GIS技术在城镇土地分等定级中的应用 - 图文

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目 录

摘 要 .................................................................................................................................. II ABSTRACT ............................................................................................................................. III 1 绪 论 ............................................................................................................................ - 1 -

1.1 选题背景与意义 ....................................................................................................... - 1 - 1.1.1 选题背景 ............................................................................................................- 1 - 1.1.2 选题意义 ............................................................................................................- 1 - 1.2 国内外研究进展 ....................................................................................................... - 2 - 1.2.1 国外研究进展 ....................................................................................................- 2 - 1.2.2 国内研究进展 ....................................................................................................- 2 - 1.3 论文的主要研究内容 ............................................................................................... - 3 -

2 城镇土地分等定级综述 ......................................................................................... - 4 -

2.1 土地定级 ................................................................................................................... - 4 - 2.1.1 土地定级的意义 ................................................................................................- 4 - 2.1.2 土地定级理论依据 ............................................................................................- 4 - 2.1.3土地定级的原则 .................................................................................................- 5 - 2.1.4 土地定级方法 ....................................................................................................- 6 - 2.1.5 土地定级的技术路线 ........................................................................................- 7 - 2.2 城镇土地定级因素、因子选取及权重确定 ........................................................... - 7 - 2.2.1 土地定级因素选择 ............................................................................................- 7 - 2.2.2定级因素权重的确定 .........................................................................................- 8 - 2.3城镇土地定级单元的划分 ...................................................................................... - 10 - 2.3.1土地定级单元的概念 ...................................................................................... - 10 - 2.3.2土地定级单元划分的原则 .............................................................................. - 10 - 2.4定级因素分值的计算 .............................................................................................. - 10 - 2.4.1定级单元分值计算 .......................................................................................... - 10 - 2.5城镇土地定级级别的划分及确定 .......................................................................... - 10 - 2.5.1土地级别划分的原则 ...................................................................................... - 10 -

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2.5.2土地级别分值界限确定 .................................................................................. - 11 - 2.5.3土地级别确定 .................................................................................................. - 11 -

3 GIS技术的研究 ...................................................................................................... - 12 -

3.1 GIS的基本概念 ........................................................................................................ - 12 - 3.2 GIS的组成 ................................................................................................................ - 13 - 3.3 GIS的功能 ................................................................................................................ - 14 - 3.4空间数据库技术 ...................................................................................................... - 14 - 3.4.1空间数据库 ...................................................................................................... - 14 -

4 基于GIS技术的城镇土地定级研究 ................................................................ - 16 -

4.1基本技术路线： ...................................................................................................... - 16 - 4.2技术要求和主要步骤： .......................................................................................... - 17 - 4.2.1 CAD格式的数据转到ArcView下 .................................................................. - 17 - 4.2.2 单元图与各定级因子图的整理 ..................................................................... - 21 - 4.2.3 矢量的图形进行栅格化 ................................................................................. - 23 - 4.2.4 综合处理数据 ................................................................................................. - 25 - 4.2.5 对单元图各单元进行栅格计算 ..................................................................... - 28 - 4.2.6 输出城镇土地分等定级结果图 ..................................................................... - 28 -

5 结论与展望 .............................................................................................................. - 30 -

5.1 结论 ......................................................................................................................... - 30 - 5.2 展望 ......................................................................................................................... - 30 -

谢 辞 ............................................................................................................................... - 32 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 33 -

II

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摘 要

土地作为生产基本要素之一参与经济活动。随着我国经济的快速发展和城镇化速度的加快，传统的土地资源管理手段已经不能适应土地资源信息快速变更的要求。城镇土地分等定级已经成为一项紧迫的任务，因此利用现有的GIS技术提高土地定级效率的势在必行。

本文从确定土地定级因素因子入手，建立数学模型，进行空间要素采集，在此基础上，利用GIS软件进行单元值计算和定级区划分。

该研究与应用严格按照《城镇土地定级规程》的规定，以计算机处理、制图为核心，实现城镇土地定级相关数据图形的输入、存储与管理，进行级别划分。

该法定权简便、科学、可操作性强，尤其是结合级差收益法测算城市土地级别较为适合地产市场欠发育的城镇。

关键词：土地定级 ; GIS; 权重

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ABSTRACT

When land participated in economic activities as one of basic elements of production Along with China's rapid economic development and the quiekened uthanizatio the traditional means of land resources can not adapt to the requirements of the quick change of information. Uthan Land Grading have become an urgent task.Therefore it is imperative to use existing GIS technology to improve effieieney of land grading.

