基于ArcEngine的城镇土地定级估价信息系统设计与实现

李玉华，高 明，许汀汀，李爱迪,彭海涛,章 明

（1.西南大学资源环境学院，重庆400020；2.重庆市国土资源和房屋勘测规划院，重庆400020；3.国土资源部土地利用重点实验室重庆研究中心，重庆400020）

基于ArcEngine的城镇土地定级估价信息系统设计与实现

李玉华1,2,3，高 明1，许汀汀2,3，李爱迪2,3,彭海涛2,3,章 明2,3

（1.西南大学资源环境学院，重庆400020；2.重庆市国土资源和房屋勘测规划院，重庆400020；3.国土资源部土地利用重点实验室重庆研究中心，重庆400020）

研究目的：通过研发新的城镇土地定级估价系统，弥补现有土地定级、估价系统存在的不足，以期更好地为国土管理，城镇土地市场的正常、高效、科学运转提供保障。研究方法：组件式地理信息系统，Kriging插值技术，多次方差。研究结果：研发了基于ArcEngine的重庆市土地定级估价系统，该系统包含了土地定级和土地估价两个部分，增加了障碍因素分析模块，在系统研发的同时制定了定级估价数据库标准，提升了系统的通用性。研究结论：应用于重庆市进行实例验证，得到的结果基本符合重庆市的土地等级和基准地价的实际情况。

土地信息；组件式地理信息系统；土地定级估价；系统设计

中国的土地定级估价工作起步较晚，20世纪80年代初才开始土地有偿使用制度改革，20世纪90年代开始土地定级估价工作，大致经历了土地有偿使用制度改革初期、辅以市场交易资料定级估价、利用市场交易资料和基本估价方法直接测算均质地域的基准地价三个阶段[1-5]。到目前为止，国内外的学者对定级估价方法[3-8]、信息系统的设计研发做了很多研究[9-14]，最早的土地定级估价系统是德国的“自动化交易案例收集系统”和英国的房地产估价信息系统，国内也开发了很多土地定级估价系统，但是总体来说存在不够完善的地方，如数据互通性差；功能专一，定级、基准地价评估和宗地地价评估是分系统研制；研发的系统只存在形式上的差异等。在前人的基础上，本文依据国土资源部《城镇土地估价规程》和《城镇土地分等定级规程》及相关理论知识，使用Kriging插值方法，考虑障碍因素，利用ComGIS组建技术，研发了重庆市城镇土地定级估价系统，以期能够为城镇土地管理市场提供参考。

1 系统原理方法

1.1 组件式地理信息系统

从软件的通用性、可移植性以及数据的融合性等方面综合考虑，本文选择组件式地理信息系统（Component Object Model）来完成系统研发。ComGIS采用面向对象技术和组件式软件的GIS系统[10-11]（包括基础平台和应用系统），各个GIS组件和非GIS组件之间都可以通过可视化软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台以及应用系统，实现各种GIS和非GIS功能，比王宝珍[11]不依赖任何GIS平台设计开发的定级系统更具有通用性，开发时间更短，GIS功能更强大。

1.2 全组件式GIS-ArcEngine的数据结构及特点

ArcEngine（以下简称AE）是基于Micro-soft COM 技术开发的一套COM组件对象集，是专门的地理信息系统二次开发组件。AE是独立的嵌入式开发平台，提取了AO组件库中的核心功能，提供了几乎全部的底层GIS功能，开发人员无须安装ArcGIS产品，就能进行二次开发，具备灵活、快速的开发和功能扩展能力，稳定性好。

2 系统设计

为了确保研发的土地定级估价系统既符合国家规程又满足实际需求，根据《城镇土地分等定级规程》和《城镇土地估价规程》，并结合定级估价的实际操作过程，进行土地定级估价系统的总体设计。

2.1 土地定级估价数据流程

土地定级所需的因素因子多，定级估价可选用的方法也比较多，每一种方法在国家规程都有详细的解释，此处不做罗列，本系统所采用的核心技术方法包括Kriging插值[1]，障碍因素分析，空间叠置和扩散分析，最短路径分析[6]、方差分析等，其中障碍因素分析在樊雅婷等[7]的研究基础上增加了高速公路阻隔因子，详细的数据流程如图1所示。

