基于GIS的开发区土地集约利用评价系统设计与实现

2013-09-28丁艺婷高俊强

地理空间信息 2013年1期

丁艺婷，高俊强

（1.南京工业大学测绘学院，江苏南京 210009）

作为城镇发展和土地利用的重点区域，开发区在促进我国经济高速发展中发挥了举足轻重的作用。但在开发区土地利用中，重扩张轻挖潜、重规模轻效率、重引资轻规划等问题仍未得到有效解决[1]。开发区土地集约利用评价工作的开展，对于建立健全开发区土地集约利用考核制度与长效机制，增强土地参与宏观调控的能力，构建资源节约型社会具有重要意义[2]。

开发区土地集约利用评价工作需要对特定时间点的用地状况进行基础调查，并汇总分析。选取反映开发区土地集约利用的指标体系，分析、添加、确定相应理想值，计算开发区土地利用集约度分值；在用地调查和程度评价的基础上，对特定时间点开发区土地集约利用的扩展潜力、结构潜力、强度潜力和管理潜力进行测算，推算开发区用地潜力规模和尚可供地年数。在各开发区完成上述工作的基础上，还要实现不同层面的汇总及管理工作。借助现代GIS技术可以快速准确地获取、组织和处理相关信息，从而实现“一键建库—自动评价—智能汇交—查询分析”的一体化功能。

1 开发区土地集约利用评价现状

开发区土地集约利用评价涉及全域覆盖的土地登记、城市规划、产业和企业效益等多种数据，需要进行调查数据的录入、校对和相关指标逻辑检查，涉及大量的土地空间图形和属性信息。数据不规范，不同调查人员对数据的认知不一样，都会造成数据成果不统一，不利于大范围的统一评价[3]。开发区土地集约利用指标测算、程度评价和潜力测算需要对具有层次结构的指标基础数据进行汇总、计算，对评价因素进行专家打分、权重计算及统计。开发区土地集约利用评价涉及各类表格、报告成果、图件的填写及汇编，目前大部分地区的开发区都采用手工制作的方式，效率低下，容易出错。此外，开发区土地集约利用评价的成果数据，目前基本以纸质方式呈现，不利于国土资源管理部门的日常管理、数据维护和分析决策[4]。

2 系统建设的目的

通过研究开发区土地集约利用评价系统，可以建立以宗地为核心的GIS数据库，实现属性与图像数据的关联以及二维或三维地籍图的编制；实现对工作底图及资料的规范化整理；实现对数据、表格、图件和报告的一体化管理，以方便、快捷地对上述成果进行修订、存储、查询和表达；有针对性地设定一些计算、统计、比较等功能，以提高土地登记、土地利用和土地市场等基础信息调查和集成效率[5，6]。此外，通过系统的建设，国土资源管理部门还可以提高自身的管理效率，为全省乃至全国范围内进行开发区土地集约利用评价成果的统一评定提供数据基础。

3 数据库的设计

开发区土地集约利用评价数据库主要包括空间数据、属性数据以及报表数据3部分，其中空间数据和属性数据两者之间通过目标标识码进行关联，以保障数据图属的一致性。

1）空间数据库的设计。空间数据存储采用Personal Geodatabase方式进行管理，分为点、线、面和注记要素，并按照要素类型分图层存放，主要包括开发区基本信息面状图斑、已建成城镇建设用地、未建成城镇建设用地、不可建设土地和典型工业用地等。

2）属性数据，即为图层属性数据的字段。

3）报表数据。根据业务需求，业务报表主要有：开发区基本信息调查表、开发区用地审批及调整情况调查表、开发区土地利用状况统计表（按建设状况划分）、开发区闲置土地统计表和开发区典型企业情况调查表等，共22张统计表和1张枚举表。

4 系统的实现

为实现开发区土地集约利用的最优化要求，及时掌握开发区土地利用状况，方便和规范开发区土地集约利用评价系统的建设，便于省厅进行统一管理，系统分析了开发区土地数据，实现了工程管理、数据导入导出、自动评价、成果输出、查询分析和数据汇交等功能。下面对系统研发中的重点功能进行介绍。

