基于地块尺度的农用地精准估价GIS模型研究

寇卫利,刘志刚, 梁昌献, 魏莉莉, 杨雪静

(1.西南林业大学 计算机与信息学院，昆明 650224;2.云南大学 软件学院，昆明 650500；3.南昌工学院，江西 南昌 330108)

基于地块尺度的农用地精准估价GIS模型研究

寇卫利1,刘志刚2,3, 梁昌献1, 魏莉莉1, 杨雪静1

(1.西南林业大学 计算机与信息学院，昆明 650224;2.云南大学 软件学院，昆明 650500；3.南昌工学院，江西 南昌 330108)

针对当前农用地估价系统存在估价精度低、时实性差的问题，提出了一种基于GIS的农用地实时动态精准估价方法，并基于ArcGIS Engine二次开发技术进行了原型实现。本研究主要采用高效的GIS技术，以地块为单元精确定位评价对象，且综合更多的现地测量信息，以高效地辅助农用地估价工作精准的进行。实验结果证明：该方法能够提高农用地估价的时实性、准确度和动态度。

农用地估价；地理信息系统；系统开发

0 引言

农用地资产化管理是中国土地使用制度改革深化发展的主要方向。农用地估价是实现农用地资产化管理的根本基础。农用地定级估价是一项具有重要现实意义的工作。农用地是一种能够在一定的劳动条件下其自身能够产生收益的资源资本,在某个特定的时间段内，其全部收益现值的总和就是农用地的价格[1]。农用地估价是科学量化农用地数量和质量、合理进行农用地管理、执行区域耕地占补政策、贯彻征地基本制度，以及实施农用地征用、转租、转包的重要参考依据[2-4]。它的成果能够反映农用地的生产力和级差收入水平，综合的表现农用地的土地质量状况[5]。由于传统的人工估价方法存在费时费力、工作量大和估价精度低等问题，已经不能满足当前的实际应用需求。而采用地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术实现农用地估价工作的自动化处理是提高农用地估价工作的管理水平和工作效率的一种新途径[2,6]。当前的农用地估价方法主要是基于现有的GIS软件系统(如ArcGIS、MapInfo、MAPGIS)定期地对一定区域(通常为县域)内的农用地进行统一估价，形成农用地估价数据库和相关文档，为相关部门进行农用地流转、承包、租赁等工作提供重要的科学参考依据。该技术能够在一定程度上提高估价的效率、估价结果的质量和科技含量。但是，其采用的数据存储方式以文件格式为主，不但存在估价成果难于重复应用、基准地价更新不及时等问题，而且也存在宗地地价估算效率较低、结果与实际查勘结果偏差较大及主观因素影响较大等问题[7]。为了改进基于现有GIS软件系统方法存在的诸多问题，部分研究和技术人员基于GIS开发组件(MapX、Mapinfo、Supermap、ArcGIS Engine等)采用二次开发技术实现专门的农用地估价信息系统已经成为当前进行农用地定级估价的主要应用技术方法之一[8-12]。该技术能够提高工作效率[13]、缩短估价时间，提高估价精度，将各种指标及估价结果存储于结构化的空间数据库中，便于成果共享和查询统计。但这种工作方式存在不能反映地价的实际状态、估价工作实时性差的问题，从而导致估价结果不能反映频繁变化的农用地实地价值的实际需求。因而，提高农用地估价结果的实时性、高效性、精准性成为当前农用地估价工作的新要求，也是当前评价技术方法的一个关键瓶颈。随着信息技术的发展，精确、实时、动态的农用地估价信息系统成为未来的主要发展趋势。为此，本研究尝试在当前的农用地评价技术方法的基础上，结合GIS高效精准的优势[14-15]，基于地块综合农用地的各项实地因素如土壤信息、水源信息等来有效提高农用地估价的精度和动态性[6]。

本研究拟基于前期的农用地估价结果、农用地所处区域的社会经济数据及农用地块的现地条件状态基础数据，设计一个农用地时实定级模型，采用GIS二次开发技术实现一个能够时实动态地进行农用地估价的系统。最终，基于农用地估价标准建立一个图文一体化的土地估价基础信息数据库，达到实现地块尺度的农用地估价的精准化管理目标。

