基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

王秉義，陳龍乾，程從坤

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.安徽省土地利用工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230601）

基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

王秉義1，2，陳龍乾1，程從坤2

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.安徽省土地利用工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230601）

研究目的：研究基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)，明確集成方法，確定系統(tǒng)架構(gòu)和工作原理，并以皖江城市帶為示范區(qū)建設(shè)信息系統(tǒng)。研究方法：系統(tǒng)分析法和實(shí)例驗(yàn)證法。研究結(jié)果：（1）提出的基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)及集成方法，能較全面的分析土地保障與監(jiān)管各個(gè)環(huán)節(jié)；（2）將產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導(dǎo)和用地監(jiān)管子系統(tǒng)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的有效選址與監(jiān)管目標(biāo)。研究結(jié)論：基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)較好地解決了產(chǎn)業(yè)承接過程中土地保障與監(jiān)管的現(xiàn)實(shí)問題，具有較廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

土地信息；產(chǎn)業(yè)承接；土地保障；土地監(jiān)管；系統(tǒng)集成

1 引言

產(chǎn)業(yè)承接是中、西部發(fā)展的重要戰(zhàn)略，實(shí)施過程受到資源承載強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)適宜性選擇和用地指標(biāo)等多項(xiàng)外部因素的約束[1]，其土地保障與監(jiān)管是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及土地承載力評(píng)價(jià)、適宜性分析、潛力調(diào)控、耕地補(bǔ)充、空間規(guī)劃、動(dòng)態(tài)監(jiān)管等多項(xiàng)土地利用技術(shù)[2]，集成上述技術(shù)，開發(fā)土地保障監(jiān)管系統(tǒng)是現(xiàn)階段該區(qū)域國(guó)土資源管理部門的首要任務(wù)。但目前，針對(duì)產(chǎn)業(yè)承接特性的土地利用集成研究較少，已有集成方式以“模型工具箱”架構(gòu)為主[3]，該集成模式不支持模型間的連接和數(shù)據(jù)共享，模型重用性較低[4]。針對(duì)此，任志國(guó)等提出了基于中間件技術(shù)的集成框架構(gòu)想和范式框架[5]，但未給出實(shí)證案例和實(shí)現(xiàn)路徑。對(duì)此，本文依據(jù)產(chǎn)業(yè)承接特點(diǎn)，提出產(chǎn)業(yè)承接的土地利用關(guān)鍵技術(shù)，并構(gòu)建集成模型和流程、方法，通過基于中間件的開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了松散耦合式通用性較強(qiáng)的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)，并以皖江城市帶為系統(tǒng)應(yīng)用示范區(qū)，展示了系統(tǒng)應(yīng)用的部分成果。

2 關(guān)鍵技術(shù)集成

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)技術(shù)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術(shù)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術(shù)、不同自然條件土地整治技術(shù)、區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術(shù)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)6項(xiàng)技術(shù)。

（1）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)技術(shù)。以產(chǎn)業(yè)承接為背景，基于不同產(chǎn)業(yè)進(jìn)行土地承載力的人口、資源、環(huán)境模擬，構(gòu)建土地承載力的產(chǎn)業(yè)、人口、資源、環(huán)境（I-P-R-E）評(píng)價(jià)體系，通過不同層次的區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力空間疊加，研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的土地承載力分區(qū)技術(shù)，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的容量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的極限規(guī)模。

（2）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術(shù)。分析產(chǎn)業(yè)用地結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制，研究產(chǎn)業(yè)集聚的作用機(jī)理，評(píng)估生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)位作用對(duì)產(chǎn)業(yè)布局的影響，構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析體系，研判區(qū)域產(chǎn)業(yè)承接的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)類型，劃分產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用功能區(qū)，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的選擇問題，即承接產(chǎn)業(yè)的適宜類型。

（3）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術(shù)。基于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，結(jié)合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，通過建立產(chǎn)業(yè)用地集約利用評(píng)價(jià)體系、研發(fā)低效用地再開發(fā)技術(shù)、構(gòu)建多元化的存量調(diào)控模型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的用地存量識(shí)別、低效類型研判和規(guī)模潛力測(cè)算的一體化，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的存量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的存量規(guī)模。

（4）不同自然條件土地整治技術(shù)。重點(diǎn)研究沿江山區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)型、沿江丘陵區(qū)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌型和沿江平原區(qū)高質(zhì)農(nóng)田型的土地整治技術(shù)[6]，基于上述實(shí)證，測(cè)算新增耕地系數(shù)，預(yù)測(cè)新增耕地規(guī)模，著重解決承接產(chǎn)業(yè)建設(shè)用地占用后耕地補(bǔ)充問題，即新增耕地規(guī)模。

