開發區土地集約利用評價省級成果管理系統研究

趙 翔 ，唐 旭 ，2，3，劉耀林 ，2，3

（1.武漢大學資源與環境科學學院，湖北武漢430079；2.地理信息系統教育部重點實驗室（武漢大學），湖北武漢430079；3.數字制圖與國土信息應用工程國家測繪局重點實驗室，湖北武漢430079）

自2008年8月國土資源部全面開展開發區土地集約利用評價工作以來[1]，各級土地管理部門按照《開發區土地集約利用評價規程（試行）》（以下簡稱《評價規程》）和《開發區土地集約利用評價數據庫標準（試行）》（以下簡稱《數據庫標準》）的規定[2-3]，對轄區內不同級別（國家級、省級）、不同類型（高新技術開發區、經濟技術開發區等）開發區的土地集約利用狀況進行了調查、評價和結果公示。對于省級土地資源管理部門，通過匯總、審查并規范化管理轄區內所有開發區每2年更新并上報的土地集約利用評價項目成果，實現全省范圍內開發區土地利用橫向分布和時序特征分析，成為開發區土地集約利用監控、擴區升級考核的工作基礎。由于省級轄區內開發區土地集約利用評價的項目時點不同，涉及土地利用、企業效益等多種專題信息，提交成果涉及矢量圖形、電子表格、文本報告和影像圖片等多種數據格式，從數據匯總、成果審查以及拓展應用等工作需求角度，建立基于計算機技術的信息系統成為必然。

目前商業GIS技術已被廣泛應用于輔助開發區土地集約利用評價與數據庫建立[4-5]，利用GIS組件技術[6-7]和基于OSGI插件機制[8]針對開發區土地集約利用評價業務定制開發的信息系統也有了不少成功案例。此類研究應用為提高評價工作效率，推動成果的規范化管理起到了重要作用，但都側重單個開發區的評價測算，針對省級范圍或區域層次的開發區土地集約利用成果管理和分析應用研究則少有人關注。而相關領域的省級基準地價成果管理信息系統研究[9]對于開發區土地集約利用評價成果的管理和應用具有重要的參考和借鑒。因此，本文將參考相關文獻研究，以《評價規程》和《數據庫標準》為業務依據，考慮開發區土地集約利用評價項目的部門業務關系、成果提交流程和數據管理需求，研究構建一個基于GIS組件和網絡技術的信息系統，實現“多開發區、多時點”評估項目的“多專題、多格式”的評價成果數據入庫、審核、可視化表達與統計分析的一體化管理。

1 系統業務需求分析

開發區土地集約利用評價省級成果管理業務由成果上報、成果數據審查、數據入庫備案、成果查詢與可視化表達、成果統計分析與應用5個階段構成，各階段具體內容分別為：（1）成果上報，各開發區完成土地集約利用評價工作后，按照《評價規程》和《數據庫標準》規定的內容、格式和數據結構將評價成果數據上報給省級土地管理部門。（2）成果數據審查，省級土地管理部門按照《評價規程》和《數據庫標準》的要求對上報的數據首先進行規范性檢查，在此基礎上依次再進行評價范圍審查、地類圖斑拓撲檢查、評價基礎指標校核、用地集約度指標和用潛力指標等內容進行審查。（3）對于未能通過審查的評價成果，省級土管部門將通知該開發區進行更正并附上數據審查結果報告。通過審查的成果數據進行入庫備案。（4）以多種方式對成果數據集進行查詢和可視化表達。（5）采用一定的統計分析方法對成果數據集統計分析決策等應用。具體業務流程總結如下圖所示。

圖1 系統業務流程Fig.1 Workflow of the system

2 系統總體設計

2.1 系統網絡架構

由于開發區土地集約利用評價省級成果管理業務涉及分布于不同地理和網絡位置的業務部門，為實現成果數據從上報、審查、結果反饋到評價結果的發布和應用整體流程無縫銜接，系統將采用C/S（客戶端/服務器）與B/S（瀏覽器/服務器）混合的網絡架構模式（圖2）。

