基于RIA的宁波市土地出让市场指导价信息系统的研究
2016-08-05冯友建刘增增
冯友建 刘增增
(浙江大学地球科学系 浙江 杭州 310027)
基于RIA的宁波市土地出让市场指导价信息系统的研究
冯友建刘增增
(浙江大学地球科学系浙江 杭州 310027)
摘要基于对土地出让指导价的研究，建立土地出让指导价更新的WebGIS。由于传统WebGIS应用操作界面不友好、响应速度慢，利用最新的Flex RIA技术，如利用Flex技术实现客户端的展示，利用Spring实现业务层的逻辑处理，利用Hibernate实现数据的持久化，利用AMF协议实现客户端和服务端通信，建立了具有良好用户体验的土地出让市场指导价信息系统。详细介绍了系统的关键技术、系统框架、具体模块和更新计算流程。土地出让市场指导价信息系统设计实践表明，利用该方法构建表现力丰富的WebGIS是可行的和有效的，为区片出让指导价的公开和更新提供了系统平台，对构建土地出让管理的行业性WebGIS系统也有一定的现实意义。
关键词市场指导价WebGISArcGIS for ServerFlex
0引言
按照国务院的要求，自2013年7月1日起，宁波市本级土地出让权限下放至所辖区人民政府。地价作为土地市场中最重要的经济杠杆，在优化土地资源配置、合理分配土地收益、实现土地资产价值以及保证国有资产不流失等方面有着重要的作用[1]。土地出让价格管理对国土资源的市场化配置具有重要作用，提高了国有土地的利用效率，是国土资源管理部门参与和加强宏观调控的重要手段。随着宁波市本级土地出让权限下放到宁波市市局下属的国土部门，为了保证宁波市土地出让市场的平稳，更加有效地管理土地市场，促进土地的集约化利用，拟建立一套以土地出让市场指导价为对象的更新监管体系。为此开发了宁波市本级土地出让市场指导价监管信息系统，以满足宁波市国土部门对于土地出让市场管理的需求。
网络地理信息系统(WebGIS)是互联网技术(Internet)和地理信息系统技术(GIS)的有机结合。随着Internet技术和GIS技术的快速发展及在生活中的应用，GIS网络化趋势成为必然[2]。传统的WebGIS极大地普及了信息系统在日常生活中的应用，但是由于传统WebGIS基于HTML开发的界面，用户界面比较简陋，且交互能力比较贫乏，使得用户的操作体验不佳，越来越难以满足用户的需求。
富互联网技术的出现，为突破传统WebGIS不足提供了新的技术和思路。它使用REST架构方法和富互联网技术相结合来实现的富网络地理信息系统(WebGIS)，充分利用了客户端的计算资源，为用户提供交互性极强、界面美观的智能化客户端，减少与服务器端的通信次数，平衡了客户端和服务器端的计算负载，降低了系统对于服务器的要求。REST架构同时也降低了开发人员对系统的开发难度，提高了开发效率。
宁波市本级土地出让指导价管理信息系统(以下简称宁波市出让指导价系统)是以宁波市本级的土地出让信息和地理信息为基础，面向国土部门对出让信息进行更新管理的系统。它依托于浙江省建设用地动态监测信息系统中发布的土地出让信息，是对土地出让信息的深度应用，为国土部门完成出让信息的录入和指导价的更新服务。出让指导价的更新和发布是系统的重要研究内容之一。本文主要基于Flex技术，并结合ArcGIS API for flex、ArcGISserver、BlazeDS、Spring、Hibernate框架和数据库，研究宁波市出让指导价系统。
1系统采用关键技术介绍
1.1RIA与Flex技术
RIA可以看成是具有桌面软件特点和互联网网页特点的应用。它突出的特点就是丰富，即丰富的操作UI和丰富的数据模型：系统将相当一部分原来在服务器端运行的逻辑计算过程移植到了客户端，在服务器端仅保留一些基础的逻辑运算[3]，大大减少数据在服务器端和客户端往返次数，突破了原来Web应用响应速度的瓶颈。
作为RIA技术中一种比较成熟的技术，Flex基于Flash(Flash在家用电脑的安装率高达98%以上)，利用Flex强大的界面表现能力，为用户提供了良好的操作体验。
1.2ArcGIS for Server
