开发区土地集约利用评价省级成果管理系统研究

赵 翔 ，唐 旭 ，2，3，刘耀林 ，2，3

（1.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉430079；2.地理信息系统教育部重点实验室（武汉大学），湖北武汉430079；3.数字制图与国土信息应用工程国家测绘局重点实验室，湖北武汉430079）

自2008年8月国土资源部全面开展开发区土地集约利用评价工作以来[1]，各级土地管理部门按照《开发区土地集约利用评价规程（试行）》（以下简称《评价规程》）和《开发区土地集约利用评价数据库标准（试行）》（以下简称《数据库标准》）的规定[2-3]，对辖区内不同级别（国家级、省级）、不同类型（高新技术开发区、经济技术开发区等）开发区的土地集约利用状况进行了调查、评价和结果公示。对于省级土地资源管理部门，通过汇总、审查并规范化管理辖区内所有开发区每2年更新并上报的土地集约利用评价项目成果，实现全省范围内开发区土地利用横向分布和时序特征分析，成为开发区土地集约利用监控、扩区升级考核的工作基础。由于省级辖区内开发区土地集约利用评价的项目时点不同，涉及土地利用、企业效益等多种专题信息，提交成果涉及矢量图形、电子表格、文本报告和影像图片等多种数据格式，从数据汇总、成果审查以及拓展应用等工作需求角度，建立基于计算机技术的信息系统成为必然。

目前商业GIS技术已被广泛应用于辅助开发区土地集约利用评价与数据库建立[4-5]，利用GIS组件技术[6-7]和基于OSGI插件机制[8]针对开发区土地集约利用评价业务定制开发的信息系统也有了不少成功案例。此类研究应用为提高评价工作效率，推动成果的规范化管理起到了重要作用，但都侧重单个开发区的评价测算，针对省级范围或区域层次的开发区土地集约利用成果管理和分析应用研究则少有人关注。而相关领域的省级基准地价成果管理信息系统研究[9]对于开发区土地集约利用评价成果的管理和应用具有重要的参考和借鉴。因此，本文将参考相关文献研究，以《评价规程》和《数据库标准》为业务依据，考虑开发区土地集约利用评价项目的部门业务关系、成果提交流程和数据管理需求，研究构建一个基于GIS组件和网络技术的信息系统，实现“多开发区、多时点”评估项目的“多专题、多格式”的评价成果数据入库、审核、可视化表达与统计分析的一体化管理。

1 系统业务需求分析

开发区土地集约利用评价省级成果管理业务由成果上报、成果数据审查、数据入库备案、成果查询与可视化表达、成果统计分析与应用5个阶段构成，各阶段具体内容分别为：（1）成果上报，各开发区完成土地集约利用评价工作后，按照《评价规程》和《数据库标准》规定的内容、格式和数据结构将评价成果数据上报给省级土地管理部门。（2）成果数据审查，省级土地管理部门按照《评价规程》和《数据库标准》的要求对上报的数据首先进行规范性检查，在此基础上依次再进行评价范围审查、地类图斑拓扑检查、评价基础指标校核、用地集约度指标和用潜力指标等内容进行审查。（3）对于未能通过审查的评价成果，省级土管部门将通知该开发区进行更正并附上数据审查结果报告。通过审查的成果数据进行入库备案。（4）以多种方式对成果数据集进行查询和可视化表达。（5）采用一定的统计分析方法对成果数据集统计分析决策等应用。具体业务流程总结如下图所示。

图1 系统业务流程Fig.1 Workflow of the system

2 系统总体设计

2.1 系统网络架构

由于开发区土地集约利用评价省级成果管理业务涉及分布于不同地理和网络位置的业务部门，为实现成果数据从上报、审查、结果反馈到评价结果的发布和应用整体流程无缝衔接，系统将采用C/S（客户端/服务器）与B/S（浏览器/服务器）混合的网络架构模式（图2）。

系统网络架构中各部分功能和地位为：（1）开发区客户端用户使用Web浏览器访问系统网站，通过国土资源广域网完成评价成果数据的远程上报和数据审查结果的查询；（2）公众客户端使用Web浏览器，查看公示的开发区土地集约利用评价成果；（3）Web服务器架设FTP服务软件接收各开发区客户端上报的成果数据包，并部署由Asp.net开发的系统网站提供审查结果反馈与评价结果公示等信息服务；（4）数据服务器安装SQL Server和ArcGIS SDE数据管理平台软件，存储系统数据和评价成果数据，提供各类数据服务；（5）省级土地管理部门的相关业务单位客户端使用由ArcGIS Engine和Visual C#开发的桌面客户端软件访问数据服务器，通过省级土地管理部门内部局域网完成数据的入库、审查、结果反馈、成果查询显示和成果统计分析等全部业务。