4.1 自动评价模块

自动评价模块将根据输入的数据自动进行计算，不需要手工操作，既提高了工作效率又保证了所有开发区计算方法的统一。其主要功能包括：权重值录入、评价指标理想值录入、评价指标现状值计算、评价指标标准化、土地利用集约度分值（子目标分值、目标分值和集约度综合分值）计算以及扩展潜力测算、强度潜力测算、结构潜力测算、管理潜力测算和尚可供地年数测算等。

评价指标的权重，应依据评价的目标、子目标、指标对开发区土地集约利用的影响程度来确定。评价目标、子目标、指标的权重值应在0～1之间，各目标权重值之和、同一目标下的各子目标权重值之和、同一子目标下的各指标权重值之和都为1。通过对评价目标、子目标、指标的权重进行多轮专家打分，再按式（1）计算权重值。

评价指标权重值的确定主要采用特尔斐法进行，权重计算公式为：

式中，wi为第i个目标、子目标或指标的权重；Eij为专家j对于第i个目标、子目标或指标的打分；n为专家总数。

潜力测算采用趋势分析法和目标逼近法。通过定量评价，构建开发区土地集约评价指标体系，确定开发区土地集约评价的各指标的权重和理想值，然后计算土地利用集约度分值，并测算潜力。

例如，尚可供地年数测算。开发区尚可供地年数分为尚可供地年数Ⅰ和尚可供地年数Ⅱ，分别以前3 a年均供地和前5 a最大供地面积为对象，测算尚可供地年数。

1）尚可供地年数Ⅰ。根据尚可供应土地面积、尚可供应工矿仓储用地面积、前3 a年均供应土地面积、前3 a年均供应工矿仓储用地面积测算得出：

式中，YIi为i类用地尚可供地年数Ⅰ，单位为a；Qi为i类用地扩展潜力，单位为km2；Si为前3 a年均供应i类用地的面积（开发区设立不足3 a的，按照实际供地年份的年均供应i类用地面积计算），单位为km2；i为供地类型，分别指尚可供应土地和尚可供应工矿仓储用地。

2）尚可供地年数Ⅱ。根据尚可供应土地面积、尚可供应工矿仓储用地面积、前5 a年供应土地面积最大值、前5 a年供应工矿仓储用地面积最大值测算得出：

式中，YIIi为i类用地尚可供地年数Ⅱ，单位为a；Qi为i类用地扩展潜力，单位为km2；Ei为前5 a年供应i类用地面积的最大值，单位为km2；i为供地类型，分别指尚可供应土地和尚可供应工矿仓储用地。

系统将诸如此类的算法进行集成，汇总到算法库中，实现各指标值的自动测算。图1是开发区土地集约利用程度评价的界面。

图1 开发区土地集约利用程度评价界面

4.2 模板式出图

开发区土地集约利用评价成果图件包括土地利用现状图（I）（按土地利用类型划分）、土地利用现状图（II）（按土地供应方式划分）、闲置土地分布图、典型企业分布图、高新技术产业用地分布图、土地集约利用扩展潜力分布图和土地集约利用管理潜力分布图7种图件。这7种图件的范围、图廓整饰等基本相同，只是内容不同。模板式出图是将出图中相同或者相似的内容固定为模板，在输出图件时进行动态微调，省去了常规出图方式繁琐的设置和手工修改工作，达到图件统一批量输出，是一种简洁、快速和灵活的出图方式。用户可根据实际需要对模板进行编辑，设置符合本开发区的模板。

系统输出的图件成果，不仅可以进行预览、查询操作，还可以将当前图件成果和历史图件数据进行对比分析，及时监控开发区的土地利用变化状况，包括地块用途、地块面积、地块位置以及地块所有者等的变化情况，为政府和业务单位决策提供依据。

图2 图件成果对比界面

图2 是图件成果对比界面，显示的是地块用途发生的变化：3个典型企业用地（灰色）转变成了高新技术产业用地（褐色）。为适应新型科技产业的发展，从典型企业用地变化成高新技术产业用地，增加了企业经济效益，提高了土地的产出水平，反映了开发区管理部门实施了有效的管理决策，加大了用地结构调整，提高了开发区土地集约利用水平。