系統網絡架構中各部分功能和地位為：（1）開發區客戶端用戶使用Web瀏覽器訪問系統網站，通過國土資源廣域網完成評價成果數據的遠程上報和數據審查結果的查詢；（2）公眾客戶端使用Web瀏覽器，查看公示的開發區土地集約利用評價成果；（3）Web服務器架設FTP服務軟件接收各開發區客戶端上報的成果數據包，并部署由Asp.net開發的系統網站提供審查結果反饋與評價結果公示等信息服務；（4）數據服務器安裝SQL Server和ArcGIS SDE數據管理平臺軟件，存儲系統數據和評價成果數據，提供各類數據服務；（5）省級土地管理部門的相關業務單位客戶端使用由ArcGIS Engine和Visual C#開發的桌面客戶端軟件訪問數據服務器，通過省級土地管理部門內部局域網完成數據的入庫、審查、結果反饋、成果查詢顯示和成果統計分析等全部業務。

圖2 系統網絡架構Fig.2 The network environment of the system

2.2 系統功能結構

開發區土地集約利用評價省級成果管理系統分為評價數據入庫、評價結果查看、成果統計分析、信息服務和系統維護工具共6個模塊，各模塊功能分別為：（1）評價數據入庫，分空間數據入庫、調查表格入庫和統計數據檢核3個子模塊，完成開發區評價成果入庫、檢核的功能。其中，空間數據入庫用于導入成果數據中的空間數據（如土地利用現狀圖斑等），并根據《數據庫標準》對成果數據的要素體系、數據結構和數據內容進行檢核；調查表格錄入模塊按照《評價規程》中規定的樣式將調查表格數據（《評價規程》中的表E1-E14）輸入系統；統計數據檢核子模塊根據上報的地類圖斑等調查數據和指標統計規則，對評價基礎數據中的統計指標（《評價規程》中的表E3-E7）進行統計檢核。（2）評價結果查看，分為集約度指標查看和用地潛力指標查看2個子模塊。其中，集約度指標查看模塊提供評價集約度指標上報數據輸入、查詢和檢核功能；用地潛力指標查看用于潛力指標數據的輸入、查詢和檢核。（3）評價成果管理，對開發區評價成果報表、報告和圖件進行可視化展現。其中，成果報表管理可支持Excel、html網頁和CSV多種格式報表的生成和輸出；成果報告管理模塊提供word和PDF格式的報告文件輸入、查看和輸出功能；成果圖件管理模塊除了可對一般的JPG、PDF等格式的成果圖件進行輸入、查看和輸出外，還提供了根據開發區內的地形、建筑物的樓層等條件生成3D成果圖以直觀展現開發區土地利用狀況，更利于評價成果的表達、校核、分析和決策應用。（4）成果統計分析，提供基于全省評價成果數據集實現對多個開發區土地集約利用狀況對比分析和開發區土地集約利用狀況時序分析的功能，并以統計圖、報表等多種方式展現統計分析結果。（5）信息服務，為開發區客戶端提供成果上報、數據審查結果下載等功能，并對公眾公示開發區土地集約利用評價成果。（6）系統維護模塊提供數據備份/恢復接口和權限管理功能，保障系統數據安全。

2.3 數據模型設計

開發區土地集約利用評價成果數據根據其產生的評價階段和作用可以分為評價基礎數據和評價結果數據。其中：（1）評價基礎數據是指在開發區土地集約利用評價過程中通過測繪、問卷調查等手段調查得到調查數據（包括評價相關的空間數據、《評價規程》中的表E1、E2、E9、E11、E14、E15、E16和其他相關的照片等）和通過對基礎調查數據進行匯總統計得到的統計數據（《評價規程》中的表 E3、E4、E5、E6、E7、E8、E10、E12、E13）；（2）評價結果數據則包括開發區土地利用集約度評價和潛力測算過程中得到的評價指標體系及權重、各類用地指標的集約度分值數據、潛力指標數據（包括《評價規程》中的表E17、E18和表F1—F6）和文檔報告、成果圖件等結果數據。