（5）區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術(shù)。以資源稟賦和環(huán)境容量為基礎(chǔ)，開展土地利用生態(tài)環(huán)境影響情景分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)模擬分析研究，研究多目標(biāo)土地利用空間規(guī)劃技術(shù)體系，提出基于柵格的空間規(guī)劃布局方法，優(yōu)化土地利用格局，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的空間引導(dǎo)問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地布局。

（6）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)。研究低空遙感與地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合的動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式，從存量建設(shè)用地管控和新增建設(shè)用地監(jiān)管兩個(gè)方面，構(gòu)建建設(shè)用地監(jiān)管體系，研發(fā)監(jiān)管信息快速獲取及更新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土地“批、供、用、補(bǔ)、查”全程動(dòng)態(tài)監(jiān)管，著重解決產(chǎn)業(yè)承接后的監(jiān)管問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地管控。

2.2 集成流程和方法

上述技術(shù)集成時(shí)，采用工作流方法[7]，將系統(tǒng)分為4個(gè)子系統(tǒng)，包括產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導(dǎo)和用地監(jiān)管。其中“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)”屬宏觀和中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析2項(xiàng)技術(shù)；“用地保障子系統(tǒng)”屬中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控和不同自然條件的土地整治2項(xiàng)技術(shù)；“空間引導(dǎo)子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃1項(xiàng)技術(shù)；“用地監(jiān)管子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管1項(xiàng)技術(shù)。具體框架如圖1。

圖1 集成流程和方法Fig.1 Technology research framework

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工作原理

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮系統(tǒng)易用性和模型的重用性系統(tǒng)[8]，系統(tǒng)采用插件機(jī)制[9]集成模式。系統(tǒng)主框架提供用戶交互、地圖瀏覽查詢、插件管理、數(shù)據(jù)管理和基本空間分析5個(gè)模塊，業(yè)務(wù)模塊以插件形式開發(fā)。系統(tǒng)通過主框架接口將相應(yīng)的功能開放給插件調(diào)用，插件以所屬類別實(shí)現(xiàn)不同的接口供主程序調(diào)用。總體架構(gòu)如圖2。

主框架中交互模塊是系統(tǒng)與用戶的接口界面，負(fù)責(zé)接收用戶要求，并向用戶反饋輔助決策結(jié)果。地圖瀏覽查詢模塊用于實(shí)現(xiàn)地圖顯示、地圖瀏覽、屬性查詢和地圖渲染等基本地圖功能。插件管理模塊，一方面，對(duì)不同擴(kuò)展功能分類定義標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)現(xiàn)不同功能插件的有機(jī)統(tǒng)一；另一方面，用于設(shè)定插件工作流程，實(shí)現(xiàn)各插件的協(xié)同管理。數(shù)據(jù)管理模塊用于管理、調(diào)用及維護(hù)決策過程中所涉及的數(shù)據(jù)。基本空間分析模塊用于實(shí)現(xiàn)GIS的基本空間分析功能，如疊置分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。

3.2 系統(tǒng)工作原理

目前，產(chǎn)業(yè)承接以二、三產(chǎn)業(yè)為主，而二、三產(chǎn)業(yè)向園區(qū)集中是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑[1]，因此，按照集成框架，系統(tǒng)選擇縣（區(qū)）、開發(fā)區(qū)和地塊為宏觀、中觀和微觀層面的研究對(duì)象，并以“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選→用地保障→空間引導(dǎo)→用地監(jiān)管”為業(yè)務(wù)路徑，系統(tǒng)運(yùn)行原理如圖3。

3.2.1 產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)

（1）調(diào)用插件_1，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的各承接產(chǎn)業(yè)承載力分級(jí)圖，記錄承載力分級(jí)為高和較高的縣（區(qū)）代碼（以JL_1表示）。

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖Fig.2 The architecture diagram of system

（2）調(diào)用插件_2，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的各承接產(chǎn)業(yè)適宜性分級(jí)圖，在JL_1內(nèi)選擇適宜性分級(jí)為適宜和較適宜的縣（區(qū)），并記錄其代碼（以JL_2表示）。此時(shí)，JL_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)的可承接縣（區(qū)）。

（3）再次調(diào)用插件_2，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以開發(fā)區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)（以JL_2_1表示），并以JL_2_1為基礎(chǔ)表，選擇JL_2縣（區(qū)）內(nèi)開發(fā)區(qū)與承接產(chǎn)業(yè)一致的開發(fā)區(qū)（以JL_2_2表示）。此時(shí)，JL_2_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)的可承接開發(fā)園區(qū)。

3.2.2 用地保障子系統(tǒng)

（1）調(diào)用插件_3，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以開發(fā)區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的存量潛力規(guī)模（以JL_3表示），通過判別承接產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目用地規(guī)模與可承接開發(fā)區(qū)（JL_2_2）的潛力規(guī)模（JL_3）大小，按照存量?jī)?yōu)先原則，確定承接產(chǎn)業(yè)布局在開發(fā)區(qū)內(nèi)存量和增量的用地比例。若存量≥項(xiàng)目規(guī)模，直接利用存量；若存量＜項(xiàng)目規(guī)模，確定新增規(guī)模后，需研判該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模能否滿足新增建設(shè)用地占地的補(bǔ)充需要。