In this paper，I decide a factor about land grade，and then construet a math model，when collect many sPatial information，based on these data，we can apply GIS software in caleulating grading land,such as commerce land and so on.

Paper comply the rule-《egulations of town land grading》,computer processing and cartography is key point.At last ,come ture the the graphic date input,save,manage,and identify the land grade.

The weihgting mehtod is explicitand seinetifie.The sverieeabiliyt of this method is superior,especially it is suitable to the urban in the land estate market that makes slow progress by combining the methods of multi-factor comprehensive appraisal with differential profit and calculation.

Key Words: land grade; GIS; power

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1 绪 论

1.1 选题背景与意义 1.1.1 选题背景

城市是政治、经济、文化的中心，人口、经济较稠密，土地利用高度集约。城镇土地是一个由自然、经济和社会诸要素组成的复杂系统，其质量优劣及等级取决于各组成要素的优劣及组合状况。20 世纪 80 年代土地使用制度改革，结束了我国城镇土地长期无偿、无限期、无流动使用的历史，形成了以价格杠杆配置土地资源的机制。作为基准地价评估的基础—土地分等用以区分由于所处位置和投入的差异，造成的土地利用条件、利用价值以及在城镇经济活动中的地位差异。土地分等在城镇社会经济发展、基准地价评估中起着基础的作用。

目前，城镇土地分等虽然在全国范围、省域范围内开展，并取得了一定的成效，但是仍然存在一些问题：

(1)由于我国自然、社会、经济条件相差甚大，规程中的指标体系对各省、各地区的适应程度不同。

(2)由于不同城市功能、规模效益、区位的差异，使得评价因素、评价因子权重的选择差异较大

(3) 城郊作为城市与乡村之间的过渡及交界地带，有着独特的土地利用结构。但由于缺乏土地分等的科学控制， 致使部分基准地价评估结果失真， 有的甚至严重背离土地质量差别。 1.1.2 选题意义

土地是陆地表层的自然地域综合体，具有经济和自然两方面的属性。而城镇土地是人类活动干预最为激烈的场所，都带有人类活动的深刻烙印，影响土地系统的自然因素弱于人类的社会因素土地等反映城镇土地之间的地域差异，即各城镇之间土地质量相对差异的反映。经济的飞速发展，城镇建设的日新月异，城镇土地的区位条件也不断地变更。必须把城镇土地作为区位论研究的客体，把各种地理要素和社会经济活动的空间配置作为区位条件，分析和研究这些区位条件在空间上的分布和变化规律以及它们相互组合对土地发生的综合影响和作用，揭示城镇土地质量的空间分布规律，划分城镇土地的等级。应用先进的地理信息系统技术建立城镇土地分等信息系统，快速、有效准确地由区位条件得到土地

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等次，建立土地等级体系，是切实可行的。应用GIS对城镇土地分等定级可以极大地提高土地分等定级的可靠性、客观性,而基于GIS的城镇土地分等定级对于培育和规范土地市场,实现合理有效地利用土地,优化配置土地资源,减少国有土地资产收益流失,依法、全面、科学、合理地使用城镇土地等都具有重要的现实意义。 1.2 国内外研究进展 1.2.1 国外研究进展

国外土地分等开始较早，15-17 世纪莫斯科地区的税册中有过关于土地质量等级的记述。国家之间由于土地所有制、社会经济条件的差异，城市土地质量评价模式也不同。德国把全国各州、省土地等级纳入统一体系，美国、日本等国家土地分等方法与管理制度都比较成熟和完善。 1.2.2 国内研究进展

中国历史上土地分等均指农用土地分等，主要是为了税收、解决国家财政收入而进行。《管子·地员篇》记载，依据地下水位、自然植被、土壤性质和生产力差异，将土地分为三等18类，每类又分为5种共90种。《禹贡篇》记载，依据自然肥力将九州土地的分为三等九级。《春秋》、《左传》、《天朝田亩制度》及许多朝代均对土地(农用地)分等有理论评述和实践记载。

随着改革开放与城市土地的有偿使用，作为基准地价评估的基础城镇土地分等应运而生，开始从理论和实践中探索城镇土地分等。

1982年，城镇土地分等主要是为确定新增建设用地土地有偿使用费提供依据。 1987年自《土地管理法》颁布之后，二十多部土地法律、法规的颁布推动了城镇土地分等的发展。