2.2 系统框架设计

根据土地定级估价数据流程设计系统框架，在土地定级过程中，土地定级因子权重会随时间和区域而发生变化，为提升系统的灵活性，本系统的因子权重在系统计算作用分值之前赋予，与王宝珍[11]、胡石元[12]等设计的系统相比本系统完善了数据输出，可直接输出矢量或栅格数据，系统框架结构见图2。

2.3 数据库设计

为了确保数据的规范性以及系统的可移植性，编写了土地定级估价数据库标准。标准将数据分为基础地理信息、城镇土地定级与基准地价评估专题信息、注记信息三大类，并对数学基础（空间参考、数据类型、格式）、命名规则、层次结构等进行了详细规定。在实际工作中，根据需要确定每次定级估价的因素因子，然后按照数据库标准建立相应的定级估价数据库，将建好的数据库直接导入系统中，选择相关的模块进行分析、计算，得到定级和估价成果数据，成果数据包括空间和属性数据。

图1 土地定级估价数据流程Fig.1 The Data fow of urban land classifcation and evaluation

图2 土地定级估价系统框架Fig.2 System framework of urban land classifcation and evaluation

3 系统结构与功能

按照系统设计思路，研发了城镇土地定级估价系统，该系统包含土地定级和估价两个部分，详细结构功能板块如下：（1）编辑查询功能：包含常规GIS软件中的选择、缩放、删除、属性修改、属性查询等。（2）空间分析功能：用于因素因子作用分值的计算，并按照商业、工业、住宅进行了分类，每个类别在底层设计时采用的模型和参数根据类别的差异做了相应调整。（3）障碍因素分析：在进行因子作用分计算时，考虑障碍因素的影响，计算出的作用分值扣除了障碍因素产生的误差，确保计算出的因子作用分值更接近真实情况。（4）土地定级功能：在完成因素、因子作用分计算的基础上，将计算结果赋予网格单元得到综合作用分值，根据直方图和实际情况划分等级，从而得出评估区域内的土地等级（图3，封三）。（5）地价计算功能：将地价样点导入系统中，根据实际情况利用倍数方差剔除异常样点，选择相应的地价计算模型计算出基准地价（图4，封三）。（6）地价和等级修订：在得出土地定级、估价结果后，选择需要修订的等级，根据修正系数直接进行等级、地价修正。（7）结果输出：计算结果是SHP格式的矢量数据，可以直接输出，能够在其他GIS软件中进行编辑和修改，也可以直接在软件中进行排版，输出成果图。

4 系统应用实例

该系统作为重庆市国土资源房屋管理局认定的软件，在全重庆市得到广泛应用，下面以“重庆市城镇土地定级估价系统”为例介绍系统的应用。

“重庆市城镇土地定级估价系统”是根据上述系统研发的。重庆市建成区面积近900 km2，此次定级估价面积为重庆市主城9区5473 km2，按50 m×50 m，则有约2亿个定级评价单元。根据《城镇土地分等定级规程》和《城镇土地估价规程》，此次定级包含商业定级、工业定级和住宅定级。联系重庆市的实际情况，在与当地专家充分协商的基础上，确定了重庆市的土地定级因素因子，其中工业3个因素、7个因子，商业5个因素、7个因子，住宅3个因素、7个因子，并通过特尔斐法确定了各因素因子的权重。在因素因子以及权重确定的基础上，按照数据库标准采集相关数据，包括商服中心、交通、基础设施以及商业、工业、住宅地价样点，建立了重庆市土地定级估价数据库。将数据库导入系统中，计算每一个因子因素对评价单元的功能分和作用分（图3，封三）。使用该系统完成计算仅使用20个小时，但须排除数据建库时间，并根据实际情况对部分土地级别进行调整，得到重庆市的商业、工业、住宅用地级别图（图5，封三）。

在完成土地级别计算的基础上，根据土地级别对地价样点进行过滤筛选，本次收集的地价样点每平方公里不少于40个，在系统的地价计算模块中，按照不同的精度要求，进行一次、二次或三次方差剔除异常值，选择合适的方法完成基准地价计算（图4，封三）。

此外在选择因素因子的过程特别加入了具有重庆特色的因素因子，例如温泉、两江四岸（长江、嘉陵江两江沿岸地带）、工业组团、规划因素等，并通过实地调查、现场踏勘等方式将这些因子更新到数据库中，保证工作底图的现势性，使成果既符合当前的实际情况，又有一定的预见性。

