□聶宜民

縣 (市)級開發(fā)區(qū)土地集約利用評價系統(tǒng)研究
——以山東省招遠市為例

□聶宜民

研究目的：對基于 ArcGIS Engine技術的縣 (市)級開發(fā)區(qū)土地集約利用評價系統(tǒng)建設進行探討,提出設計方案。研究方法：功能分析法、信息系統(tǒng)分析設計法。研究結果：以招遠市為例,根據(jù)該項工作的功能需求,結合NET技術、ESR I的 GIS組件產品 (ArcGIS Engine,ArcSDE),提出了評價系統(tǒng)的設計方案,并開發(fā)實現(xiàn)了部分功能。研究結論：提出的設計方案對建設縣 (市)級開發(fā)區(qū)土地集約利用評價系統(tǒng)具有借鑒作用。

土地利用;土地集約利用評價;開發(fā)區(qū);系統(tǒng)方案;ArcGIS

一、引言

土地集約利用是各地開發(fā)區(qū)土地管理工作的重要內容。為切實加強開發(fā)區(qū)用地管理、促進開發(fā)區(qū)節(jié)約集約用地并為開發(fā)區(qū)擴區(qū)升級提供科學依據(jù),國土資源部于 2008年 7月下發(fā)《關于開展開發(fā)區(qū)土地集約利用評價工作的通知》(國土資發(fā)[2008]145號 )(以下簡稱《通知》)。因為這項工作是首次開展,各地政府、土管部門和開發(fā)區(qū)均投入相當?shù)娜肆?、財力和技術力量,收集了大量的寶貴資料,并建立了簡單的數(shù)據(jù)庫。按照《通知》要求,該項工作將作為土地部門的長期工作任務,每兩年開展一次[1],所以對其進行全面信息化解決方案的探討,使其與土地部門的其他業(yè)務工作信息化同步有較大的現(xiàn)實意義。

二、開發(fā)區(qū)土地集約利用評價技術工作內容簡介

(1)開展土地利用狀況調查;(2)確定評價指標,計算其現(xiàn)狀值;(3)確定評價指標權重;(4)確定評價指標理想值;(5)進行指標標準化處理;(6)計算土地利用集約度分值;(7)測算土地集約利用潛力;(8)編制相關成果。

三、系統(tǒng)目標及結構設計

1.系統(tǒng)目標

開發(fā)區(qū)土地集約利用信息系統(tǒng)面向縣(市)級國土資源管理部門的開發(fā)區(qū)土地集約利用評價業(yè)務,以本次評價收集到的相關數(shù)據(jù)為基礎,以國土資源管理相關政策和評價《規(guī)程》為依據(jù),以 GIS技術和工作流技術為支撐平臺,以計算機網(wǎng)絡為傳輸媒體,使用可視化技術,對開發(fā)區(qū)集約利用成果進行管理、更新和應用。并利用系統(tǒng)實現(xiàn)開發(fā)區(qū)相關土地管理工作辦公自動化,提高開發(fā)區(qū)土地管理的效率和質量,充分利用 GIS技術和信息化技術來減輕開發(fā)區(qū)土地集約利用評價工作的勞動強度,從而實現(xiàn)開發(fā)區(qū)土地資源管理的信息化、規(guī)范化和高效化。

2.結構設計

系統(tǒng)體系構架采用分層式結構,這是軟件體系構架中最重要的一種結構。本文采用了微軟推薦的從下至上分別為數(shù)據(jù)訪問層,業(yè)務邏輯處理層、表示層的三層結構[1]。分層式結構是軟件工程中高類聚、低耦合思想的體現(xiàn),這種結構設計可以改變層與層的依賴性,避免“牽一發(fā)而動全身”的軟件開發(fā)弱點,提高系統(tǒng)的可擴展性,同時這種結構還有利于開發(fā)人員分工明確、明顯提高開發(fā)效率的特點。

3.開發(fā)設計

本文選用微軟的.NET框架作為開發(fā)框架,采用 C#作為開發(fā)語言,使用 Visual Studio 2008作為開發(fā)工具,數(shù)據(jù)庫選用 SQL SERVER2005,基礎平臺采用 ArcGIS Engine作為二次開發(fā)平臺。

ArcGIS Engine是 ESR I公司提供的創(chuàng)建定制 GIS桌面應用程序的開發(fā)產品。使用Arc-GIS Engine可以創(chuàng)建獨立界面版本的應用程序,或者對現(xiàn)有的應用程序進行擴展,為 GIS和非 GIS用戶提供專門的空間解決方案。ArcGIS Engine提供了.NET的應用程序編程接口 (API),提供了許多底層的基本功能,而開發(fā)的任務是按照系統(tǒng)需求將這些底層的基本功能進行整合,以解決開發(fā)區(qū)土地利用評價中的實際問題。