2001年《城镇土地分等定级规程》的发布与施行在法规上确定了城镇土地分等的技术路线和工作内容。

城镇土地分等方法主要有多因素综合评价法、聚类分析。杜忠潮等(2002)运用多因素综合评价及主因子分析法，将陕西省14个地级市划分为四等。闫弘文（2002）等采用多因素综合分析、聚类分析等多种方法将山东省17地市城镇土地分为10等，并将此结果作为山东省17地市基准地价平衡、城镇地价体系建立的基础。

城镇土地分等指标体系选取各地因子因素不同。尽管国家规程中给出了分等的指标体系，但是由于自然、社会、经济条件相差较大，在城镇土地分等过程中根据当地实际情况

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选取指标建立指标体系。董黎明等(1993)通过研究城市土地分等理论依据及影响因素，建立了6类因素17个指标的全国城市间土地分等指标体系。在随后的研究中，由于该体系准确地把握了城市间土地质量差异的形成因素，被许多学者或直接引用。周国华等(2000)城市区位、集聚规模、经济水平、投入产出水平、基础设施水平、用地潜力、产业结构、环境质量8项因素对湖南地级市划分土地等，主要考虑对镇区分等因素的选择。杜忠潮等（2002）选取6个影响因素：城市区位、城市用地产出水平、城市集聚规模、城市用地潜力、城市基础设施和城市投入强度研究陕西省城镇土地分等。杨海娟(2003)对临憧区土地分等时，结合当地实际情况，考虑了城镇区位、城镇集聚规模、城镇基础设施、区域经济发展水平、区域综合服务能力5项因素。另外，李武生(2000)通过主成分分析方法证明城镇土地分等因素、因子指标并不是越多越好，主要原因是指标越多，统计工作量越大，而且指标过多将造成指标权重分散。建议对初步建立的指标体系采用主成分分析等方法进行优化。城镇土地等别划分方法主要有数轴法、总分频率曲线法，另有部分学者通过逼近法、神经网络模型、空间分析模型等方法进行探讨。 1.3 论文的主要研究内容

论文主要探讨了GIS技术在城镇土地分等定级中的应用，在简要介绍GIS和城镇土地分等定级的基本理论和方法的基础上，论证了系统在经济、技术以及管理上的可行性，并以实际信息为例，介绍了系统的总体结构、设计的整个过程以及实现的主要功能。结合土地分等定级和GIS的一些关键技术，对GIS的空间分析功能在土地定级估价中的应用进行了详细的探讨。研究具体内容包括以下几个方面:

(l)研究探讨了城镇土地分等定级的基本理论和方法。

(2)研究了建立和实现GIS环境下城镇土地定级信息系统的一些关键技术。主要包括:空间数据库技术空间分析在土地分等定级中的应用。

(3)分析了城镇土地分等定级数据的特点。

(4)分析、设计、实现了在ArcGIS软件支持下的城镇土地分等定级信息系统，并显示城镇土地分等定级的结果。

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2 城镇土地分等定级综述

2.1 土地定级 2.1.1 土地定级的意义

城镇土地定级工作是土地管理工作的一个组成部分，它是根据土地的经济和自然两方面的属性及其在社会活动中的地位、作用，对城镇土地使用价值进行综合评定，并使评定结果级别化。最初，土地定级是为适应征收城镇土地使用税的需要而进行的。土地使用税是分级从量征收的，即将城镇按土地质量、土地利用效益划分为等级，再按土地等级确定税率。我国城市是在1988年开始征收城镇土地使用税的，但税额很低，税差也不合理，不能充分起到调节上地级差收益的作用。为此，土地定级工作成为城镇土地使用制度改革的客观需要，即通过土地定级，用上地级别调整税率，将部分级差收益通过征税形式缴给国家，使国家土地所有权在经济上得到充分体现。城镇土地定级为全面掌握土地质量状况、科学地管理土地，合理利用城镇土地，以及为有关部门进行土地估价、征收土地税费和制订城镇土地利用规划、计划提供依据。 2.1.2 土地定级理论依据

