基于GIS的城镇土地分等定级 - 图文

综合实验一

——基于GIS的城镇土地分等定级

实验目的：

1．掌握不同数据格式之间的数据转换方法；

2．培养分析问题、解决问题的能力，综合利用各种常用软件如AUTOCAD、ARCINFO、ARCVIEW等的能力；

3．了解城镇土地分等定级的基本原理与方法。

实验准备：

1．软件准备：AutoCAD， Arcinfo, Arcview，Excel，ArcGIS 2．方法准备：《城镇土地分等定级规程》 3．数据：dj-lu.dwg (道路分布图)； 面状的图形：单元图.dwg；

公用设施作用分值图.dwg；

规划条件限制作用分值图.dwg； 环境条件作用分值图.dwg； 基础设施作用分值图.dwg； 例如图所示：

线状的图形： 人口密度作用分值图.dwg；

商服繁华1作用分值图.dwg； 商服繁华2作用分值图.dwg。 道路通达度分值图.dwg； 对外交通作用分值图.dwg；

例如图所示：

实验原理：

根据国家2002年7月1日颁布的《中华人民共和国行业标准UDC城镇土地

定级规程》的规定：

1．根据城镇土地的经济和自然两方面属性及其在社会经济活动中的地位、作用，综合评定和划分城镇土地等级，为全面地、科学地管理土地，合理利用城镇土地，以及为有关部门制订规划、计划和有偿使用土地提供依据。

2．土地定级的原则

* 综合分析原则：定级应对各种经济、社会、自然因素进行综合分析，按差异划

分土地级。土地级既要反映土地在经济效益上的差异，也要反映经济、社会、生态等综合效益的差异；

* 主导因素原则：土地定级应根据城镇内影响土地优劣的因素种类及其作用的差

异，重点分析对土地级起控制和主导作用的因素，突出主导因素的影响，评定土地级；

* 地域分异原则：土地定级应掌握土地区位条件和特性的分布与组合规律，并分

析各个由于区位条件不同形成的地域分异状况，将类似地域划归同一土地级；

* 级差收益原则：土地定级应在初步划分的土地级上对级差收益明显的有关行业

进行级差收益测算，测算值作为确定土地级数目和了解行业级差收益的重要参考依据；

* 定量与定性结合原则：土地定级应尽量把定性的、经验性的分析进行量化，以

定量计算为主，必要时才对某些现阶段难以定量的社会、经济因素采用定性分析，以减少人为任意性，提高土地级精度。

3．土地定级的技术方法：

a.因素的作用分计算采用相对值法和距离递减法，按0——100分封闭区间赋分，因素指标与作用分的关系按正相关设置，因素条件越好，距离越近，作用分越高；

b.单元划分可选用主导因素均值法、叠置法或动态网格法； c.权重确定采用特尔菲测定法、因素成对比较法、层次分析法； d.单元总分值计算采用因素加权分值和法。

e.级别确定采用总分数轴法、总分频率曲线法、总分剖面图法； f.典型级差收益测算采用典型抽样测定、数理统计检验方法。

实验技术方案：

全部的CAD格式的图形 在Arcinfo中转化成DXF格式的文件 单元图 矢量图形转化 规划条件限制作用分值图 基础设施作用分值图 公用设施作用分值图 环境条件作用分值图 道路通达度分值图 对外交通作用分值图 人口密度作用分值图 商服繁华1作用分值图 商服繁华2作用分值图 转成SHAPE文件，在Arcinfo中重新建立多边形的拓扑关系，在将其多边形文件进行转栅格图 转成SHAPE文件，在Arcinfo中重新建立线的拓扑关系，再利用各自对应的参数值进行建TIN，建立各自的DEM 单元图 利用各种参数的权重，进行栅格图层叠加处理，然后在按单元图形进行划分，分等定级 结果图

实验技术要求和主要步骤：

根据城镇土地分等定级的原理和方法，利用所提供的数据，在Arc/info或ArcView软件下完成所给城镇的分等定级工作，其中基本的定级因子及其分值已在所给的图中标明，各因子的权重也在下文中给出。 其中，几个主要步骤和要求如下：

1、对所给的单元图、道路图、各定级因子图进行整理，把CAD格式的数据转到Arc/info或ArcView下：

（1）在Arcview中将图形打开。打开Arcview后建立工程和视窗[view]后,

在主菜单的[FILE]下的[Extensions]中将阅读CAD格式的模块装入，

（2）将各个CAD图形转化成shape格式的矢量图形。利用[Theme]下的[Convert To Shape File]将图形进行转换成shape文件，在弹出的对话框中确认转换后的文件名和存放地点，进行转换。