ArcGIS for Server是一款基于服务器的GIS产品[4]，面向企业级用户，可以利用它来构建多用户支持、具有丰富GIS功能的GIS应用。ArcGIS for Server为WebGIS应用程序提供了服务的框架，可以很好地满足Flex客户端的需求。ArcGIS for Server 10.1版本支持使用REST接口发布GIS服务，用户可以通过浏览器对发布的服务进行访问和操作，而开发人员则利用暴露的API进行编程，大大简化了普通用户和系统开发人员的工作[5]。
1.3ArcGIS API for Flex
ArcGIS for Server Flex开发接口基于Adobe的RIA技术，ESRI推出的ArcGIS Flex API，集成了REST API，简化了在Web上对GIS资源的访问。使用ArcGIS API for Flex来开发WebGIS应用，可以快捷地使用提供的接口来实现各种GIS功能，比如搜索要素和属性，并表现结果。开发人员利用该类库可以创建出功能服务客户要求、界面访问友好的WebGIS应用。
1.4Flex数据通信服务
对于Flash Player，主要通过HTTP、Web Service和Flash Remoting的方式与服务器通信，因此对于基于Flash Player的Flex来说，与服务端的通信也采用这三种方式[6]。其中Flash Remoting采用AMF协议来进行通信， AMF采用二进制编码，信息交互速度远远超过HTTP、Web Service方式。因此本系统采用Flash Remoting来与服务端来进行通信，在实际使用中，它被封装成FDS(后来更名为LCDS)，由于LCDS是有偿使用，免费版本不足以满足系统的要求，综合考虑后使用同样采用Flash Remoting的免费开源的BladeDS来加强客户端与服务端的通信。具体的通信方式如表1所示。
表1 Flex与服务端通信方式
1.5Spring
Spring是2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架，它解决了企业应用开发的复杂性[9]。框架的主要优势之一是对扩展开放，对修改封闭，把耦合度降到最低，依赖关系减小，更便于开发和后期项目的整合。Spring的依赖注入就是这一方面的最好体现。可以实现分层开发通过AOP，实现声明式事务，统一的日志管理等等。
1.6Hibernate
Hibernate是一个对JDBC进行了非常轻量级的对象封装的关系映射框架。对象关系数据库映射(ORM)，把模型表示的对象映射到基于SQL的关系模型数据结构中[10]。由于Hibernate封装了JDBC，使系统开发人员可以方便地使用面向对象的思想来操纵数据库。Hibernate不仅管理Java类到数据库表的映射，还提供HQL来进行数据查询的操作，方便了对数据库的操作。
1.7系统框架
宁波市土地出让指导价系统总体框架采用客户层、表现层、业务层、持久层以及数据层的5层架构模式[11]。基于ArcGIS API For Flex的宁波市本级土地出让指导价管理信息系统整体架构如图1所示。
图1 Flex RIA系统整体框架
(1) 数据层
数据层是系统的基础，存储有系统需要的空间和属性数据，并提供数据访问接口，为系统提供数据的保障。
(2) 持久层
持久层是服务器端响应客户端请求的核心层，它映射了和数据库中表相对应的持久化类，以及相关的DAO接口和实现类，宁波市土地出让指导价系统使用Hibernate来实现对象关系映射，进而对数据库表进行增删改查的操作。
(3) 业务层
业务层作为整个系统功能的核心，为系统提供业务所需的服务接口和与其相对应的服务实现类。业务层通过Spring框架的依赖注入机制将服务需要的对象注入到对应的服务实现类中，实现数据的交互。业务层将相关的服务接口、服务实现类等封装好后，提供给表现层调用，实现系统对客户端请求的响应。
(4) 表现层
表现层对ArcGIS API For Flex和一系列自定义组件的有效组织，为用户呈现一个具有类似于桌面GIS系统的高交互性的界面，将空间和属性信息实现图文关联展现，同时将原本在服务器端的一些逻辑计算直接在表现层实现，从而减少与服务器端的通信次数。
(5) 客户层
客户层为系统提供运行环境，将编译而成的swf文件实现在浏览器中的图文展示。使用者只需要在浏览器中安装Flash Player插件即可。
2系统设计
根据出让指导价更新工作的要求及流程，系统功能模块设计如图2所示。
图2 系统功能模块设计
2.1地图浏览
