507—2001 城镇土地分等定级规程[S].

［6］王月健，廖铁军，黄云.城镇土地分等定级评价研究：以四川省井研县城区为例[J].国土与自然资源研究，2006，1：15-16.

［7］吴宇哲，吴次方.城镇土地定级技术路线的探讨[J].经济地理，2006，01：106-110.

［8］孔维华，王艳.地理信息系统在城镇土地定级估价中的应用[J].山东理工大学学报：自然科学版，2006，5(20)：15-17.

［9］汤国安，杨昕.ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：科学出版社，2006：456-463.