1、区位理论

区位理论是关于人类社会经济活动的空间法则的学说，它在定级实践中的应用主要是通过不同区位因素影响度的分析来揭示土地的区位效益即级差地租。城镇用地呈现多样性的特征，是工商活动、金融活动、政治生活的集中地，是综合的社会经济体系，其中土地利用具有综合性的功能，一每块土地都可以有多种利用功能的选择，即城镇土地利用的选择性大。在决定土地利用的不同功能时，土地区位就起到了重要作用。城镇区位包含两种含义，一是外部的城镇区位，即某一城镇地区属于各种大的自然经济因素之中的位置，如江河的上游、下游或交汇处，沿海、内陆及相对其它城镇的位置等。另一方面指城镇内部具体地段的区位，指某项社会经济活动与其他事物之间的空间位置，以及该项社会经济活动与各种自然要素之间的位置关系。这些因素包括商业繁华度、交通道路通达度、基础设施完备度、人口密度等。

2.城市规划理论

城市规划是为实现一定时期内城市的经济和社会发展目标，确定城市性质、规模和发展方向，合理利用城市土地，协调城市空间布局和各项建设而进行的综合部署和安排。城市土地定级与城市规划密切相关。城市规划控制和确定土地用途、建筑密度、建筑高度、

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容积率等指标，均对土地定级形成约束条件，直接影响土地定级的结果。

3.马克思主义地租理论

我国土地实行社会主义公有制，城区土地属国家所有。土地使用制度的改革，就是在坚持土地所有权与使用权相分离的原则下，允许土地使用权的合理流动。国家以土地所有者的身份将一定年期的土地使用权让渡给土地使用者，由土地使用者向国家支付土地使用权出让金。其实质是土地所有者将土地使用权出租给土地使用者，由使用者支付地租的租赁行为。按照马克思主义的地租理论，地租是土地所有权在经济上的实现，地价是地租的资本化。理解了这一点，我们就可以由分析地租入手，评定土地质量，测算基准地价。

4.城市功能理论

城市不仅仅是人口、经济和科学文化技术的集聚中心，还承担着区域社会经济发展的组织功能。任何城市的发展潜力不仅取决于城市本身的经济和建设基础，更重要的是应当从城市对外经济服务能力，即城市的经济辐射能力进行分析。城市土地利用城市的功能和发展目标紧密相关，因此，土地定级范围的确定必须认真研究城市的功能定位，明确城市发展的总体战略，把握城市经济结构合理调整和生产布局优化的基本方向。

5.阿隆索竞标理论

在完全竞争的市场机制中，城市各种活动的区位取决于它们能支付地租的能力。不同用途支付地租能力不同，由供需决定的土地市场上，地租的变化决定了土地利用的同心圆分布模式。由于有同用途支付地租能力不同，必然有适合各种用途的最优区位。阿隆索的竞标理论最直接地奠定了分类定级的理论依据。地产市场的竞争机制自动实行了土地区位选择，从而使土地得到最优配置。由于现实的地产市场并非是完全的竞争市场，且城市内各点区位不同，因而很难形成最优土地配置。根据竞争规律选择最优用途，是竞标理论的应用，分类定级的全域覆盖评价也正以此为理论依据。 2.1.3土地定级的原则

(l)综合分析原则

土地质量等级受自然、经济、社会及政治等因素的影响，因此，土地定级应对各种经济、社会、自然因素进行综合分析，按综合差异划分土地级。

(2)主导因素原则

土地定级应根据城镇内影响土地质量优劣和土地使用价值高低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。

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(3)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别。

(4)土地收益差异原则

土地定级应在初步划分的~七地级别上对土地收益差异明显的有关行业进行土地收益和土地价格测算，测算值作为确定土地级别数目和了解行业收益差异的重要参考依据，土地级别高低应与土地收益或土地价格高低相对应。

(5)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，以定量分析计算为主，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，尽量减少人为主观因素影响，提高土地级别的精度。

(6)综合定级与分类定级相结合的原则

在土地利用类型分异不明显的中小城镇，可以采用综合定级;而在土地利用类型分异较明显的城镇或各种不同类型用地质量优劣区域较分散的城镇，一般要进行分类定级。 2.1.4 土地定级方法

土地定级方法目前主要有三种，即多因素综合评定法、级差收益测定法、地价分区定级法。

多因素综合评定法的优点在于考虑各种与土地质量直接相关的因素，不仅包含与土地有关的经济因素，而且包含非经济因素，排除非土地因素的干扰。采用定性与定量相结合的评价方法，将经验转化成科学指标，把复杂的对事物的总体判断转化为对事物某些方面的单项判断，避免了主观随意性，保证了土地级别的统一性。其不足之处在于评价结果采用综合分值表示土地级别差异,不能充分、直接地反映土地与各区位条件的关系和各级土地的级差收益。

