孫 博，李淑杰，黃爍秋，梁珍瑋

(吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061)

基于ArcGIS的琿春市城區(qū)土地定級研究

孫 博，李淑杰，黃爍秋，梁珍瑋

(吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061)

為確定琿春市城區(qū)土地級別，促進土地合理利用，采用多因素綜合評價法構建指標體系，運用特爾斐法確定各因素、因子的權重，基于ArcGIS軟件平臺對琿春市土地級別進行了劃分，并利用市場價格進行了驗證.結果表明：土地級別界線一般平行于道路；河流等障礙物兩側的土地質量差異明顯；土地級別由高至低呈環(huán)狀過渡，距琿春市中心區(qū)愈近，土地級別愈高；土地級別與商服中心在空間上存在相關關系.

城區(qū)土地定級；ArcGIS；多因素綜合評價法；琿春市

土地作為一個動態(tài)系統(tǒng)，其質量隨時間的推移而不斷發(fā)生變化[1].土地定級是以土地的經濟、社會、自然等多方面屬性為依據，對土地使用價值進行綜合分析、揭示城鎮(zhèn)內部土地質量空間差異的過程.[2]為滿足土地定級成果應保持現勢性的要求，當影響土地質量的相關因素發(fā)生變化時，必須對土地定級成果進行更新.本文采用多因素綜合評價法，主要從定量的角度分析了琿春市城區(qū)土地質量的差異，并基于ArcGIS軟件平臺完成了土地定級，以全面掌握琿春市城區(qū)土地的基本情況，實現土地資源的最優(yōu)配置，綜合提高土地的利用效率；同時，也為琿春市土地政策的制定及調控措施的完善提供理論支撐，為土地估價、土地稅費征收和土地利用規(guī)劃提供科學依據.

1 數據來源與研究區(qū)域概況

1.1 數據來源

基礎數據包括經濟社會狀況、土地開發(fā)利用水平等，主要來源于琿春市統(tǒng)計年鑒及國民經濟統(tǒng)計數據、報表等；圖件資料包括土地利用總體規(guī)劃圖、行政區(qū)劃圖、土地利用現狀圖、遙感影像圖以及各種管線圖等，主要通過琿春市國土局及相關部門調研獲得；樣點資料來源于市場調查(已剔除異常樣本).評價時點為2014年12月31日.

1.2 研究區(qū)域概況

琿春市坐落于吉林省延邊朝鮮族自治州東南部，地理位置為東經130°03′21″～131°18′33″，北緯42°25′20″～43°30′18″；東南與俄羅斯接壤，北部與汪清縣毗鄰，西北與圖們市相連，東北與黑龍江省相鄰，是國家級戰(zhàn)略長吉圖開發(fā)開放先導區(qū)的窗口城市，也是中國唯一位于中俄朝三國交界的邊境城市，區(qū)位優(yōu)勢得天獨厚.本文研究區(qū)域為琿春市城區(qū)建設用地范圍內的土地，依據琿春市土地利用總體規(guī)劃確定，總面積21.42 km2.

近年來，琿春市主動融入國家“一帶一路”戰(zhàn)略，借著東北亞老工業(yè)基地再振興的東風，不斷推進示范區(qū)建設，這勢必會對土地質量帶來深刻的影響.因此研究琿春市土地級別的變化對于區(qū)域發(fā)展具有重要意義，對于確定同類小城鎮(zhèn)的土地級別具有借鑒作用.

2 技術路線及技術要點

2.1 技術路線

本文采用特爾斐(DELPHI)法篩選、確定琿春市城區(qū)土地定級的因素、因子及權重值；借助ArcGIS軟件，利用網格法劃分土地定級單元；按總分頻率曲線法和總分數軸法對土地級別進行初步劃分；最后利用市場交易價格對初步劃分的土地級別進行驗證.

2.2 技術要點

隨著社會經濟的高速發(fā)展，土地管理水平的高低與信息化管理水平的好壞息息相關[3].ArcGIS為構建電子化、科技化、信息化、一張圖的數據體系提供了良好的技術平臺，為本次土地定級提供了可靠的軟件支撐.

(1) 將空間數據與屬性數據完美結合

圖1 空間數據庫與屬性數據庫的對應關系

ArcGIS建立起了空間數據與屬性數據的關系(見圖1)，有效利用了地籍圖、規(guī)劃圖、遙感圖、行政區(qū)劃圖等圖形數據，滿足了定級過程中圖數互查的要求.