用户可以使用多种方式浏览地图，常用的工具有放大、缩小、拖动、全图显示，用户也可以利用鼠标滚轮来进行地图的放大缩小操作。
2.2图层控制
读取保存在服务端的XML文件，使用ArcGISDynamicMapService、ArcGISTiledMapServiceLayer标签来加载动态和静态地图服务。地图服务的显示与否、服务中各个图层的显示均由终端用户通过图层TOC进行控制。
2.3信息查询
系统提供了空间信息和属性信息的查询功能，用户可以使用点选工具直接在地图上通过点选查询区片、土地出让的属性信息，也可以直接输入具体的信息来进行更加复杂的查询，最后将结果在地图上高亮闪烁显示。
2.4出让信息统计
系统提供了对出让地块所属区片号、数目、楼面地价以及地面地价等进行快速计算和统计的功能，同时还提供了指定区县、出让时间范围和出让类型等多种统计方式，最后以直方图和曲线图等直观的方式将结果浏览器窗口中显示出来。
2.5信息录入及编辑
系统提供了三种土地出让信息的录入方法：读取省厅动态监管系统中的XML文件进行录入、读取坐标系统后进行录入和通过作图进行录入，在录入后的信息经过编辑后，利用ArcGIS API for Flex中的applyedit方法将信息进行保存。
2.6价格预警
以每个区片已经发布的各个用地类型的指导价，对于超过指导价的出让地块，在地图上高亮显示进行预警。
2.7权限管理
根据宁波市国土局的要求，给不同岗位的用户赋予不同的操作权限，并将这些权限归类成几个角色，在Oracle数据库中创建权限表和角色表，最终通过读取这两个表的相关字段来确定操作人员所属的角色和拥有的权限。
2.8用户审核
在土地出让信息录入系统后，提交给管理用户进行审核，通过检查审核后，若没有问题，则将这块地的信息显示发布在地图上。
2.9信息更新
基于Flex RIA的数据组织，根据宁波市对出让指导价更新管理系统的需求，对该系统的信息更新功能进行了设计。更新的流程如图3所示。
图3 区片价更新流程
(1) 容积率修正
容积率修正，主要参考前期发布的宁波市商服和住宅用地出让指导价容积率修正系数表格，保存在服务器的数据库中。在进行容积率修正时，利用SQL语句对其进行读取，利用出让类型，容积率范围来读取表中的修正系数。
(2) 时间修正
时间修正分为商业、住宅和工业三大类。(下面以商业的时间修正为例)
首先将一年内商业出让样点的地价，利用数据库中的容积率修正系数表统一修正到基准容积时的样点地价。
第三，采用比值法，如式(1)所示，测算得到时间修正系数K时。
(1)
(3) 区位修正系数
容积率修正的确定同样分为工业、商业和住宅三类。在ArcGIS中将宁波市本级划定为100 m×100 m的网格，通过计算不同的因素，计算出该网格的分值，将该值与所在区片的平均值进行比较，得出该区片的修正系数。
以商业的区位修正为例，本系统确定了4个影响因子：商服中心影响度、道路通达度、长途汽车站以及火车站。
比如商服中心影响度，确定了一级商服中心的得分为100分，二级商服中心得分为30分，然后确定它们与宁波市本级的影响半径的相对距离r，利用式(2)得出该因子的分值，利用式(3)(Wi为对应因子的权重)，得出相应网格的分值。
Fi=一级中心作用分+二级中心作用分=701-ri+301-ri
(2)
(3)
(4) 区片价测算功能
区片价测算分为7类：商务金融用地区片价更新、批发零售用地区片价更新、其它商服用地区片价更新、住宿餐饮用地区片价更新、可选择出让用地区片价更新、住宅用地区片价更新以及工业用地区片价更新。
根据样点地价的分布和有无情况，分别采用如下二种区片价测算更新的方法。
一种是对于有新的出让样点分布的区片，采用标准化样点价格均值法计算，以商务金融用地区片价更新为例，计算公式如式(4)所示：
(4)
Pi：实际出让的用地样点价格；
Ri：对应用地类型的容积率修正系数；
Ti：对应用地类型的时间修正系数；
Qi：对应用地类型的区位条件修正系数；
N：出让时间范围内的月份树木；
P：计算得出的该用地类型的区片价。
另一种是对于没有新的出让样点的区片，通过与已有新样点测算的区片价的比较平均得到，采用区域比较法计算，以商务金融用地区片价更新为例，计算公式如式(5)所示：
(5)
P1,P2,…,PN：N个已初测得到区片价区片的原区片价；