级差收益测定法的优点是可以直接用货币形式表现级别评定结果，能较好地反映城市土地的经济差异，使土地较易进入市场。不足之处在于级别边界不易确定，主观随意性大，级别划分较粗且准确资料获取的难度较大。

地价分区定级法将土地级别与土地价格直接联系起来，测算方法简便，结果便于应用与地价更新。不足之处在于，现阶段我国土地市场发育不成熟、市场管理不完善的情况下，该方法的应用受到极大限制。

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综合考虑我国土地管理现状与土地市场的总体发展程度，本课题研究地区城区土地定级采用“以多因素综合评定法为主”的技术途径。 2.1.5 土地定级的技术路线

土地定级的技术路线采用我们参与开发的城镇定级软件，“以定级网格为基本定级单元，多因素综合评价模块确定定级单元作用总分值，根据模糊聚类原理，采用总分频率模块确定土地级别分值界限，初步划分各土地级别，利用市场交易样点进行校核、验证”的技术路线。具体工作流程如下：

1.建立土地定级的因素体系； 2.确定各因素的权重值；

3.计算各因素的指标值和作用分值； 4.确定土地定级单元；

5.计算单元内各因素分值，按总分的分布排列和实际情况，初步划分土地级； 6.对初步划分的土地级进行验证和调整； 7.级别初步确定

2.2 城镇土地定级因素、因子选取及权重确定 2.2.1 土地定级因素选择

土地定级因素选择就是把对土地级别有重要影响，并能反映土地区位差异的经济、社会和自然因素选取出来作为土地定级的因素体系。定级因素的选取必须遵循一定的原则和方法。根据土地定级的原则，分析影响**地区土地级别的各种影响因素，确定商业用地定级、住宅用地定级和工业用地定级的土地定级体系。

1 土地定级因素的选取原则

影响土地级别的因素有多种，在选择土地定级因素时，既要考虑经济效益、社会效益和生态效益，同时要因地制宜地选取对土地级别起主导作用，能反映土地差异的因子。为此，土地定级因素的选取须遵循以下原则：

1).评价因素对土地质量的影响具有显著性

城市中不同区位社会经济和自然条件的差异性都会对土地质量产生不同程度的影响。因此，在因素选择的过程中，首先要把握事物的主要矛盾，从这些因素中分析、选取对土地区位、土地质量具有重大影响的因素因子，忽略影响程度较小的因素因子，这样不但可以使土地级别的差异性更加明显，提高所选择因素因子对土地级别差异的表现能力，而且

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还可以减少不必要的工作量。

2).评价因素在不同区域具有较大的差异性

城镇土地定级的实质就是要揭示土地质量的差异性，如果参评的因素不能达到这一目标，即使重要性再大也会失去现实意义。因此，在因素因子选取过程中，还应注意这些评价因素在城市不同区域应具有较大差异性，即选取的因素因子在城市中小尺度空间上应具有明显的差异，舍弃对于整个城市空间产生相同或相似作用的因素因子。

3).现状条件与规划发展相结合

在确定因素因子的过程中，不但要考虑对土地质量产生作用的各种现状因素，而且还应适当考虑城市近期规划建设中对土地质量产生影响的因素。因为根据预期收益原则，除现实的用地状况之外，未来的土地利用潜力也将对城市土地质量和地价水平的高低产生显著的影响，如近期能够建成的商服中心、城市道路及其他基本设施都将改善周边土地的利用环境，进而对土地预期收益的提高起到推动作用并引致地价上涨。因此，在定级因素因子选择上既要考虑现状条件，又要考虑反映土地开发潜力的各种规划因素的发展情况。

4).相关资料的易得性

土地定级是一项涉及面广，工作量大，时间要求紧的系统工作。在选择因素以及这些因素评价指标的过程中，应充分分析各因素的内在联系和相关性，尽可能选择既能科学合理地刻画土地质量空间差异，又较易调查和收集资料的因素，建立相应的评价指标体系。

2 土地定级因素体系的确定

根据土地定级因素的选取原则，在充分调查和认真分析的基础上，按《城市土地分等定级规程》的要求，采用特尔菲法选择因素，通过专业老师指导，最后确定了所研究城镇的定级因素、因子体系。 2.2.2定级因素权重的确定