1 农用地估价的理论基础

1.1 农用地估价的基本概念

农用地价格是指在正常市场条件下，相对于估价期日，依据农用地的自然地理因素、社会经济因素和其他特殊因素等农用地所能够实现的价格。由于农用地流转方式的不同，从而形成了不同的价格形式。本研究涉及的农用地价格是指在不改变农用地用途的情况下，其在农业经营户之间的流转，是农用地经营主体的转变而形成的价格。农用地基准地价是指针对农用地不同级别或不同均质区片，按照农用地不同的利用类型，分别评估确定的各级别农用地在某一个估价期日的具有土地使用权的单位面积的平均价格。农用地宗地价格指的是具体某一宗农用地在正常市场条件下在估价期日的评估价格。

通过土地使用权年期修正，可以消除由于使用期限不同所造成的价格上的差别。由于现行法律对集体所有土地流转的限制因素，集体所有的农用地价格与国有土地的价格在产权上存在明显区别，农用地市场流转存在明显的区域性和不完全公开性，产权管理登记不健全，用地手续不全，集体土地的交易方式复杂多样，有承包、转包、租赁、入股、联建、联营等。因此，在概念上，集体所有的农用地价格年期修正现实意义并不等同于现行国有土地的价格年期修正。为此，在目前农用地基准地价成果应用中，建议主要参考无限年期的农用地基准地价。

1.2 农用地估价的基本流程

农用地定级估价成果在宗地评估中应用的步骤及方法，依据《农用地估价规程》，可以选择利用“基准地价修正系数表”和“定级指数模型”法来评估农用地的宗地价。在评估过程中，应紧密结合定级与基准地价的相关电子数据及图件，通过查询相关的定级指数、指标说明表和宗地地价修正系数表等进行具体处理，其步骤与过程随所选用的方法而异。本研究采用的是基准地价修正法，其评价步骤包括以下6步：

1)收集有关基准地价资料：包括基准地价评估报告、基准地价图、宗地地价修正体系及各种有关地价影响因素的资料。

2)确定待估价宗地所处的级别及其基准地价：根据农用地基准地价评估报告、基准地价图和有关基准地价批文，确定待估宗地所处级别及基准地价，并说明基准地价内涵。

3)分析待估宗地的地价影响因素，编制待估宗地地价影响因素条件说明表：即按照“宗地地价影响因素指标说明表”中的影响因素体系到实地调查待估宗地的各影响因素状况，确定各项宗地条件的档次归属(优、较优、一般、较劣、劣)。

4)根据影响因素指标说明表和修正系数表确定修正系数。根据各影响因素状况，按照“宗地地价影响因素指标说明表”划分的标准，查对修正系数表、确定修正系数，并按式(1)计算系数和，即

∑K=K1+K2+K3+ …+Kn

(1)

其中，∑K为待评估宗地地价影响因素修正系数和；K1，K2，K3，…，Kn分别为待估宗地第1，2，3，… ，n因素的修正系数。

5)期日修正：待估宗地的估价日期与基准地价的评估期日若不同，则需根据地价的变化程度进行期日修正。

6)计算待估农用地价格：在确定好各修正系数后，采用式(2)计算宗地农用地价格，即

P=P0· (1±∑K) ·Kt

(2)

其中，P为待估宗地农用地价格；P0为基准地价；∑K为待评估宗地地价影响因素修正系数和；Kt为交易期日修正系数。

2 实时动态估价原型系统的关键技术

2.1 基于地块的动态估价模式

基于地块进行的动态估价模式是指在现有土地分等定级成果的基础上，为用户提供以地块为单位的现场调查因子数据输入接口，实时获取该地块地价的估价方法。当前的估价系统主要采用的农用地估价策略是采用GIS系统软件或者基于二次开发的农用地定级估价系统，完成农用地的估价工作并形成相应的数据库，其他应用在后期基于该数据库参考完成。该数据库是每5～10年更新一次，随着时间的推移，估价数据库与农用地的实际情况差异越来越大，参考误差加大。因此，本研究的设计思是基于地块，并且为用户提供地块实地采集信息的外部接口，增强评价结果的准确性。