（3）然后将其在ArcToolBox中转换成Coverage的格式。打开ArcToolBox，选择[ConversionTools]的下拉菜单中的[Export From Shapefile]在其中选择[Shapefile To Coverage]

双击，弹出转换文件的对话框，选择转换的文件和转换后的文件存放位置和相关类别。

待转换的shape文件 文件属性类别 转换后的文件

（4）重建拓扑关系。利用得到的Coverage文件对其进行建立拓扑，也就是进行Clean操作。同样是在ArcToolBox中进行该项操作。选择[Data Management Tools]的下拉菜单中的[Topology]在其中选择[Clean]

双击，弹出转换文件的对话框，选择转换的文件和转换后的文件存放位置和相关类别。

待转换的文件 拓扑的性质选择 重建拓扑后的文件

多边形和线，点的拓扑结构就会建立，而不再是毫无拓扑结构的简单线段了。基本的流程图(如下图所示：)

DWG 图形 转化 shape 图形 转化 Coverage 图形 clean 最终的有拓扑结构的图形

2.对单元图、道路图和各个定级因子图进行数据的整理。具体的来说，整理的方面如下：

（1） （1） 多边形图形的边界的闭合与否，由于闭合与否在多边形建立拓

扑后就可以一目了然，尤其是在交接的地方，很容易出现问题。解决

多边形未封的方法是在AutoCAD中进行补漏处理，使其真正的是一个个完整的多边形区域；例如下图：

（2） （2） 线状地物和面状地物的属性进行属性的输入，虽然它们的拓扑

关系已经明确，但在CAD中的定级因子的属性已经完全的丢失或重组了，所以需要进行属性的完全确认和简核。这项工作主要是在Arcview中进行的。在左边利用 按扭选择要输入属性的地块或线段，然后再打开属性列表，进行属性输入。

2、在ArcView下，对已经完全处理好的矢量的图形进行栅格化。

（1）将线状的图形各自利用其定级因子的属性进行建TIN操作。建TIN时的边界是当然是将全部图形的研究区域完全包含的方形区域。这样在最后进行权重的处理时比较容易。选择线状的图形，然后在[Surface]下面选择[Create TIN From Feature]。如下：

然后在弹出的对话框中选择，要进行建TIN的文件，以及依照的字段，建TIN的方式等。如下：

建成的TIN如下所示（以道路的通达度为作用的TIN）：

然后，利用得到的TIN进行[Convert To Grid]处理，也就是转成栅格，从而建立各种不同定级因子的DEM模型。（如图所示，转成栅格：）

由于在转栅格后，在栅格区域的外围是没有值的空白区域，所以还得将这些区域

给至零处理。在[Transformation]菜单下选择[Set No Value Label]，然后在弹出的对话框中填入0后，单击[OK]进行转换。如下图：

（2）其次，将面状图形进行直接的转栅格操作，以定级因子为栅格的值，并将无数据区域，取值为零。直接弹亮面状图形文件，在[Theme]菜单下选择[Convert To Grid]处理，同时在转换时选择定级因子为转换的栅格值。如图转换后的面状图形：

在上述的转栅格操作中，要注意的是，必须将转成的栅格分辨率大小一致，使得在图层加权时不会出现错误。

3、根据各因子的权重（通过专家打分得到的），求得各单元的总分值。各因子的权重如下：

商服繁华1：0.09 商服繁华2：0.07 道路通达度：0.11 对外交通：0.09 基础设施：0.09 公用设施：0.11 环境条件：0.17

规划限制条件：0.17 人口密度：0.1

4、得到各个栅格图层加权叠加的数字土地等级分值模型图层。 在[Analysis]中选择[Map Calulation]进行图层操作，对各个定级因子都乘上各自对应的专家权重值后，进行求总和。

这样得到，每个栅格值就是最后包含着全部定级因子和专家权重的定级值了。

由于在土地定级中是以土地的宗地为土地定级划分单位的，所以需要的是一个宗地一个定级值，在实验采用的是一个宗地的中心点的值来作为这个宗地块的定级值的。

这样就得到最后的土地定级值的分布图：

图例：

根据以下的土地定级值的分布的状况图：

和该地区的大小，划分成了四种级别的土地等级，依据上面得到的直方图进行等级划分：

第一级：0~20 第二级：20~30 第三级：30-50 第四级：50~80

最终得到的土地等级分布规划图：

实验报告要求：

作出书面报告，包括设计方案、技术方法和结果。具体内容如下：

1、本次任务的目的及设计方案； 2、方案的具体步骤及方法

A、 CAD数据的整理及向Arc/info或ArcView的转换方法； B、 单元图中每个单元各个因子值的求取方法及结果； C、 单元图中各单元总分值的求取方法和结果； D、 单元分级并进行修正。 3、结果：

显示城镇土地分等定级的结果。

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