1土地定级因素权重确定的方法

测定因素权重值的方法主要有：特尔菲测定法、层次分析法、因素成对比较法。 其中特尔菲测定法是根据专家的经验和主观判断，对大量无法定量分析的因素进行统计估算，并将估算结果告诉专家，逐步使分散的评估意见收敛，充分发挥信息反馈和信息控制的作用，最后集中在协调一致的评估结果上。

特尔菲测定法是系统工程中一种很重要的测定方法，它测定的可信度较高，较为简捷，容易操作，是一种客观综合多数专家经验与主观判断的技巧。故本次权重确定采用特

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尔斐测定法。

2土地定级权重确定的原则

权重反映定级因素对土地质量的影响程度，其确定原则为：

(1)不同用地选取不同定级因子的原则。各定级因素重要性顺序和权重值范围：商业用地定级参照《城镇土地分等定级规程》表B2内容，住宅用地定级参照表B3内容，工业用地定级参照表B4内容。定级因素对不同类型用地的影响程度不同，各分类定级应选择相应的因素权重。

(2)土地定级因素权重值的确定应遵循权重值之和为1的原则。权重值与因素对土地质量的大小成正比，数值在0～1之间，各选定因素的权重值之和为1；因素所涉及的因子权重值在0～1之间，各选定因子的权重值之和为1。

(3)专家咨询与实际相结合的原则。采用特尔斐法进行土地定级因素权重值的确定，召开专家会议确定土地定级因素及权重。由于特尔斐法的主要工作是通过专家对土地定级因素权重做出统计估算，因此，专家的选择是测定工作成败的关键。专家的总体权威程度、代表面、专家审定和推荐程度以及专家人数符合《城市土地分等定级规程》的要求。各位专家按照要求，运用特尔斐法对商业、住宅和工业用地定级因素及其权重进行两轮打分。

3定级因素权重的确定

根据《城镇土地分等定级规程》将各位专家的打分结果录入计算机，经整体测算后将首轮结果反馈给专家，并录入新一轮的征询情况，通过特尔菲计算各因素因子的权重分值。计算公式

均值计算公式：E=1n?ai?1ni

标准差计算公式：?2?1权重值计算公式：Wi=

n（a?i?1n2i?E）

Ei 100上式中， E——某因素权重的均值；

ai——第i位专家的打分值； n——打分的专家数； δ——某因素权重的标准差；

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Wi——第i个因素或因子的权重；

Ei——第i个因素或因子经过几轮打分后的均值。

均值反映专家对因素权重的总体意见倾向，方差则反映专家意见的一致程度，方差越大，表明专家意见比较分散；方差越小，表明专家意见比较一致。各因子的权重如下：

商服繁华1：0.12 商服繁华2：0.17 对外交通：0.09 道路通达度：0.11 基础设施：0.08 公用设施：0.11 环境条件：0.1 人口密度：0.1 规划限制条件：0.12 2.3城镇土地定级单元的划分 2.3.1土地定级单元的概念

土地定级单元是评定和划分土地级别的基本空间单位，是内部特性和区位条件相对均匀的地块。在土地定级中，土地定级单元既是一个能完整反映自身特性的最基本地块，同时也是工作中取样和获得数据的基本工作单元。 2.3.2土地定级单元划分的原则

1.单元内主要定级因素的影响大体一致，同一单元内的同一主要因素分值差异不得大于100/(N+l)(N为拟划分的土地级别数)；

2.划分的单元能方便地进行因素取样，并能保证分值计算的准确性和科学性; 3.单元的面积不大于0.25公顷。 2.4定级因素分值的计算 2.4.1定级单元分值计算

定级单元分值计算采用因素加权求和法，计算公式为:

Sf??(Pkfk)

式中：Sf——网格点的总分值

pk——各定级因素对网格点的作用分 fk——各定级因素权重 k——定级因子数目 2.5城镇土地定级级别的划分及确定 2.5.1土地级别划分的原则

根据土地定级的基本原则，为了保证定级成果的合理性、实用性，土地级别划分遵循

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以下原则：

1.评价分值主导性原则。以土地定级单元总分值为划分各类土地级别的主导参照因素，依据定级单元分值分布频率直方图，寻求定级综合分值的空间分布规律，初步确定土地级别。

2.级间差异大，级内差异小原则。确定土地级别的过程中，应注意保持级与级之间单元分值的平均值具有较大的差距，同时保证同一土地级别内单元分值方差较小。

3.土地级别的高低和土地相对优劣的对应关系基本一致。

4.级别之间过渡应该是连续的、渐变的，相邻单元之间土地级差不宜过大。 5.级别界限一般以铁路、沟渠或企事业单位用地权属界限等明显的地形、地物标志为界，各级边界应闭合，并覆盖全部评价区域。

