国有土地资源资产核算信息化设计与实现

黄 韬， 刘小平， 吴佳平， 肖燕玲， 张雨辰

(1.广东省国土资源技术中心，广州 510075； 2.中山大学地理科学与规划学院，广州 510275； 3.自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室，南京 210023； 4.广东国地资源与环境研究院，广州 510650)

0 引言

查清自然资源价值是自然资源部统一行使全民所有自然资源资产所有者职责的基础性工作，同时也是全民所有自然资源资产清查的主要工作。自然资源的价值分为物质性价值和生态系统价值[1]，其中物质性价值包括实物量(即数量、质量)和经济价值。自然资源资产核算是指对一定时间和一定空间范围内各类自然资源资产进行测算，是查清自然资源资产“家底”和编制自然资源资产负债表的基础[2]。按照核算内容和指标差异，可分为实物量和价值量核算，核算方法包括资源核算(resource accounting，RA)和环境核算(environmental accounting，EA)方法[3]。自然资源核算体系以联合国颁布的综合环境经济核算体系(system of environmental-economic accounting，SEEA)最具代表性，经过不断改进形成了SEEA2012[4]。这些核算方法和体系已应用于土地、森林等资源资产的核算，如朱道林等[5]基于耕地流转租金数据，采用收益还原法，核算了2016年全国耕地资源的资产价值，价值总量为22.61×1012元； 又于2019年利用地价数据，核算了2017年北京市、山东省和江苏省的国有城市建设用地资产量[6]； 张颖等[7]基于SEEA2012，采用森林资源清查数据，核算了2008—2013年我国森林资源的实物量和经济价值。尽管自然资源资产核算方法和体系已较为成熟，相关学者已开展了不同类别的自然资源资产核算工作。但目前，由于核算涉及数据量较大，人工核算费用高，且自动化核算方法的研究相对滞后，限制了各类资源资产核算工作的开展。

而随着互联网技术在地理信息系统(geographic information system,GIS)开发中的应用和深度融合，WebGIS以其具有的大众化、良好的扩展性和跨平台特性[8]，已广泛地应用于国土执法督查、森林资源管理、水利工程等诸多方面。如余健等[9]结合移动WebGIS技术和面向服务的架构(service oriented architecture,SOA)的混合应用开发模式，开发了土地执法外业核查应用程序，满足了国土资源执法多场景、多业务、多设备的应用需要； 糜新宇[10]采用OpenLayers开源库搭建表现层，应用PostgreSQL/PostGIS开发森林资源时空数据库； 曾映敏等[11]通过QGIS对数据进行符号化处理，实现“五小水利”工程数据快速渲染与实时呈现； 王庆众等[12]采用Skyline三维数据管理平台，研发了一种应用于土壤修复工程的3D WebGIS智能监管系统。

鉴于此，本文以广东省茂名市电白区国有土地资源资产核算为例，从核算工作底图制作、实物量核算、经济价值核算3个方面出发，设计了国有土地资源资产核算的具体思路； 基于WebGIS技术集成架构，提出了国有土地资源资产自动核算方法，核算了电白区国有土地资源数量情况、耕地质量情况、农用地和建设用地经济价值，实现了实物量和经济价值的自动核算，以期为全民所有自然资源资产清查和负债表编制提供参考。

1 研究区概况

广东省电白区地处北回归线以南低纬度地区，属热带季风气候，全年气候温暖，光照充足，雨量充沛。地势自东北向西南倾斜，北、东北部高，南、西南部低，南部南海环绕，港湾迂回(图1)。山区、平原、沿海台地各占1/3，即北部属中低山地，中部属沿江平原和低丘陵地，西南部为黄土丘陵，南部属沿海台地。2019年常住人口为158.84万人，地区生产总值633.76亿元，区内以第二产业为主，在三大产业中占比高达43%。

图1 研究区高程分布图Fig.1 Elevation distribution map of the study area

2 研究方法

2.1 数据与核算思路

2.1.1 核算数据

广东省电白区国有土地资源资产核算数据主要来源于土地变更调查数据、耕地质量等别数据、宗地数据、农用地基准地价和建设用地基准地价(表1)。其中，土地变更调查数据和耕地质量等别数据用于提取实物量信息，农用地和建设用地基准地价用于核算各类土地资源资产的经济价值。

为了更好地与全民所有自然资源资产清查试点中的国有土地核算相衔接，本文将电白区第二次全国土地调查(“二调”)地类统一转换为第三次全国国土调查(“三调”)地类[13]，表2为具体地类对应关系和转换规则。