P：待测区片的对应土地类型的原区片价；
P′：待测区片对应土地类型的初测区片价；
N ：初测得到区片价的区片树木。
根据新的土地出让市场交易资料，利用区片价测算模型，计算得到更新期日时的新的区片价，再经过人工干预审核进行发布，实现区片价以半年为期的更新。
3系统实现
3.1数据层
数据是系统的基础，本系统的数据主要包括土地出让图、宁波市区片图和其他修正属性以及空间数据(如：时间修正系数图、区位修正系数图等)。除了规划局发布的地图服务，其他空间数据和属性数据均储存在Oracle11g中，利用空间数据库引擎ArcSDE进行维护和管理。这种集中存储方式可以忽略空间数据和属性数据的区别，简化了开发人员的操作，同时比较好地保持数据的完整性。除了数据库中存储的数据，另外一些比如系统安装配置文件和存储地图服务URL的配置文件等不便于在数据库中存储的文件则以XML文件的格式存放在服务器端，供应用服务器使用。
3.2持久层
持久层是服务器端对客户端请求做出响应的核心，映射了数据库中表相对应的持久化类，以及相关的DAO接口和实现类，实现了与数据库交互所需的各种服务。宁波市土地出让指导价系统是基于J2EE的技术架构下实现的，采用开源的对象关系映射框架Hibernate来实现与数据库的交互。比如将其中的土地出让信息进行封装，生成tudi.hbm.xml和tudi.java两个文件，再结合该对象所需的操作，编写其对数据库进行相关操作的tudiDao.java的DAO文件。其中对数据库的相关操作利用JDBC执行相应的HQL 语句和存储过程来完成，并利用BlazeDS将结果传递给 Flex 客户端。对于利用ArcGIS for Server发布的空间数据，则利用中间件ArcSDE对空间数据库进行操作。
3.3业务层
在Spring框架出现之前，使用EJB2.x来进行业务逻辑层的开发。由于其过于复杂，在系统开发测试都需耗费大量的精力，对于Web系统来说，是重量级的解决方案，性价比较低。因此，系统业务层采用Spring框架来进行开发。它是一个轻量级的Java 开发框架，主要管理持久层和表现层之间的通信。如果客户端需要对服务器端进行通信，则BlazeDS先接受来自表示层的ActionScript类型的数据转化成Java对象，然后调用持久层的DAO来实现所需要的业务，当服务结束后业务层需要返回数据后，则先将返回的持久化类对象通过BlazeDS转化为ActionScript类型，符合表现层的类型规范以供表现层使用。
3.4表现层
表现层利用Flex UI元素和ArcGIS API for Flex接口共同 完成空间数据的可视化。利用ArcGIS for Server提供的URL来加载地图服务并显示地图，并且利用ArcGIS API for Flex提供的接口，实现查询定位、图查属性、数据统计、服务区分析等功能。在宁波市本级土地出让指导价更新管理系统的开发中，尽管ArcGIS API for Flex提供了大量的控件，但是仍旧难以满足系统开发中复杂的需求，造成了很大的不便。例如，在WebGIS系统中，图层目录控件(简称TOC)是必须的，但是ArcGIS API for Flex并不提供具备这些功能的现成的控件，需要我们利用Flex的SDK和ArcGIS API for Flex提供的组件来开发完成。
表现层在接收到数据后，将数据绑定在系统提供或者自定义的可视化组件中。其中在地图的可视化中，通过
4宁波市土地出让指导价系统特点
宁波市土地出让指导价系统效果如图4、图5所示。
图4 海曙区B2区片出让指导价查询效果
图5 系统图层控制
宁波市土地出让指导价系统具有以下3个特点：
(1) 表现力丰富
系统使用了大量的图表来表达土地出让的信息，如advanceddatagrid组件和大量的chart组件，通过图片等其他方式来辅助表达，并将其融合到系统中，实现对土地出让数据的多元表达。
(2) 可交互界面
用户可以通过图表直观地得到所需要的信息，并且能通过图表进行交互，得到深层次的所需的信息。如在土地出让信息统计中，点击某一区县的数据，就能看到该区县的土地出让信息的统计情况。
(3) 及时响应
系统将大部分原来在服务器中运行的计算过程移植到了客户端，比如更新流程中的价格模拟测算，将计算过程在客户端中进行，大大减少数据在服务器端和客户端往返次数，缩短了响应的时间。