2.2 统一存储双通道访问的数据管理模式

统一存储双通道访问是本研究设计的一种地理信息应用系统的数据管理模式，主要思想是将空间数据和属性数据统一存储于一个大型数据库管理系统，采用不同的数据读取方法进行的数据管理。通过数据库的需求分析发现：采用基于地块的方法进行农用地估价的工作中主要涉及了大量不同类型的数据信息，概括起来主要有图形数据、矢量数据、空间数据、矢量和工程管理相关的数据。在农用地估价地理信息应用系统中，空间数据通常采用文件形式进行管理，该管理方法存在数据检索效率低，难以建立索引，数据一致性差，难于通过网络管理和共享等问题；而属性数据一般存储于传统的关系型数据中，与空间数据采用关键字进行关联，不能实现空间属性数据一体化管理，数据管理困难。部分农用地估价地理信息应用系统虽然能够实现空间与属性数据的统一存储，但数据访问效率低下。为了解决这一问题，本系统采取了Microsoft SQL Server实现估价系统中的空间和属性数据的统一存储和一体化管理，空间数据与属性数据分别采用ArcSDE(ArcGIS Spatial Data Engine)和ADO.NET(ActiveX Data Objects .NET)方法双通道快速访问的模式。ArcSDE是当前网络环境下一种高效的空间数据访问技术，ADO.NET是Microsoft .NET平台下的高效属性数据访问组件。这种数据存储和访问的模式能够增强系统在数据处理方面的灵活性，并且能够提高系统的整体性能,同时能够建立基于网络的分布式的农用地估价地理信息管理平台和系统。

2.3 基于地块的农用地精准估价系统的模型框架

为了支持基于地块的农用地精准估价方法，研究设计了5层模型框架，由下至上依次包括基础数据层、数据访问层、开发平台层、核心模型层及基本应用层。基础数据层主要负责数据的存储、组织、管理及索引等功能，主要涉及的数据包括空间数据、属性数据、元数据、图片数据及图像数据等多种类型。数据访问层是基础数据层向高层应用提供数据的通道，不同类型的数据需要使用不同的访问模型，相同的数据访问模型对于不同的数据类型的访问效率差异较大。本设计对于空间数据、属性数据及文件型数据分别采用ArcSDE、ADO.NET和FSO(File System Ojbects)实现快速有效地访问。开发平台层是实现核心模型的基础层，主要由GIS开发组织和软件集成开发环境(Integrated Development Environment，IDE)组成。常见的GIS开发组织有ArcGIS Engine, ArcGIS Server, SuperMap、MapGIS等。当前流行的软件集成开发环境是Visual Studio .NET、J2EE、Visual Basic 6.0等。核心模型层主要任务是实现估价的主要业务流程和系统自动优化调整等核心功能，包括了参数调整、修正系统计算及地块价格计算等专业模型，是整个系统业务实现的核心。基本应用层主要面对的是终端用户，以友好的界面和流程实现估价的基本业务，主要包括地块估价、地块查询、统计分析、报表输出等主要基础功能。基于地块的农用地精准估价系统的模型框架如图1所示。

图1 基于地块的农用地精准估价系统的模型框架Fig.1 The framework of the model framework for the precision estimation system of agricultural land

2.4 基于地块的农用地精准估价详细过程

研究设计的基于地块的农用地精准估价详细流程，如图2所示。

图2 基于地块的农用地精准估价详细过程Fig.2 The detailed process of agricultural land evaluation based on plots

其主要思想是在期日年份和基准地价的基础上，以农用地分等结果，以及结合实地调查的灌溉保证率、海拔高度、耕作距离、水资源状态、地形坡度、农贸市场影响度、道路通达度、中心城镇影响度和土地利用状况度等基础数据，通过修正系统模型进行修正估价。对于在一个相对长的时期内不会发生变化的影响因素采用成果数据库的形式实现调查、存储和使用；而对于影响因素随时间变化较为频繁的指数则为估价人员提供数据输入界面，通过移动计算机设备(甚至智能手机等)进行现地采集估价参数。

3 农用地实时动态估价原型系统的实现

3.1 原型系统的开发与实现

为了对农用地实时动态估价模型进行验证和测试，在Visual Studio 2010集成开发环境下基于ArcGIS Engine组件采用C#语言和Microsoft SQL Server 2008数据库管理系统对其进行了实现，建立了一个原型系统。该实时动态估价原型系统能够基于定级结果及地块的实际条件获取地块的最新价格，地块模拟的估价界面如图3所示。

图3 基于地块尺度的农用地实时动态估价原型系统界面Fig.3 The prototype system interface of agricultural land real time dynamic evaluation based on block scale

3.2 原型系统实现的关系算法

3.2.1 农用地估价关键算法

//定义修正因子数组

float[] K = new float[10];

//打开数据库

openDatabase();

//因子和

float KSum = 0;

