基于GIS的城镇土地估价信息系统设计

来源:用户上传      作者: 邢会敏 杨贵玲

　　提要 土地定级估价信息系统是一种应用空间信息系统的理论和技术方法，在以计算机制图为核心的硬、软件支持下，采用人机对话的交互方式，建立定级估价数据处理的全数字处理方式模式的计算机系统。
　　关键词：GIS；土地估价；信息系统；数据库
　　中图分类号：F292 文献标识码：A
　　一、系统需求分析
　　系统是为估价人员服务的，根据实际估价中估价人员对系统的要求，对系统功能和性能两个方面进行需求分析。
　　（一）系统功能分析
　　1、计算机业务流程分析。任一估价信息系统建立都是以实现估价业务自动化为目的的。但是，无论多么高级的信息系统也不可能按照实际的业务流程完成估价任务，所以就出现了实际估价的业务流程和计算机估价业务流程差异。两者相比可知，后者涉及到的只是实际估价业务的几个步骤，而不是全部，如对估价数据资料的自动收集储存则无能为力，所以分析两个业务流程之间的差异，明确计算机业务流程要完成的工作环节，分析在各环节中系统要实现的具体功能也是系统开发的关键。数据管理阶段，实现数据录入、储存、编辑、查询、打印等功能；估价阶段，提供估价方法选择，自动从数据库中提取估价所需数据，对不合适的参数、系数也可以进行人工修改并储存到数据库中，自动测算待估宗地地价，并且可以重复估价功能；估价完成后，可以实现对数据库记录、估价项目情况等的查询、打印，报表、土地估价报告、估价技术报告的输出功能。
　　2、算法分析。在待估宗地地价测算中，主要是按估价方法进行。不同估价目的下的地价评估，可以采用多种估价方法，但在方法的收录中为了避免重复，相同的方法只存储一遍，使用时调用所需方法即可，不同估价方法适用的范围不同、计算的难点不同。
　　（二）系统性能需求分析。系统的性能需求主要指系统的运行速度、稳定性、可扩充性、可恢复性和保密性等方面。系统的运行速度要满足工作的需要是系统最基本的要求；系统的稳定性主要表现为系统投入使用后无法正常运行，导致投资失败，也是非计算机专业人员开发专业应用系统出现的最主要问题，在现代软件中系统的稳定性已经成为评估软件质量好坏的指标之一；系统的扩充性是指开发出的系统要有根据环境、技术和需要的变化进行功能扩充的功能，以延长软件的生存周期；而系统的保密性，主要是针对系统数据而言的，要求系统有对数据库访问权限的限制，保证需保密的数据不泄露。
　　二、系统总体设计
　　根据以上对系统功能和性能两方面的分析，在模块化和结构化系统设计原则指导下，自顶而下经过系统总体设计和详细设计两个阶段，分别实现了软件需求向数据结构、软件总体结构的转换和每个模块相应的算法、块内的数据结构。本次土地估价信息系统的总体功能，见图1。（图1）
　　三、数据库
　　定级估价数据库是区域内关于一定定级估价要素特征的数据集合，包括原始数据、定级估价基础数据、定级估价过程数据、面积量算数据、统计数据等。原始数据包括因素权重表、定级估价空间因素数据及定级估价相关的工作底图、辅助数据等。定级估价基础数据，是将原始数据编辑组织和派生后得到的可直接用于定级估价的数据，包括各定级因子的作用分值、因素复合值以及其他属性数据和辅助数据。定级估价过程数据包括预分土地级别界限数据、级差收益测算数据等。估价属性数据资料中并非都是关系型数据，还存在一部分非关系型数据，如层次型数据，影响待估宗地地价的区域影响因素和个别影响因素中每个项目都有好几个影响因素，每个影响因素下又有好几个影响因子，在确定各影响因素、因子对待估宗地地价影响的系数中，需要通过多位专家对其打分。（图2）