5结语
宁波市出让指导价系统综合考虑了国土部门的需求，结合不同修正系数在指导价更新中的关系，确定了出让指导价更新的流程。通过对土地出让价格的模拟测算，可以快速准确地得到所需年份出让指导价的初测结果，为下一步人工干预修正价格提供了事实依据。使用ESRI公司的ArcGIS API for Flex，基于Java开发平台和Oracle数据库，设计实现了宁波市土地出让指导价更新发布的WebGIS。系统充分体现了RIA 应用程序的特点：友好的界面，丰富的体验，即时的响应。基于RIA的WebGIS相对于传统的B/S模式的WebGIS，更加具有实用性。
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收稿日期：2014-12-30。冯友建，副教授，主研领域：基准地价更新评估，海域价格评估。刘增增，硕士。
中图分类号TP39
文献标识码A
DOI:10.3969/j.issn.1000-386x.2016.07.024
RESEARCH ON MARKET GUIDING PRICE INFORMATION SYSTEM FOR NINGBO LAND GRANT BASED ON RIA
Feng YoujianLiu Zengzeng
(DepartmentofEarthSciences,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,Zhejiang,China)
AbstractBased on the study of land grant guiding price, we built a WebGIS system for updating the land grant guiding price. Since traditional WebGIS application has unfriendly UI and slow responding speed, we set up a market guiding price information system for land grant with good user experience, it is achieved by using the latest Flex RIA technology, including using Flex to realise the display of clients, using Spring to realise the logic processing on business layer, using Hibernate to realise the persistence of data, and using AMF protocol to realise the communication between clients and server. The paper elaborately introduces system’s key technology, system framework, specific modules and updating the calculation process. The practice of designing the market guiding price information system for land grant shows that to build a WebGIS system with rich expression ability is feasible and effective by using this method, it provides a system platform for publicising and updating the District land grant guiding price, and has certain relevance in constructing the industry WebGIS system for land grant management.
KeywordsMarket guiding priceWebGISArcGIS for ServerFlex