四、功能設計

本文在分析開發(fā)區(qū)土地集約評價各項業(yè)務工作的基礎上,按照《規(guī)程》中的技術要求,結合縣 (市)開發(fā)區(qū)土地管理的實際需求,對系統(tǒng)進行了主要功能設計,具體功能模塊見圖 1。

圖 1 系統(tǒng)的功能模塊圖

1.系統(tǒng)基本操作功能模塊

該模塊包括了輸入、輸出、編輯、圖形操作等系統(tǒng)的通用基本功能。

2.開發(fā)區(qū)土地利用現(xiàn)狀調查模塊

該模塊主要用來輔助土地利用現(xiàn)狀調查,并進行統(tǒng)計分析。

土地利用現(xiàn)狀調查：對開發(fā)區(qū)土地利用類型分類調查、計算、匯總,并輔助業(yè)務人員進行土地利用結構分析。

用地效益調查：調查已建成城鎮(zhèn)建設用地中工礦倉儲用地的投入產出數(shù)據(jù)入庫,主要包括開發(fā)區(qū)工業(yè)總產值、工業(yè)企業(yè)固定資產投資總額等。

管理效益調查：將開發(fā)區(qū)建區(qū)以來累計已到期土地及其中已處置土地、累計閑置土地及其中已處置土地、以及至評價時點應收回閑置土地等數(shù)據(jù)信息入庫;建區(qū)以來累計有償使用土地面積,通過招標、拍賣、掛牌方式出讓的土地面積及其中的工礦倉儲用地面積數(shù)據(jù)入庫。

典型企業(yè)調查：按照規(guī)程確定開發(fā)區(qū)典型企業(yè),并將典型工業(yè)企業(yè)的基本情況、投入、產出、用地狀況、建設情況等數(shù)據(jù)入庫。

3.開發(fā)區(qū)土地集約程度評價模塊

根據(jù)《規(guī)程》技術規(guī)定,編程開發(fā)出權重確定、指標標準化和土地集約度計算模型。

(1)指標權重確定

系統(tǒng)提供特爾斐法、層次分析法、因素成對比較法三種方法。

(2)指標理想值確定

理想值確定可以采用目標值法、發(fā)展趨勢估計法、先進經(jīng)驗逼近法、專家咨詢法進行確定,結果入庫以備查詢和計算調用。

(3)指標標準化

評價指標標準化應采用理想值比例推算法。用單項指標現(xiàn)狀指除以理想值獲得,以指標實現(xiàn)度分值進行度量,按以下公式計算：

式中:Sijk為 i目標 j子目標 k指標的實現(xiàn)度分值;Xijk為 i目標 j子目標 k指標的現(xiàn)狀值;Tijk為 i目標 j子目標 k指標的理想值。

(4)指標集約度分值計算

需要實現(xiàn)對各評價目標、子目標及指標的集約度計算。

①子目標分值計算

開發(fā)區(qū)土地利用集約度各子目標分值按照下列公式計算：

式中：Fij為 i目標 j子目標的土地利用集約度分值;Sijk為 i目標 j子目標 k指標的實現(xiàn)度分值;Wijk為 i目標 j子目標 k指標相對 j子目標的權重值;n為指標個數(shù)。

②目標分值計算

開發(fā)區(qū)土地利用集約度目標分值按照下列公式計算：

式中：Fi為 i目標的土地利用集約度分值;Fij為 i目標 j子目標的土地利用集約度分值;Wij為 i目標 j子目標相對 i目標的權重值;n為子目標個數(shù)。

③集約度綜合分值計算

開發(fā)區(qū)土地利用集約度綜合分值按照下列公式計算：

式中：F為土地利用集約度綜合分值;Fi為 i目標的集約度分值;Wi為 i目標相對總目標的權重值;n為目標個數(shù)。

4.開發(fā)區(qū)土地集約潛力測算模塊

編程開發(fā)《規(guī)程》給出的擴展?jié)摿?、結構潛力、強度潛力及管理潛力計算模型,實現(xiàn)開發(fā)區(qū)集約潛力的測算。

(1)擴展?jié)摿y算

①尚可供應土地面積測算

尚可供應土地面積可根據(jù)以下公式計算,單位均為公頃：

式中：QEP為開發(fā)區(qū)尚可供應土地面積;QZ為開發(fā)區(qū)評價范圍面積;QE為開發(fā)區(qū)截至評價時點已供應國有建設用地面積;QD為開發(fā)區(qū)不可建設土地面積。

②尚可供應工礦倉儲用地面積測算

在尚可供應土地中,按照開發(fā)區(qū)用地規(guī)劃確定的用途,統(tǒng)計可用于工礦倉儲用途的土地面積 QF21。

③擴展?jié)摿R總

匯總各類擴展?jié)摿Α?/p>

(2)結構潛力測算

結構潛力按照下列公式計算：

式中：QSP為開發(fā)區(qū)土地集約利用結構潛力,單位為公頃;QA為截至評價時點開發(fā)區(qū)已建成城鎮(zhèn)建設用地面積,單位為公頃;PI為開發(fā)區(qū)工業(yè)用地率的理想值;PP為開發(fā)區(qū)工業(yè)用地率的現(xiàn)狀值。