重庆市的土地定级估价成果，经过专家论证，基本符合重庆市的实际情况，证明该系统计算的定级估价成果比较准确，能够用于实际土地定级估价工作。

5 结论与讨论

利用组件技术进行地理信息系统的二次开发具有开发周期短、成本低，无需额外的GIS二次开发语言、可与专业应用模型无缝集成、安装简单、可移植等优点，通过重庆市土地定级估价实例研究证明，该土地定级估价系统开发是成功、切实有效的。

该系统将土地定级和估价进行了集成，更有利于土地定级估价工作的开展；跟以往的土地定级系统相比，在计算网格单元的作用分值时增加了障碍因素模块，排除了因障碍产生的分值计算误差，因此网格单元得到的作用分更准确；此外在土地定级和地价计算模块中都有预留的接口，如果需要使用新的土地定级估价方法，可以很方便地增加；在进行该系统开发的同时，为了使系统具有可推广性、可移植性，编制了相应的土地定级估价数据库标准，在进行土地定级和估价计算前，只需要按照数据库标准收集整理相关的因子、样点数据，建立数据库，可直接利用该系统完成计算，可以大大缩短定级、估价时间，准确度更高。

通过开发本系统，也发现了目前土地定级估价工作存在的一些问题，尤其是土地定级部分。大部分地方都采用特尔非法，此工作方法比较简单，计算出来的土地等级带有一定的主观性，但若采用其他方法，需要收集更详细的数据，在进行数据收集的时候存在很大的难度，尤其是营业额、产值等经济指标的收集，这是下一步研究需要着力的地方。

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［1］ 刘耀林，傅佩红. Kriging空间分析法及其在地价评估中的应用［J］ .武汉大学学报（信息科学版），2004，29（6）：471 - 474.

［2］ 梁留科.城区土地定级实践研究——以唐河县为例［J］ .地理研究，1998，17（1）：90 - 98.

［3］ 祝国瑞，唐旭，王平，等.模拟退火算法在动态建立基准地价模型中的应用［J］ . 武汉大学学报（信息科学版），2003，28（5）：593 -595，607.

［4］ 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），2006，20（5）：15 - 17.

［5］ 刘耀林，李兴林，唐旭，等.基于土地定级估价信息的市场比较法研究［J］ .武汉大学学报（信息科学版），2001，26（1）：75 - 81.

［6］ 刘耀林，范延平，唐旭，等.最短路径方法在土地定级中的应用［J］ .武汉测绘科技大学学报，2000，25（6）：510 - 515，557.

［7］ 樊雅婷，杨建宇，朱德海，等.基于阈值的城镇土地定级距离衰减模型［J］ .武汉大学学报（信息科学版），2008，33（3）：277 - 280.

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［9］ 傅佩红，李雪飞.基于组件的土地定级信息系统的开发与研究［J］ .测绘科学，2006，31（2）：99 - 101.

［10］ 姜栋.城市土地价格调查与地价动态监测体系建设［J］ .中国土地科学，2002，16（3）：26 - 30.

［11］ 王宝珍.城镇土地定级估价信息系统［J］ .测绘软科学研究，2002，8（4）：39 - 44.

［12］ 胡石元，刘耀林，唐旭，等.城镇土地定级估价信息系统的设计与实现［J］ .测绘信息与工程，2003，28（3）：34 - 36.

［13］ 曲卫东.土地估价信息系统（LAIS）［J］ .中国土地科学，2003，17（2）：24 - 29.

［14］ 贾泽露.智能化土地定级估价信息系统设计与实现［J］ .测绘科学，2007，32（4）：152 - 154.

（本文责编：仲济香）

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

图3 土地价值潜力分布图Fig.3 The distribution of potential land price

图4 武汉市商业用地地价潜力分级图Fig.4 The classifcation for potential commercial land price in Wuhan

图3 系统界面及因子计算模块Fig.3 System interface and factor calculation module

图4 系统基准地价计算模块Fig.4 Standard land price calculation module of system

图5 重庆市工业、住宅、商业用地土地级别图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”科技支撑计划（2012BAJ22B06）；国家十二五科技支撑项目（2012BAD14B18）。

李玉华（1985-），女，重庆黔江人，博士研究生。主要研究方向为国土资源与区域规划。E-mail: liyuhua618@163.com

高明（1965-），男，重庆合川人，研究员，博士生导师。主要研究方向为土壤质量和土地利用。E-mail: gaoming@swu.edu.cn