(2) 可高效完成數據轉換

基于ArcGIS軟件平臺建庫，電子圖件采用基于ArcGIS軟件的個人地理數據庫(personal geodatabase)格式，其他數據格式包括Mapinfo(MIF)，MapGIS(wt，wl，wp)，CAD(DWG)等都可以基于ArcGIS軟件平臺轉換為個人地理數據庫格式，為土地定級所用[4-6].

(3) 可實現投影變換

城市總體規(guī)劃成果圖件、地籍圖等工作底圖均為北京54坐標系，ArcGIS可將其統(tǒng)一轉換成西安80坐標系，并以1980西安坐標系、高斯3°帶投影作為數學基礎創(chuàng)建本文土地定級的數據庫圖層.

(4) 可進行圖層配準

本文將2010年土地級別圖和地籍圖經坐標系和投影轉換后，基于ArcGIS軟件平臺以遙感影像圖為標準，根據道路、水系、重要地物及標志性建筑來進行空間校正，確保三套圖件數學基礎的一致性.

(5) 制圖功能強大，方便快捷

道路系統(tǒng)：地籍圖中道路系統(tǒng)依據道路的自然屬性測繪成圖.琿春市的鐵路、高速公路、主干道、次干道、支路等均位于同一圖層，基于ArcGIS軟件平臺提取道路圖層，形成最終的道路系統(tǒng).

水系系統(tǒng)：以遙感影像圖為工作底圖，基于ArcGIS軟件平臺對琿春市水系進行矢量化成圖，然后依據水域面積大小及其分布情況進行適當取舍和簡化.

宗地權屬界線：基于ArcGIS軟件平臺，提取地籍圖中的宗地權屬界線圖層，對于國家保密單位、不公開的單位宗地權屬界線全部舍去，相鄰宗地相同地類的權屬界線適度合并和形狀簡化[7].

3 琿春市城區(qū)土地綜合定級

3.1 定級因素因子及其權重的確定

根據《城鎮(zhèn)土地定級規(guī)程》(GB/T 18507-2014)的要求，本文嚴格按照主導因素原則、級差收益原則以及地域分異等原則確定因素、因子體系.采用特爾菲法篩選可充分體現區(qū)位差異且對土地級別影響較大的因素、因子，經三輪打分最終確定了商服繁華程度、交通條件以及基礎設施狀況3個定級因素，因素、因子體系及權重值詳見表1.

3.2 劃分土地定級單元

定級單元作為評定土地級別的基本空間單位，各單元內部的土地特性及區(qū)位條件基本相同.本文以琿春市2014年地籍圖及遙感影像圖為底圖，借助ArcGIS平臺，采用網格法劃定每一個定級單元，面積均為50 m×50 m.

表1 琿春市土地定級因素因子權重表

3.3 計算因素分值及繪制作用分值圖

土地定級因素可分面狀和點、線狀兩大類分別量化.面狀因素可直接計算其對研究區(qū)域內各點的作用分；點、線狀因素應先按規(guī)模或類型求出功能分，再根據相對距離，按照衰減公式計算出空間上各點的作用分；最終經加權求和確定評價單元總分值，即多因素綜合作用分值[8].各因子的分值計算說明見表2.值得注意的是，點、線狀因素、因子的作用分值在計算過程中，測算距離時一般采用的是空間直線距離，卻忽略了因素因子與各定級單元之間的可通達性，如：琿春市城區(qū)定級范圍內有琿春河流過，對因素因子的作用分衰減造成了影響.因此，本文以通行處為結點，按結點處的作用分及剩余的影響半徑進行二次衰減.

表2 綜合定級因子作用分值說明表

本文以商服繁華程度分值的計算為例，著重進行詳盡說明.

(1) 商服中心的劃分

根據經濟社會相關資料和實地調查結果可以確定，琿春市城區(qū)內國貿附近，即龍源西街與新安路交匯處為商服業(yè)網點集聚區(qū).該區(qū)域內的經濟活動最為密集、客流量較多且交易量大，對社會經濟發(fā)展的輻射、帶動作用較強，本文最終將該區(qū)域確定為商服中心.

(2) 規(guī)模指數和功能分的確定

由于琿春市城區(qū)只確定了一個商服中心，因此其規(guī)模指數為1，功能分值為100分.

(3) 服務半徑的確定

以商服中心的邊緣到定級邊界的最大距離作為服務半徑.本文基于ArcGIS系統(tǒng)，經圖上量算，最終確定琿春市城區(qū)商服中心的服務半徑為4 040 m.

(4) 影響作用分值表的編制

選擇指數衰減公式完成商服功能影響作用分的計算，其公式為

相對距離(r)的計算公式為

式中：r為相對距離；di為i級商服的服務半徑內，點到中心的實際距離；d為i級商服的服務半徑，本文為4 040 m.