6.级别内地价水平一致性原则。定级过程中，应保证同一级别内土地价格具有均等水平，对于土地价格过高或过低的区域应进行适当范围调整。 2.5.2土地级别分值界限确定

采用总分频率曲线法，用城镇土地定级软件中的统计模块对总分制作频率统计，绘制频率直方图；按照土地优劣的实际情况，在频率突变处划分总分临界值；根据商业、住宅、工业定级总分频率图的分布状况，取频率图中总分值分段数目突变处作为土地级别的分值界限，划分商业、住宅、工业定级的土地级别并形成土地级别等值线。 2.5.3土地级别确定

运用多因素综合评定法初步确定的土地级别是从土地区位方面反映的土地质量的差别，划分的级别是否也从经济上真实的反映了土地质量之间的差异，则需要通过土地市场交易价格定级方法进行检验。因此还要根据区域土地价格等能反映土地利用效益的因素进行全面考察，同时结合地形、地物分割等因素，对依据定级等值线落实边界的初步结果进行局部修改和调整，最终确定土地级别。

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3 GIS技术的研究

3.1 GIS的基本概念

(l)信息与数据

信息是现实世界在人们头脑中的反映。人们用数字、文字、符号、语言、图形、图像、声音等把它们记录下来，进行交流、传递或处理。信息向人们提供关于现实世界各种事实的知识。

对计算机而言，数据是指输入到计算机并能被计算机进行处理的一切信息(数字、文字、符号、声音和图像等)，在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。信息与数据是不可分离的，信息是数据的内涵，一数据是信息的表达和载体。

(2)空间数据与地图

空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。位置信息用定位数据来记录，非定位信息用属性数据来记录。

地图是空间数据的一种表示方法，它是表示客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体的简化和再现。它不仅能够反映客观事物的瞬时存在，而且能反映自然界的动态变化:不仅能反映某事物独立存在的属性。而且能够反映诸多事物的空间分布、组合和相互联系及其在时间上的变化。

(3)地理信息和地学信息

地理信息是表征地理系统诸多要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其他信息的最显著的标志。

地学信息所表示的信息范围更为广泛，他不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。它具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。

(4)信息系统与地理信息系统

能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统成为信息系统。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。在计算机时代信息系统都部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。

地理信息系统(GIS)是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支

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持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

(5)GIS环境下的城镇土地定级估价信息系统

GIS环境下的城镇土地定级估价信息系统是利用GIS的空间数据库技术、GIS的空间分析功能与城镇土地分等定级在GIS软件基础上实现的具有空间数据管理、城镇土地自动定级和估价、空间查询统计、图文输出等功能的土地定级估价专业信息系统。 3.2 GIS的组成

系统硬件 空间 数据 系统软件 GIS 用户（GUI）

应用模型 图3-1 地理信息系统结构示意图

如图3-1所示，地理信息系统的基本构成一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

GIS的硬件系统主要用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间数据，它由GIS主机、GIS外部设备、GIS网络设备组成。计算机是GIS的主机，它是硬件系统的核心，包括主服务器到桌面工作站，用作数据的处理、管理与计算。GIS外部设备包括输入设备的数字化仪、扫描仪和全站型测量仪等，输出设备的绘图仪、打印机和高分辨率显示装置等，以及数据存储与传输设备的磁带机、光盘机、活动硬盘和硬盘阵列等。GIS网络设备包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。

GIS软件是地理信息系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作，包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面(GUI)等。按其功能分为:GIS专业软件，数据库软件和系统管理软件等。

地理信息的操作对象是空间数据，它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。空间数据的表达方式可以采用矢量数据结构和栅格数据结构。空间数据由具体应用的数据库管理系统进行管理。

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GIS应用人员包括系统开发人员和GIS技术的最终用户，他们的业务素质和专业知识是GIS工程及其应用成败的关键。

GIS应用模型的构建和选择也是系统应用成败至关重要的因素，虽然GIS为解决各种现实问题提供了有效的基本工具，但对于某一专业应用目的的解决，必须通过构建专门的应用模型，例如土地利用适应性模型、洪水预测模型、人口扩散模型、森林增长模型等。 3.3 GIS的功能