根據其數據類型、格式和存儲方式的不同，開發區土地集約利用評價成果數據可分為空間數據庫、表格數據、圖件數據、文本數據和其他數據文件（基礎資料匯編、典型企業照片等）5大類別[3]。其中：（1）空間數據采用矢量（FeatureClass）或影像（Raster）模型存儲于地理數據庫（GeoDatabase）中；（2）表格數據采用關系表（Table）模型存儲；（3）成果圖件、文本報告和其他照片文件等數據統一采用周國新等提出的“圖數文”一體化管理技術[9]以二進制流的形式存儲于數據庫的關系表中。根據開發區土地集約利用評價省級成果管理和成果數據特點分析，設計開發區土地集約利用評價省級成果數據庫關系模型如圖3所示。

圖3 系統數據模型Fig.3 Data model of the system

數據關系模型模圖中，系統數據庫用于存儲開發區基本信息、評價數據集索引信息、數據字典信息和用戶信息等系統運行必須的數據；省級成果數據庫用于“多開發區、多時點、多專題、多格式”的評價成果數據的管理，其技術要點包括：（1）省內不同開發區分配單獨的SQL Server數據庫用戶，用戶名稱使用該開發區在《中國開發區審核公告目錄（2006年版）》[10]中的目錄代碼；（2）開發區不同時點的評價成果數據分別存儲于不同的SQL Server數據文件中，其文件命名格式為：7位開發區代碼+8位代表評價期日的數字，實現對“多開發區、多時點”的數據管理；（3）以《數據庫標準》為基礎，將數據庫劃分為空間數據、屬性數據、圖件數據、文本數據和附件數據5個專題子庫，并在此基礎上對圖件、文本和其他數據內容進行擴充，實現對“多專題、多格式”數據的存儲與管理。

3 成果數據檢核與分析方法

3.1 基礎數據檢核方法

評價基礎數據是進行開發區土地集約評價、潛力測算、統計分析等工作的重要基礎，其內容體系完備性、屬性結構和內容的正確性將影響評價結果的準確度。因此，對評價基礎數據內容體系完備性、結構與內容的規范性、空間矢量圖斑拓撲和統計指標的準確性進行檢查，是評價成果審查的重要內容。方法與內容體系如圖4。

圖4 基礎數據檢核方法Fig.4 Methods for examining the basic data

3.2 結果數據檢核方法

結果數據是對評價成果進行統計分析與決策支持的重要來源，評價結果的準確性將影響統計分析結果的科學性。結果數據的檢核原理是利用評價基礎數據，按照《評價規程》的中有關評價指標權重、集約度指標和潛力指標計算方法，自動檢核、計算各類結果指標，并與對應的上報指標進行對比檢核，各類指標的檢查方法如下：

圖5 結果數據檢核方法Fig.5 Methods for examining the result

3.3 評價結果統計分析

采用合理的統計分析模型對評價結果進行統計分析，是充分發揮開發區土地集約利用評價成果的決策支持功能的重要途徑。系統集成了包括多元回歸統計、馬爾科夫鏈等專業算法模型用于開發區土地集約利用評價結果的統計分析與決策支持，基本原理如圖5所示。

圖6 評價結果統計分析Fig.6 Statistical analysis of the result

其中，評價結果統計分析主要分為：（1）對某一評價時點各開發區土地集約利用和潛力狀況分別按照開發區級別、類型、所在地市，進行統計、對比，分析開發區土地利用集約度和潛力狀況在全省范圍內的分布狀況；（2）對某一特定開發區土地利用的集約度和潛力狀況進行時序分析，掌握該開發區土地利用集約度和潛力指標的歷史變化情況，并根據開發區的產業特征和發展目標，對未來時期開發區土地利用的集約度和潛力指標進行預測。