首先將商服中心的影響范圍劃分為10個相對距離空間，各個距離空間的作用分見表3；其次將空間上各點的作用分值進行等值勾繪，最終得到商服繁華影響度作用分等值線圖(該圖由ArcGIS生成，見圖2).

表3 琿春市商服功能影響作用分值表

絕對距離/m相對距離/m作用分00.00100.004000.1063.108000.2039.8112000.3025.1216000.4015.8520000.5010.0024000.596.6128000.694.1732000.792.6336000.891.6640000.991.05

(5) 各定級單元內因素分值的計算

各定級單元商服繁華影響度分值等于單元中心點的作用分值，根據作用分值圖及定級單元劃分結果完成賦值.定級范圍內各評價單元的商服繁華影響度分值統(tǒng)計情況如圖3所示.

4 土地級別的劃分

4.1 土地級別的初步劃分

依據各定級單元總分值的計算結果，采用總分數軸法和總頻率曲線法綜合確定琿春市城區(qū)的土地分級標準，并利用ArcGIS系統(tǒng)生成土地級別圖.在土地級別劃分過程中，要遵循級別高低與質量優(yōu)劣相對應、級別間過渡連續(xù)、相鄰單元土地級差適宜以及盡量保證地塊完整等基本原則.[9-11]

(1) 總分數軸確定法.根據各定級單元總分值的統(tǒng)計結果，利用ArcGIS軟件繪制總分數軸圖(見圖4)，并根據琿春市土地質量高低的實際情況，選取突變處對應的分值作為分級標準.

(2) 總分頻率曲線法.對定級單元的總分值作頻率統(tǒng)計并繪制頻率直方圖，參考琿春市城區(qū)土地質量的實際情況，選擇頻率曲線重要拐點處所對應的分值作為土地分級標準(見圖5).

圖2 商服繁華影響度作用分等值線圖

圖3 商服繁華影響度單元分值頻率直方圖

圖4 綜合網格值單元質量分數軸圖

圖5 綜合網格值單元質量分頻率直方圖

綜合上述方法，確定本輪琿春市土地定級基本方案(見表4).

表4 琿春市土地定級基本方案表

4.2 土地級別的驗證

利用市場交易價格驗證法，遵循土地條件相近以及地價樣本相似的原則，將琿春市城區(qū)劃分為若干均質區(qū)域，經統(tǒng)計、檢驗后，對各均質區(qū)域內的樣點進行計算、分析，獲得地價的平均值，并通過數理統(tǒng)計分析確定初步劃分的各土地級別對應的平均地價區(qū)間[12-13]，結果見表5.

表5 琿春市城區(qū)土地定級更新樣點數據分析表

圖6 琿春市土地級別圖

基于上述結果，將同一地價區(qū)間內的相鄰均質地域勾畫連塊繪制成圖，得到琿春市城區(qū)土地級別圖，并與多因素綜合評價法初步確定的土地級別圖對比分析，發(fā)現兩種方法所得到的分級結果基本相同，證明初步劃分方案較為合理.

5 土地級別圖的編制

琿春市土地級別圖以2014年地籍圖作為工作底圖，結合遙感圖及行政區(qū)劃圖，基于ArcGIS軟件平臺編制土地級別圖，并遵循土地級別高低與土地質量優(yōu)劣基本相同、相鄰單元間的土地級差應控制在合理范圍內、盡量保持宗地、自然地塊的完整性等定級原則調整初步繪制的土地級別圖，結果見圖6.

6 結果與分析

6.1 地域組合特點

(1) 琿春市一級用地主要分布于沿河西街、春城路、靖邊路之間的繁華區(qū)域，其所處區(qū)域為城區(qū)內商服業(yè)最發(fā)達、交通條件最好的區(qū)域.其中新安路與沿河西街相交地段為琿春市的商業(yè)中心，國貿大廈等綜合性的營業(yè)場所均坐落于此，反映了城鎮(zhèn)土地級別與商服中心在空間上的相互關系.

(2) 土地級別界線一般平行于道路.一級界線呈現此種空間走向特征的原因在于目前琿春市城區(qū)內商業(yè)網點主要分布于道路兩側，沿道路延伸方向呈線狀分布，使得道路成為土地質量和收益的突變界線；三、四級土地質量和收益受道路影響較大，同時根據土地分級界線不切割宗地、道路兩側土地質量相同的原則，土地級別的分界線在空間上的走向一般也平行于道路.

(3) 土地級別由高至低呈環(huán)狀過渡，離市中心區(qū)愈近土地級別愈高，隨著距離中心區(qū)的空間距離逐漸加大，土地級別也逐漸降低.