由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这一高新技术，它包含了处理地理信息的基本功能和应用功能。

GIS的基本功能有: (l)数据采集和编辑。 (2)数据存储和管理。

(3)数据处理和变换，主要包括:数据变换，指对数据从一种数学状态转换为另一种数学状态，包括投影变换、辐射纠正、比例尺缩放、误差改正和处理等;数据重构，指对数据从一种几何形态转换为另一种几何形态，包括数据拼接、数据截取、数据压缩、数据转换等;数据抽取，只对数据从全集合到子集的条件提取，如类型选择、窗口提取和空间内插等。

(4)空间分析和统计，包括拓扑叠置分析、缓冲区分析、数字地形分析、空间集合分析

(5)产品制作与显示，产品主要是指由GIS处理和分析产生具有新的概念的内容，可以直接输出专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表或文字说明。

(6)二次开发和编程，主要是指GIS软件能够为用户提供二次开发环境，用户可以根据自己的需求非常方便的编制自己的菜单和程序，生成可视化的用户应用界面，完成用户自己的应用功能。

GIS的应用功能主要包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策等。 3.4空间数据库技术 3.4.1空间数据库

由于传统数据库在空间数据的表示、和检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一新的数据库研究领域。它涉及计算机科学、地理学、地图制图学、图像处理等多个学科。

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空间数据库技术利用关系数据库管理系统(RDBMS)来管理空间数据，主要解决存储在关系数据库中的空间数据与应用程序之间的数据接口问题，即空间数据库引擎 SDE(spatial Database Engine）。更确切地说，空间数据库技术是解决空间数据对象中几何属性在关系数据库中的存取问题，其主要任务是:(1)用关系数据库存储管理空间数据;(2)从数据库中读取空间数据，并转换为GIS应用程序能够接收和使用的格式；(3)将GIS应用程序中的空间数据导入数据库，交给关系数据库管理。因此空间数据库技术是空间数据进出关系数据库的通道。

空间数据库的数据存储模式经历了三个阶段它们分别是:拓扑关系数据存储模式、 oraclespatial模式和 ArcSDE模式。拓扑关系数据存储模式是将空间数据存在文件中，而将属性数据存在数据库系统中，二者以一个关键字建立联系，这样分离存储的方式由于存在数据的管理和维护困难、数据访问速度慢、多用户数据并发共享容易发生冲突等问题而不适用本系统。而 Oracle Spatial实际上只是在原来的数据库模型上进行了空间数据模型的扩展，实现的是“点、线、面”等简单要素的存储和检索，所以它并不能存储数据之间复杂的拓扑关系，也不能建立一个空间几何网络。ArcsDE解决了这些问题，并利用空间索引机制来提高查询速度，利用长事务和版本机制来实现多用户同时操纵同一类型数据，利用特殊的表结构来实现空间数据和属性数据的无缝集成等等。

空间数据库和一般的数据库相比，具有以下特点:

(l)数据量大，地理数据是一个复杂的综合体，要用空间数据来描述各种地理要素，尤其是要素的空间位置，其数据量往往很大。

(2)不仅有地理要素的属性数据(与一般数据库中的数据性质相似)，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，并且这种两种数据之间具有不可分割的关系。

(3)数据应用广泛，例如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设。

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4 基于GIS技术的城镇土地定级研究

4.1基本技术路线：

图4-1 技术路线图 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 人口密度作用分值图 道路通达度分值图 对外交通作用分值图 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

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4.2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，各因子的权重如下：

商服繁华1：0.12 商服繁华2：0.17 道路通达度：0.11 对外交通：0.09 基础设施：0.08 公用设施：0.11 环境条件：0.1 人口密度：0.1 规划限制条件：0.12 研究数据：

线状数据：道路通达度分值图 对外交通作用分值图 商服繁华1作用分值图 商服繁华2作用分值图

面状数据：单元图 人口密度作用分值图 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 规划限制条件作用分值图 4.2.1 CAD格式的数据转到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。

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（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

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（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[To coverage]在其中选择[Feature Class 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。

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（4）重建拓扑关系。

利用得到的Coverage文件对其进行建立拓扑。

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。如下图：

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这样，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 转化 shape 转化 Coverage 转化 最终的有拓扑结构的图形

4.2.2 单元图与各定级因子图的整理

（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。解决的方法是在Arcinfo中进行补漏处

理，使其得到一个完整的多边形区域，例如下图：

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