　　数据的层次关系转换为关系型的方法为：把上边层次关系转换为关系型，转换为两个关系，即项目与因素的关系和项目、因素和因子的关系。把项目-因素-因子三个层次各设一个表，三个表间通过关键字连接，连接一层和二层的关键字为项目编号，二层和三层之间连接字段为项目编号和影响因素。上面层次转换成以下几个关系表。（表1、表2、表3）
　　所谓的规范化技术是指用形式更为简洁，结构更为规范、更有规律的关系模式来逐步取代原始关系的一种优化过程。规范化程度越高，所得数据库的数据冗余与更新错误相对较少，但同时也会增加对各个表进行连接额外处理及其时间开销。
　　面积量算数据包括各土地单元的面积量算数据。统计数据是以量算数据为基础，复合其他因素的类型统计数据。主要包括土地类型中各级别土地面积统计表、行政区中各级别土地面积统计表、土地利用面积统计表、各地价区面积统计表等。对以上各种数据的处理，是按以下数据库进行的：
　　1、因素、因子表格数据库：以关系型数据结构存储，包括有每个因素、因子的级别、作用分值、服务半径等。
　　2、样点分布图形数据库：以矢量式空间数据结构存储样点分布的空间位置和图形关系。
　　3、作用分值数据库：以栅格式空间数据结构存储栅格点的作用分值。
　　4、定级估价图形数据库：以矢量式空间数据结构存储分值图、级别图、样点分布图、基准地价图等图形数据。
　　5、地价测算基本数据库：以关系型数据结构存储地价测算样点的调查数据，包括土地级别、利税总额、固定资金流动和资金占用额、管理费等各种税费等。
　　6、土地面积数据库：以关系型数据结构存储各土地级别、各地价区域、各图斑的面积量算数据。
　　四、系统的结构
　　土地定级估价信息系统要经过数据采集、定级因子分析、因素复合、级别划分、地价测算、成果输出等技术，整个系统由相应的子系统组成。
　　1、数据输入子系统。数据输入子系统是作为系统各种数据的入口，由采集、录入和编辑模块组成。采集和录入的对象是定级地块的点、线、面图形及其相关属性。编辑模块完成原始图形数据的拓扑一致性检验和编辑处理。属性数据采用边输入边编辑的方式由键盘输入。
　　2、空间分析子系统。专门设计空间分析子系统用来对定级因子进行分析，以确定各因子对定级单元的作用分值。其分析对象为点位、线段和面域的空间数据，而且所有的分析均基于图幅的分层要素，同一层次的数据属于相同的空间实体。通过空间分析，系统自动生成每个栅格单元内的作用分值，通过对不同定级因素作用分值的逐层叠置求取综合评分值。算出综合评分值后，就可以根据综合评分频率曲线和分级要求确定栅格单元的土地级别。
　　3、级别划分子系统。级别划分子系统是由定级因素复合操作两部分组成。定级因素复合操作是由数字叠置模块完成的，将因子层作用分值进行复合，生成因素层作用分值；然后，再将因素层作用分值进行复合，得出总分值。分值分级操作是将复合操作得出的总分值进行统计分析，生成总分频率直方图，供初步确定分级界限时参考；然后，由分级程序对分值数据或分级数据，还可以样点属性提取程序提取样点所在位置或级别，为级差收益测算和微观区位修正提供依据。
　　4、地价测算子系统。地价测算子系统是在级别划分子系统的基础上进行级差收益测算的，以校验等级划分；然后，采用收益还原法、剩余法、成本法、比较法等对城镇土地基准地价进行测算。
　　5、数据管理子系统。数据管理子系统是提供系统数据文件的统一管理，包括文件目录显示、修改和删除。图形数据（矢量和栅格）文件以图幅为单位，实现图幅的各种操作，包括内容更新、分割和拼接。属性数据文件以要素层为单位进行各种关系运算，包括选择、投影和连接，以保证系统数据的有效性、适应性。