(4) 河流兩側土地質量差異明顯.以琿春河為界，琿春河以北的城區(qū)內人口密集、交通便利、基礎設施完善、商服業(yè)活躍，土地質量和土地收益均較河流以南地區(qū)高，土地級別也相對較高，河流以南地區(qū)的土地級別普遍偏低.

(5) 面積比例構成：研究區(qū)域總面積為21.42 km2，其中，一級地面積1.38 km2，占總面積的6.44%；二級地為6.10 km2，占28.48%；三級地為9.53 km2，占44.49%；四級地為4.41 km2，占20.59%；一、二、三、四級地的面積比例為1∶4.4∶6.9∶3.2.由此可見，琿春市城區(qū)內級別較低的土地所占面積較大，質量較高的一級土地面積很小.

(6) 土地用途構成：一、二級地以商業(yè)用地為主，其次為行政單位用地等；三級地以住宅用地為主；四級地以工業(yè)用地和農村居民點用地為主.

6.2 土地級別差異分析

根據定級因素分值的高低和實地考察結果可以看出，造成土地級別空間分布呈現上述特征和差異的主要原因是基礎設施配套水平(包括基礎設施和公用設施)、商業(yè)集聚規(guī)模以及道路交通條件等.琿春市城區(qū)中心地帶的基礎設施配套較為完善，商業(yè)網點分布密集，經濟活動頻繁，土地質量和土地收益較高，而新開發(fā)或新規(guī)劃建成區(qū)內的土地基礎設施的配套建設不夠完善，商業(yè)網點零星，土地級別較低.另外，琿春河南側區(qū)域雖離城市中心距離較近，但由于河流的阻礙，造成河流以南地區(qū)各定級因素單元分值不高，土地質量與土地收益均較低，土地級別也呈現出明顯低于河流以北地區(qū)的空間特征.

6.3 土地級別范圍變化分析

基于ArcGIS軟件平臺，將本輪更新最終確定的土地級別界限與2010年的土地級別圖進行對比分析，得出以下結論：

(1) 琿春市城區(qū)一級地、二級地的級別界限變化不大.

(2) 三級地范圍有所擴大，主要原因是該區(qū)域的基礎設施日益完善、交通條件更加便利；另外，環(huán)亞山城、龍源華府等房地產項目的開發(fā)，進一步加快了該區(qū)域的發(fā)展，因此土地級別有所提高，三級地范圍有所擴大.

(3) 四級地范圍稍有減小，且主要集中在琿春市城區(qū)的西部，該區(qū)域基礎設施完善度不高，交通條件較差，土地級別較低.

7 結論與討論

(1) 土地定級一般呈現如下特點：土地級別界線一般平行于道路；障礙物對土地質量的影響較大；土地級別由高至低呈環(huán)狀過渡；土地級別與商服中心在空間上存在相關關系.

(2) 土地定級作為城鎮(zhèn)土地質量經濟評定的有效方法，也是土地管理的基礎工作，有助于促進土地資源高效配置、引導土地市場健康發(fā)展.

(3) 利用多因素綜合評價法初步確定土地級別，結合交易樣點綜合定級是行之有效的方法，本文建立的評價體系科學可行.

(4) ArcGIS軟件平臺可操作性強，可以將空間數據與屬性數據完美結合，大大減少了土地級別確定過程中的人為性，有效提高了科學性.

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(責任編輯：方 林)

Study on land grading in Hunchun city based on ArcGIS

SUN Bo，LI Shu-jie，HUANG Shuo-qiu，LIANG Zhen-wei

(College of Earth Sciences，Jilin University，Changchun 130061，China)

To determine the land level of Hunchun city and promote it’s rational use，this article building land synthesized grading index system by multi-factor comprehensive evaluation method，using Delphi method to confirm index weight，taking Hunchun as an example to divide the land grade based on ArcGIS and validating it with the market price.The results indicate that the land grade boundaries generally parallel to the road；the quality of land on both sides of the river or other obstacles is obviously different；land level from the senior level to the low level present a gradual transition，the closer to the downtown area，the higher the grade of land；land gradation and commercial service center exist correlation in space.

Hunchun；ArcGIS；land gradation；multi-factor comprehensive evaluation method

1000-1832(2017)02-0142-07

10.16163/j.cnki.22-1123/n.2017.02.026

2016-09-01

國家自然科學基金資助項目(71303006)；琿春市基準地價更新與平衡項目(20150812).

孫博(1994—)，女，碩士研究生；通訊作者：李淑杰(1964—)，女，博士，教授，主要從事土地經濟評價和規(guī)劃研究.

F 293.2 [學科代碼] 790·4720

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