(3)強度潛力測算

強度潛力按照下列公式計算：

式中：QIP為開發(fā)區(qū)土地集約利用強度潛力,單位為公頃;QA2為截至評價時點開發(fā)區(qū)已建成工礦倉儲用地面積,單位為公頃;II為開發(fā)區(qū)工業(yè)用地綜合容積率、工業(yè)用地建筑密度、工業(yè)用地固定資產投入強度、工業(yè)用地產出強度的理想值;IP為開發(fā)區(qū)工業(yè)用地綜合容積率、工業(yè)用地建筑密度、工業(yè)用地固定資產投入強度、工業(yè)用地產出強度的現(xiàn)狀值。

(4)管理潛力測算

管理潛力按照下列公式計算,單位均為公頃：

式中：QAP為開發(fā)區(qū)土地集約利用管理潛力;QE22為開發(fā)區(qū)有償使用且已到期但未處置土地面積;QC111為開發(fā)區(qū)應收回閑置土地面積。

(5)計算尚可供地年數(shù)

尚可供地年數(shù)按照下列公式計算：

式中：Yi為開發(fā)區(qū) i類用地尚可供地年數(shù),單位為年;Qi為開發(fā)區(qū) i類用地擴展?jié)摿γ娣e,單位為公頃;Si為開發(fā)區(qū)年均供應 i類用地面積,單位為公頃;i為供地類型,分別指尚可供應土地、尚可供應工礦倉儲用地。

五、系統(tǒng)實施及應用

1.應用區(qū)概況

招遠經(jīng)濟開發(fā)區(qū)是 1992年 12月經(jīng)山東省人民政府批準設立的省級開發(fā)區(qū),地處素有“中國金都”之美稱的招遠城區(qū)東部,直接與城區(qū)相連。根據(jù)國土資源部 2006年第 8號公告,山東招遠經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的四至范圍用地為 3.63平方公里。

2.系統(tǒng)實施

本文采用 ARCGIS為軟件平臺,對系統(tǒng)部分功能進行了開發(fā)實踐,以 ArcGIS Engine作為系統(tǒng)開發(fā)平臺,利用 GeoDatabase對空間數(shù)據(jù)進行管理,網(wǎng)絡采用 B/S和 C/S相結合的方式,并利用山東招遠開發(fā)區(qū)實際數(shù)據(jù)進行了實際計算和試運行,結果得到當?shù)赜嘘P部門認可,收到了良好效果。集約利用評價計算結果見表1,潛力評價測算結果見表 2。

表 1 招遠經(jīng)濟開發(fā)區(qū)集約利用評價計算結果

六、系統(tǒng)特點及結論

1.系統(tǒng)特點

(1)開發(fā)區(qū)土地集約利用評價是一項新開展的工作,也是每兩年要進行一次更新的經(jīng)常性工作。針對這項工作的特點,本文利用 Arc-GIS Engine技術設計了信息化系統(tǒng)平臺,并對系統(tǒng)功能模塊進行開發(fā)。系統(tǒng)的實現(xiàn)將有助于減輕業(yè)務工作強度,提高工作效率,促進國土工作信息化的開展。

(2)采用 GeoDatabase對空間數(shù)據(jù)進行管理。采用面向對象模式對數(shù)據(jù)進行組織,并且用標準的 SQL語言對數(shù)據(jù)庫進行查詢。

(3)采用 SOA設計規(guī)范,提供了 REST的數(shù)據(jù)服務接口,便于本系統(tǒng)同其他系統(tǒng)進行融合,增強了本系統(tǒng)的擴展性。

表 2 招遠經(jīng)濟開發(fā)區(qū)潛力評價測算結果

2.結論

基于 ArcGIS Engine技術的縣 (市)級開發(fā)區(qū)土地集約利用評價系統(tǒng)的實現(xiàn),能基本涵蓋該項目的各項業(yè)務工作功能需求,實現(xiàn)相關圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和相關資料的數(shù)字化,在開發(fā)區(qū)土地集約利用評價更新工作中可以降低開支成本,提高工作效率,同時開放的 SOA服務設計規(guī)范能同其他系統(tǒng)進行融合,REST風格的數(shù)據(jù)視圖能夠為其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務,為將來與現(xiàn)有的國土數(shù)據(jù)庫的連接奠定良好基礎。

[1]王凱.青島市國土資源空間框架系統(tǒng).2009第八屆ESR I中國用戶論文集.北京：測繪出版社,2009,10：310-313.

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F321.1

A

1008-8091(2010)01-0036-05

2009-09-21

山東農業(yè)大學資源與環(huán)境學院,山東泰安,271018

聶宜民 (1955- ),男,漢,山東農業(yè)大學資源與環(huán)境學院教授,主要研究領域：土地資源管理和地理信息系統(tǒng)。

鄧秀麗)