图2 系统网络架构Fig.2 The network environment of the system

2.2 系统功能结构

开发区土地集约利用评价省级成果管理系统分为评价数据入库、评价结果查看、成果统计分析、信息服务和系统维护工具共6个模块，各模块功能分别为：（1）评价数据入库，分空间数据入库、调查表格入库和统计数据检核3个子模块，完成开发区评价成果入库、检核的功能。其中，空间数据入库用于导入成果数据中的空间数据（如土地利用现状图斑等），并根据《数据库标准》对成果数据的要素体系、数据结构和数据内容进行检核；调查表格录入模块按照《评价规程》中规定的样式将调查表格数据（《评价规程》中的表E1-E14）输入系统；统计数据检核子模块根据上报的地类图斑等调查数据和指标统计规则，对评价基础数据中的统计指标（《评价规程》中的表E3-E7）进行统计检核。（2）评价结果查看，分为集约度指标查看和用地潜力指标查看2个子模块。其中，集约度指标查看模块提供评价集约度指标上报数据输入、查询和检核功能；用地潜力指标查看用于潜力指标数据的输入、查询和检核。（3）评价成果管理，对开发区评价成果报表、报告和图件进行可视化展现。其中，成果报表管理可支持Excel、html网页和CSV多种格式报表的生成和输出；成果报告管理模块提供word和PDF格式的报告文件输入、查看和输出功能；成果图件管理模块除了可对一般的JPG、PDF等格式的成果图件进行输入、查看和输出外，还提供了根据开发区内的地形、建筑物的楼层等条件生成3D成果图以直观展现开发区土地利用状况，更利于评价成果的表达、校核、分析和决策应用。（4）成果统计分析，提供基于全省评价成果数据集实现对多个开发区土地集约利用状况对比分析和开发区土地集约利用状况时序分析的功能，并以统计图、报表等多种方式展现统计分析结果。（5）信息服务，为开发区客户端提供成果上报、数据审查结果下载等功能，并对公众公示开发区土地集约利用评价成果。（6）系统维护模块提供数据备份/恢复接口和权限管理功能，保障系统数据安全。

2.3 数据模型设计

开发区土地集约利用评价成果数据根据其产生的评价阶段和作用可以分为评价基础数据和评价结果数据。其中：（1）评价基础数据是指在开发区土地集约利用评价过程中通过测绘、问卷调查等手段调查得到调查数据（包括评价相关的空间数据、《评价规程》中的表E1、E2、E9、E11、E14、E15、E16和其他相关的照片等）和通过对基础调查数据进行汇总统计得到的统计数据（《评价规程》中的表 E3、E4、E5、E6、E7、E8、E10、E12、E13）；（2）评价结果数据则包括开发区土地利用集约度评价和潜力测算过程中得到的评价指标体系及权重、各类用地指标的集约度分值数据、潜力指标数据（包括《评价规程》中的表E17、E18和表F1—F6）和文档报告、成果图件等结果数据。

根据其数据类型、格式和存储方式的不同，开发区土地集约利用评价成果数据可分为空间数据库、表格数据、图件数据、文本数据和其他数据文件（基础资料汇编、典型企业照片等）5大类别[3]。其中：（1）空间数据采用矢量（FeatureClass）或影像（Raster）模型存储于地理数据库（GeoDatabase）中；（2）表格数据采用关系表（Table）模型存储；（3）成果图件、文本报告和其他照片文件等数据统一采用周国新等提出的“图数文”一体化管理技术[9]以二进制流的形式存储于数据库的关系表中。根据开发区土地集约利用评价省级成果管理和成果数据特点分析，设计开发区土地集约利用评价省级成果数据库关系模型如图3所示。

图3 系统数据模型Fig.3 Data model of the system

数据关系模型模图中，系统数据库用于存储开发区基本信息、评价数据集索引信息、数据字典信息和用户信息等系统运行必须的数据；省级成果数据库用于“多开发区、多时点、多专题、多格式”的评价成果数据的管理，其技术要点包括：（1）省内不同开发区分配单独的SQL Server数据库用户，用户名称使用该开发区在《中国开发区审核公告目录（2006年版）》[10]中的目录代码；（2）开发区不同时点的评价成果数据分别存储于不同的SQL Server数据文件中，其文件命名格式为：7位开发区代码+8位代表评价期日的数字，实现对“多开发区、多时点”的数据管理；（3）以《数据库标准》为基础，将数据库划分为空间数据、属性数据、图件数据、文本数据和附件数据5个专题子库，并在此基础上对图件、文本和其他数据内容进行扩充，实现对“多专题、多格式”数据的存储与管理。

3 成果数据检核与分析方法

3.1 基础数据检核方法

评价基础数据是进行开发区土地集约评价、潜力测算、统计分析等工作的重要基础，其内容体系完备性、属性结构和内容的正确性将影响评价结果的准确度。因此，对评价基础数据内容体系完备性、结构与内容的规范性、空间矢量图斑拓扑和统计指标的准确性进行检查，是评价成果审查的重要内容。方法与内容体系如图4。