　　6、成果输出子系统。成果输出子系统是由输出设备将等级估价成果（表、图件等）以各种方式输出，满足用户要求。
　　五、系统的功能
　　1、数据输入功能。系统可提供表格数据输入、图形数据输入等方式，并能实现数据转换和数字拼幅等功能。
　　2、因子扩散分析和分值自动计算功能。系统可根据《规程》的要求，将因素、因子扩散方式进行分类，配置相应软件，全自动进行扩散计算，自动生成相应的作用分值矩阵，并将扩散分值以下列界面提供用户：①打印分值表；②显示与绘制频率曲线图；③显示扩散图像。
　　3、数字叠置和分级图、地价图、样点分布图输出的自动化功能。
　　4、提供机助制图、图廓整饰的功能。
　　5、提供土地级别和基准地价图斑面积自动量算功能。
　　该系统建立在GIS平台之上，统一管理各类属性数据和空间数据，具有初始化、输入、更新、删除、检查、变换、量测、维护等功能，并为其他模块提供基本图形、图像支持工具和接口；可进行图形数据输入、编辑、构造拓扑关系、地图整饰、图幅接边，同时还具有图像处理功能；可进行图形的几何纠正，滤波、边界提取、图像分类等；系统还可以进行空间数据的分析；简单的空间查询、空间叠加等；系统的输入、输出系统能实现常用GIS数据格式间的转换，支持文本、数字、矢量、栅格、图形数据等多种形式数据输入和输出。该系统的使用和进一步完备对提高土地定级估价工作的工作效率，规范其工作程序和成果，推动对土地市场的法制化、规范化、科学化管理无疑是有作用的。
　　六、界面设计
　　系统界面是用户和计算机系统交流的中介，所以系统应该提供友好的可视化操作界面。在界面具有简单、易懂、美观等特点，在符合计算机设计需要的前提下，尽可能地符合估价规程的操作流程，以满足估价人员习惯性的思维方式。土地估价过程实行向导式的实现过程，在估价过程中用户根据画面的提示进行操作，简单方便，避免了非专业人士操作的困难。在系统界面设计中，主要依据以下基本原则：
　　1、一致性。界面要与用户的思维方式一致，界面的概念、表达方式应接近用户的想法，系统的风格、面壁及颜色以一致的方式给出，使用户能很自然地操作。
　　2、灵活性。界面必须灵活可变以适应不同用户的需求，提供多种方式供用户选择。
　　3、可读性。界面应清晰简洁、易于阅读。便于用户理解，以最简洁的方式提供用户所需的信息。
　　4、图形与文字统一。图形是GIS用户界面最大的特点。图形表示形象直观，易于理解，不同内容可用不同的颜色符号表示，使用图例则增强了图形的可读性。设计时应处理好图形和文字的关系，合理地安排在同一个界面中。
　　七、结论
　　成功开发了集数据管理、土地定级、地价测算于身的城镇土地估价信息系统。该系统的核心功能包括采用三种不同的方法（特尔菲法、层次分析法、专家权法）确定因定级因素的权重，大大提高了工作效率和权重的精确度。由于目前我国使用的土地估价信息系统都是各地区根据自己的实际情况在AutoCAD平台或GIS平台开发相应的系统，适用范围比较窄。而像其他具有特殊城市构架的城市，如果继续采用以往的地价评估信息系统，将不利于城市的发展，本系统的开发将大大提高工作效率。
　　（作者单位：商丘师范学院）
　　
　　主要参考文献：
　　[1]国土资源部土地估价师资格考试委员会.土地估价理论与方法[M].北京：地质出版社，2000.
　　[2]城镇土地分等定级规程[M].北京：中国标准出版社，2001.
　　[3]田永中，邱道持，朱莉芬.地价指数研究浅析.西南师范大学学报（自然科学版），2001.2.
　　[4]毕宝德.土地经济学.北京：中国人民大学出版社，1998.6.

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