（2）調(diào)用插件_4，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以項(xiàng)目區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各縣（區(qū)）的新增耕地規(guī)模（以JL_4表示），利用GIS分析測(cè)算新增建設(shè)用地占用耕地規(guī)模，并判斷其與該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模（JL_4）的大小，判斷該縣（區(qū)）能否完成占補(bǔ)平衡。

3.2.3 空間引導(dǎo)子系統(tǒng) 調(diào)用插件_5，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以柵格為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各柵格的規(guī)劃引導(dǎo)用途（以JL_5表示），按照規(guī)劃用途（JL_5）在開發(fā)區(qū)內(nèi)（或開發(fā)區(qū)新建、擴(kuò)容）引導(dǎo)承接產(chǎn)業(yè)落地。

3.2.4 用地監(jiān)管子系統(tǒng) 承接產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地后，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目用地情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。調(diào)用插件_6，通過低空遙感和地面監(jiān)測(cè)，記錄存量用地的再利用狀況，更新開發(fā)區(qū)潛力規(guī)模（JL_3）；記錄新增建設(shè)用地利用情況，包括地塊信息和產(chǎn)業(yè)信息等（以JL_6表示），形成“批、供、用、補(bǔ)、查”全程動(dòng)態(tài)監(jiān)管。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)示范區(qū)

皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)是國(guó)家級(jí)示范區(qū)，典型的產(chǎn)業(yè)承接區(qū)域，范圍包括合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、安慶、池州、滁州、宣城和六安（金安區(qū)和舒城縣）9市，59個(gè)縣（市、區(qū)），土地面積7.6×104km2，2013年人口3058×104人，規(guī)模以上工業(yè)增加值5859.9×108元，財(cái)政收入2144.6×108元。

圖3 系統(tǒng)工作原理圖Fig.3 The working principle of system

4.2 系統(tǒng)應(yīng)用成果

系統(tǒng)以皖江城市帶全域?yàn)槭痉秾?duì)象（圖4），通過產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導(dǎo)和用地監(jiān)管4個(gè)子系統(tǒng)，完成了該區(qū)域213個(gè)重點(diǎn)投資項(xiàng)目的選址與監(jiān)管任務(wù)，促進(jìn)了該區(qū)域的土地資源的合理利用和保護(hù)，進(jìn)一步提升了土地資源利用效率，有效的加強(qiáng)了土地資源的節(jié)約集約利用。

圖4 皖江城市帶土地保障與監(jiān)管信息系統(tǒng)界面圖Fig.4 The user interface of land permission and supervision information system in Wanjiang City Belt

5 結(jié)論

基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)，有效地集成了產(chǎn)業(yè)承接過程中涉及的各項(xiàng)土地利用技術(shù)，很好地解決了土地保障與監(jiān)管的現(xiàn)實(shí)問題。同時(shí)，本文提出的基于產(chǎn)業(yè)承接的土地利用關(guān)鍵技術(shù)及集成流程，較全面的分析了土地保障與監(jiān)管的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有一定的普適意義和推廣價(jià)值。為便于管理，文中將集成模型簡(jiǎn)化為線性關(guān)系進(jìn)行求解，但實(shí)際上保障和監(jiān)管的相互作用并非完全線性，有待進(jìn)一步研究和深化。

（References）：

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（本文責(zé)編：陳美景）

The Integration Design and Realization of Land Permission and Supervision Information System Based on Industrial Undertaking

WANG Bing-yi1,2, CHEN Long-qian1, CHENG Cong-kun2
（1. School of Environmental Science and Spatial Informatics, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China; 2. Anhui Province Key Laboratory of Land Use Engineering, Hefei 230601, China）

The purpose of this paper is to find out the key integration technology for land permission and supervision based on industrial undertaking, and develop an information system, including integration methods, design path and principle. Methods used are systematic analysis and case study. The results show that 1）the key technology and integration methods could provide a comprehensive analysis; 2）sub system, including industry preferred, land permission, space guidance and land supervision, could achieve the aim of industry project location and supervision. The conclusion indicates that the information system could solve perfectly the problem of land permission and supervision in industrial undertaking. It is also useful for widely application.

land information; industrial undertaking; land permission; land supervision; system integration

F301.2

A

1001-8158（2014）10-0055-06

2014-06-30

國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（201111010-7）。

王秉義（1982-），男，山西大同人，工程師，博士研究生。主要研究方向?yàn)橥恋匾?guī)劃與信息管理。E-mail: wangbingyi@foxmail.com

陳龍乾（1964-），男，江蘇阜寧人，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源監(jiān)測(cè)與規(guī)劃。E-mail: clqcumt@126.com