4 系統軟件的開發與實現

系統基于B/S與C/S混合的網絡架構設計，其中：（1）桌面端的應用程序主要用于數據入庫、審查、統計分析與應用，故以Microsoft Visual C#2008為開發語言平臺，采用ArcGIS Engine V 9.3作為GIS組件開發實現；（2）服務器端采用SQL Server 2005與ArcGIS SDEV 9.3作為“多開發區、多時點、多專題、多格式”數據存儲倉庫；（3）系統用于成果數據上報與信息發布的Web應用程序則以ASP.NET 3.5為平臺進行開發，并部署在服務器端。

5 結論與建議

本文從開發區土地集約利用評價省級成果管理的實際業務需求出發，嚴格遵守《評價規程》和《數據庫標準》的要求和規定設計了能夠滿足開發區土地集約利用評價省級成果管理需求的數據模型、網絡架構與系統功能結構，為開發區土地集約利用評價省級成果管理工作提供了重要的技術支持。然而，開發區土地集約利用評價成果管理工作涉及的業務單位眾多，需要各部門之間統一協調與合作，且評價成果內容繁多并需要持續更新。要充分發揮系統在全省開發區土地集約利用評價成果的規范化與持續性管理工作中的作用，省級土地管理部門應當建立起一套適應于信息化條件下評價成果管理與應用的開發區土地集約利用評價成果管理制度，具體包括：（1）評價成果更新制度，嚴格執行《評價規程》有關評價成果更新的要求，監督轄區內各開發區定期更新評價成果以保持成果的現勢性；（2）評價成果上報匯總制度，制定適用于本省實際情況的成果數據提交規范，要求全省所有開發區的評價成果必須在指定時間內，按照指定的數據格式和要求上報匯總到省級土地管理部門進行備案審查；（3）評價成果分析制度，定期對轄區內多開發區、多時段的評價成果數據進行分析，并形成相應的分析報告,服務于開發區土地管理業務決策。以上述管理制度為保障，信息系統的推廣與應用對實現開發區土地集約利用評價成果的規范化管理、提高成果審查效率、充分發揮評價成果的決策支持功能等具有重要意義。

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［1］ 中華人民共和國國土資源部.國土資源部關于開展開發區土地集約利用評價工作的通知［EB/OL］.http://www.mlr.gov.cn/xwdt/zytz/200807/t20080717_108387.htm，2010-11-05.

［2］ 中華人民共和國國土資源部.開發區土地集約利用評價規程（試行）［S］.2008.

［3］ 中華人民共和國國土資源部.開發區土地集約利用評價數據庫標準（試行）［S］.2010.

［4］ 朱蕾.基于GIS的長春經濟技術開發區土地集約利用評價研究［D］.長春：吉林大學，2009.

［5］ 畢志濤.基于GeoMedia Professional的開發區土地集約利用潛力研究［D］.西安：西北大學，2009.

［6］ 王碩，馬兆華，趙梅，等.縣（市）級開發區土地集約利用評價系統研究［J］.現代農業科技，2010，（11）：393-396.

［7］ 唐旭，趙翔，劉耀林，等.開發區土地集約利用評價信息系統的構建與應用［J］.武漢大學學報（信息科學版），2011，（3）：373-377.

［8］ 聶宜民，楊銳，張會會，等.基于OSGI插件機制的縣（市）級開發區土地集約利用評價系統解決方案［J］.中國土地科學，2010，24（4）：66-69.

［9］ 周國新，劉慶清，唐旭，等.廣東省城鎮基準地價成果管理信息系統研究［J］.湖北民族學院學院（自然科學版），2009，（6）：239.

［10］國家發展和改革委員會，國土資源部，建設部.中國開發區審核公告目錄2006年版［S］.2006.