//读取因子系数

Array zb=readCoefficient(dlbm);

//获取调整幅度fd(0)上调,fd(1)下调

Array fd = getFd(dlbm,dj);

float[] lyxz = new getLyxz();

foreach(float xz in lyxz)

K[i]=getXzxs(xz);

//计算修正因子总和

foreach (float yz in K)

KSum += yz;

//取得宗地的基准价

float P0 = dao.getZdjzj(DlBm, Dj);

//离估价日期的年份

int n = DateTime.Today.Year - PubPara.Gjrq;

//估价

float P = (P0 * (1 + KSum / 100)) * (1 + n * PubPara.Djzs);

//显示估价

void displayResults();

//关闭数据库

closeDatabase();

3.2.2 宗地查询代码

// 定义宗地游标

IFeatureCursor zdFeatureCursor = null;

///宗地查询函数

public frmSearch(IFeatureCursor pFeatureCursor)

{

//初始化组件

InitializeComponent();

//获取需要查询的农用地块要素

zdFeatureCursor = pFeatureCursor;

//读取一个地块要素信息

IFeature pFeature =

zdFeatureCursor.NextFeature();

//读取所有的地块信息

while (pFeature != null)

{

cmbZddybh.Items.Add(pFeature.get_Value(pFeature.Fields.FindField("id")).ToString());

pFeature = zdFeatureCursor.NextFeature();

}

}

3.3 原型系统运行结果分析

传统的农用地估价工作方法一般需要定期完成，通过是以5年或者10年作为调查周期。首先，每一轮估价工作都需要提前半年至1年进行经济、社会、地理等多个方面的指标因素的收集和处理工作，且这些调查结果是以选择有限的样地为基础的，无法精确到每一个地块；其次，在此基础上再经过1年左右的时间最终完成农用地的评价工作；最后，每轮估价形成的成果将会连续应用至新一轮农用地评价工作的结束，且不容易对估价成果根据具体地块的相关参数进行实时的更新。而本系统能够让用户通过点击选择的方式，以某个精确的地块为基础，在现地调查的基础上随时设定其最新的基础因子，获取相对准确的农用地价格，即时地显示出来并存储于数据库中。因此，其能够为农用地流转、租用、承包提供准确的基础性的可靠依据。

4 结论

农用地估价系统使农用地估价工作变得系统化、程序化，实现了农用地价格的动态全面地评估与管理。其使用方便，操作员不需要撑握复杂的操作技术就能够完成农用地地价的动态时实评估，减少了对估价结果的调整、更新的工作量，提高了估价结果应用的时效性和准确性。建立了基于掌上移动设备的农用地估价系统，且加入农用地的生态功能价格、社会保障价格。值得注意的是，上述评估的土地价格是农用地的内部流转价格，若要评估农用地的征地价，除考虑上述影响因素外，还应考虑土地的权利因素、粮食安全因素、生态环境价格因素、土地用途发生变化的因素，以及社会保障等其他因素。

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An Accurate Price Evaluation Model of Agricultural Lands at Land-Parcel Scales Based on Geographical Information System

Kou Weili1, Liu Zhigang2,3, Liang Changxian1,Wei Lili1, Yang Xuejing1

(1.School of Computer and Information, Southwest Forestry University, Kunming 650224，China; 2.National Pilot School of Software,Yunnan University, Kunming 650500 China; 3. Nanchang Institute of Science & Technology, Nanchang 330108，China)

To solve problems that the current price evaluation work of agricultural lands (PEWAL) is of low evaluation accuracy and weak real-time, an accurate price evaluation model of agricultural lands at land-parcel scales based on geographical information system is presented, and a simulation system is developed to test the model based on ArcGIS Engine in this study. To efficiently assist the PEWAL with accurate and quick completion, the model takes geographic information system technology with high efficiency, accurately locates at a land parcel as an evaluation unit, comprehensives parameters measured in situ. Experimental result shows that the model can be easily implemented and is capable of enhancing real-time, accuracy, and dynamics of the PEWAL.

price evaluation of agricultural lands； geographical information system； system development

2016-11-10

国家自然科学基金项目(31400493)；昆明市林业信息工程技术研究中心开放基金项目(32011FB070)

寇卫利(1979-)，男，西安人，副教授，博士。

刘志刚(1980-)，男，湖北天门人，副教授，博士，(E-mail)zgliu@ynu.edu.cn。

S29；TP399

A

1003-188X(2018)01-0029-05