表2 不同地类转换对照表Tab.2 Conversion table for different types of land

(续表)

2.1.2 核算思路与方法

自然资源资产核算包括实物量、经济价值和生态系统价值核算，本文以国有土地资源资产的实物量和经济价值为核算对象，采用先实物量、后价值量的自然资源资产核算思路，核算国有土地资源的数量情况、耕地质量情况、农用地和建设用地的经济价值。

1)核算指标。参考自然资源资产核算和负债表编制的相关研究成果[2-7,14-15]，设计国有土地资源资产核算指标。

2)实物量核算。基于国有土地资源资产实物量核算指标，以土地变更调查数据、耕地质量等别数据和宗地数据为基础，采用空间叠加分析方法，获取各类国有土地资源的数量和质量信息。

3)经济价值核算。采用基准地价法核算国有农用地和建设用地的经济价值，通过修正各类土地资源的级别价(式(1))，以镇街区划细化均质区域，统计区域平均价格； 以实物量图斑为核算单元，按照式(2)核算国有土地资源资产经济价值。即：

P=Pi×Kj+D，

(1)

E=P×S，

(2)

式中：P为待估区域平均地价；Pi为某用途、某级别(区片)的基准地价；Kj为估价期日、交易情况修正、权利状况等因素的修正系数；D为土地开发程度修正系数;E为地类图斑的经济价值；S为该区域实物量图斑面积。

2.1.3 核算流程

国有土地资源资产核算的主要流程包括核算底图制作、实物量核算、区域平均地价计算、经济价值核算和报表汇总。步骤如下： ①通过对土地变更调查数据地类图斑的抽取和清洗处理，形成国有土地资源资产核算底图，明确核算对象和核算范围； ②以地类编码为筛选条件，通过核算底图与耕地质量等别、宗地数据的叠加分析，得到耕地图斑的等别信息，及建设用地的供应信息； ③按照《第三次全国国土调查技术规程(TD/T 1055—2019)》，对叠加分析过程中产生的破碎图斑进行融合，并对图斑面积进行平差处理； ④以农用地和建设用地基准地价为基础，通过级别价修正和均质区域细化，得到区域平均地价； ⑤通过叠加实物量和平均地价图层，获取各图斑的价格，并计算其经济价值； ⑥按照既定的核算结果底表形式导入属性数据，并通过核算结果底表与总表之间的逻辑关系进行汇总，得到核算结果总表。

2.2 WebGIS集成方法

前后端分离模式实现了前后端的解耦合[16]，避免了传统模式下用户请求响应慢、过程繁琐及效率低下等问题。基于国有土地资源资产核算思路，采用前后端分离模式，以应用层、服务层、数据层和设施层4层架构，集成土地资源资产自动核算系统原型(图2)。应用层采用Vue.js和ElementUI进行搭建，服务层结合SOE技术和Spring MVC框架，提供空间数据计算和核算逻辑服务，ArcSDE和Oracle数据库为系统提供高速、稳定的数据读取和存储。系统原型运行环境为Windows server 2012 R2 DataCenter，ArcGIS Server10.2，Centeros 7.8，jdk1.8和Apache Tomcat 8.5。

图2 国有土地资源资产自动核算集成架构图Fig.2 Integrated architecture diagram of naturalresource assets automatic accounting

2.2.1 应用层

Vue.js是基于MVVM模式的一种轻量级、渐进式开发框架，采用双向数据绑定[17]，相比其他开发框架具有明显优势[18-19]。应用层采用Vue.js和ElementUI进行搭建，提供国有土地资源资产实物量和经济价值核算，及核算成果汇总、输出等功能(图3)。

图3 系统原型界面示意图Fig.3 Schematic diagram of the system interface

2.2.2 服务层

通过整合SOE技术和Spring MVC开发框架的优点[20-22]，采用SOE技术和Spring MVC框架相结合的模式搭建服务层，提供高效的空间数据计算服务和业务逻辑服务。其中，SOE采用REST方式提供空间数据计算服务； Spring MVC将HTTP请求转换为Java对象(POJO)，通过既定的核算底表与总表之间的逻辑关系，提供核算业务逻辑服务。

2.2.3 数据层

为了满足多种数据的调用和存储，采用ArcSDE+Oracle的存储方式[23-24]，建立基础地理空间数据库，为自然资源资产核算提供调用接口。核算结果的空间数据和表单数据按照数据类别建立对应的数据集，形成国有土地资源资产核算成果数据库。