图4 基础数据检核方法Fig.4 Methods for examining the basic data

3.2 结果数据检核方法

结果数据是对评价成果进行统计分析与决策支持的重要来源，评价结果的准确性将影响统计分析结果的科学性。结果数据的检核原理是利用评价基础数据，按照《评价规程》的中有关评价指标权重、集约度指标和潜力指标计算方法，自动检核、计算各类结果指标，并与对应的上报指标进行对比检核，各类指标的检查方法如下：

图5 结果数据检核方法Fig.5 Methods for examining the result

3.3 评价结果统计分析

采用合理的统计分析模型对评价结果进行统计分析，是充分发挥开发区土地集约利用评价成果的决策支持功能的重要途径。系统集成了包括多元回归统计、马尔科夫链等专业算法模型用于开发区土地集约利用评价结果的统计分析与决策支持，基本原理如图5所示。

图6 评价结果统计分析Fig.6 Statistical analysis of the result

其中，评价结果统计分析主要分为：（1）对某一评价时点各开发区土地集约利用和潜力状况分别按照开发区级别、类型、所在地市，进行统计、对比，分析开发区土地利用集约度和潜力状况在全省范围内的分布状况；（2）对某一特定开发区土地利用的集约度和潜力状况进行时序分析，掌握该开发区土地利用集约度和潜力指标的历史变化情况，并根据开发区的产业特征和发展目标，对未来时期开发区土地利用的集约度和潜力指标进行预测。

4 系统软件的开发与实现

系统基于B/S与C/S混合的网络架构设计，其中：（1）桌面端的应用程序主要用于数据入库、审查、统计分析与应用，故以Microsoft Visual C#2008为开发语言平台，采用ArcGIS Engine V 9.3作为GIS组件开发实现；（2）服务器端采用SQL Server 2005与ArcGIS SDEV 9.3作为“多开发区、多时点、多专题、多格式”数据存储仓库；（3）系统用于成果数据上报与信息发布的Web应用程序则以ASP.NET 3.5为平台进行开发，并部署在服务器端。

5 结论与建议

本文从开发区土地集约利用评价省级成果管理的实际业务需求出发，严格遵守《评价规程》和《数据库标准》的要求和规定设计了能够满足开发区土地集约利用评价省级成果管理需求的数据模型、网络架构与系统功能结构，为开发区土地集约利用评价省级成果管理工作提供了重要的技术支持。然而，开发区土地集约利用评价成果管理工作涉及的业务单位众多，需要各部门之间统一协调与合作，且评价成果内容繁多并需要持续更新。要充分发挥系统在全省开发区土地集约利用评价成果的规范化与持续性管理工作中的作用，省级土地管理部门应当建立起一套适应于信息化条件下评价成果管理与应用的开发区土地集约利用评价成果管理制度，具体包括：（1）评价成果更新制度，严格执行《评价规程》有关评价成果更新的要求，监督辖区内各开发区定期更新评价成果以保持成果的现势性；（2）评价成果上报汇总制度，制定适用于本省实际情况的成果数据提交规范，要求全省所有开发区的评价成果必须在指定时间内，按照指定的数据格式和要求上报汇总到省级土地管理部门进行备案审查；（3）评价成果分析制度，定期对辖区内多开发区、多时段的评价成果数据进行分析，并形成相应的分析报告,服务于开发区土地管理业务决策。以上述管理制度为保障，信息系统的推广与应用对实现开发区土地集约利用评价成果的规范化管理、提高成果审查效率、充分发挥评价成果的决策支持功能等具有重要意义。

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）:

［1］ 中华人民共和国国土资源部.国土资源部关于开展开发区土地集约利用评价工作的通知［EB/OL］.http://www.mlr.gov.cn/xwdt/zytz/200807/t20080717_108387.htm，2010-11-05.

［2］ 中华人民共和国国土资源部.开发区土地集约利用评价规程（试行）［S］.2008.

［3］ 中华人民共和国国土资源部.开发区土地集约利用评价数据库标准（试行）［S］.2010.

［4］ 朱蕾.基于GIS的长春经济技术开发区土地集约利用评价研究［D］.长春：吉林大学，2009.

［5］ 毕志涛.基于GeoMedia Professional的开发区土地集约利用潜力研究［D］.西安：西北大学，2009.

［6］ 王硕，马兆华，赵梅，等.县（市）级开发区土地集约利用评价系统研究［J］.现代农业科技，2010，（11）：393-396.

［7］ 唐旭，赵翔，刘耀林，等.开发区土地集约利用评价信息系统的构建与应用［J］.武汉大学学报（信息科学版），2011，（3）：373-377.

［8］ 聂宜民，杨锐，张会会，等.基于OSGI插件机制的县（市）级开发区土地集约利用评价系统解决方案［J］.中国土地科学，2010，24（4）：66-69.

［9］ 周国新，刘庆清，唐旭，等.广东省城镇基准地价成果管理信息系统研究［J］.湖北民族学院学院（自然科学版），2009，（6）：239.

［10］国家发展和改革委员会，国土资源部，建设部.中国开发区审核公告目录2006年版［S］.2006.