3 结果分析

3.1 实物量核算结果

3.1.1 国有土地资源数量核算结果

基于国有土地资源资产核算系统原型的设计，核算电白区国有土地资源数量情况。结果表明，电白区的国有土地资源总量为5 582.31 hm2，集中分布于西南部的旦场镇、水东镇、沙院镇、南海街道和高地街道，以及中西部的林头镇(图4)，且不同地类的面积和占比差异较大。其中，果园的面积和占比高于其他地类，分别为1 391.5 hm2和24.93%； 城镇住宅用地次之，面积和占比分别为822.53 hm2和14.73%； 未利用地中的裸岩石砾地面积最小，仅为1.55 hm2(图5)。

图4 电白区国有土地资源分布图Fig.4 Distribution map of state-ownedland resources in Dianbai District

图5 不同地类数量及占比Fig.5 The number and proportion of different land types

3.1.2 耕地质量核算结果

由于耕地质量等别成果与土地资源调查数据略有差异，两者叠加过程中，存在一部分图斑不重合，致使耕地质量核算成果一部分图斑的等别信息缺失(记为0等)。总体上，电白区的耕地(包括水田、水浇地和旱地)总面积为1 255.94 hm2，其中，耕地质量等别信息缺失的面积为401.27 hm2，占总面积比例高达31.95%； 5等地面积和比例分别为249.55 hm2和19.87%； 高质量的耕地面积较少，2等地面积仅为17.43 hm2(表3)，这可能是由于存在较多耕地的等别信息缺失导致的。

表3 耕地质量等别情况表(0表示缺少等别信息)Tab.3 Quality grade of cultivated land (0 means lack of grade information)

图6为包括水浇地、旱地和水田的不同耕地类型的质量等别分布情况。从图中可以看出，3种地类存在相当一部分的质量等别信息缺失，尤其是水浇地和旱地，占比高达68.71%和38.98%。水浇地和旱地的质量等别普遍偏低，高质量的地块较少，大部分均分布在4等地及以下，水浇地的3等地面积仅为1.8 hm2，占水浇地总面积不足4%(图6(a)和(b))。水田的质量等别分布情况优于前两者，其中，4等地的面积和占比最高，分别为151.08 hm2和30.49%； 其次为5等地，面积为137.8 hm2，比例为27.81%； 7等地的面积最小，仅为4.34 hm2(图6(c))。

3.2 经济价值核算结果

3.2.1 国有农用地经济价值核算结果

基于国有土地资源资产核算系统原型的设计，核算电白区国有农用地经济价值。核算结果表明，电白区国有农用地经济价值总量为139 736.05万元，其中，果园的经济价值和占比高于其他地类，分别为61 910.16万元、44.31%； 旱地次之，经济价值为25 901.5万元，占总量的18.54%； 其他园地的价值量最低，为2 461.44万元，仅占总量的1.76%(图7)。经济价值较高的乡镇主要分布于中部的沿江平原和东南部的沿海平原，北部乡镇由于地处山地，经济价值较低(图8)，且不同地类的经济价值差异较为明显。

图7 不同农用地地类经济价值及占比Fig.7 Economic value and proportion of differenttypes of agricultural land

图8 电白区国有农用地经济价值分布图Fig.8 Distribution map of economic value of state-owned agricultural land in Dianbai District

3.2.2 国有建设用地经济价值核算结果

建设用地经济价值核算的输入参数为区域平均地价和使用权供应情况，其中使用权供应情况通过核算底图与宗地数据叠加获得，包括图斑的供应方式、供应年限、剩余使用年限等信息。由于部分建设用地图斑缺少宗地信息，无法统计图斑的供应方式及使用权剩余年限，因此，本文只核算宗地信息完整的建设用地经济价值。电白区建设用地经济价值总量为163 901.44万元，经济价值较高的乡镇主要为于南部旦场镇、博贺镇、电城镇和南海街道，中部和北部由于宗地信息缺失、国有建设用地分布较少等原因，经济价值较低(图9)。受地类面积和区域平均地价的影响，不同地类的经济价值差异较大，其中，城镇住宅用地的经济价值高于其他地类，价值量和占比高达100 813.80万元和61.51%； 其次为工业用地，经济价值和比例分别为26 166.04万元、15.96%； 由于科教文卫用地的图斑面积较小，经济价值仅为189.31万元，占总量的0.12%(表4)。

图9 电白区国有建设用地经济价值分布图Fig.9 Distribution map of economic value of state-ownedconstruction land in Dianbai District

表4 建设用地经济价值情况表Tab.4 Economic value of construction land

4 结论与讨论

自然资源资产核算是查清自然资源资产“家底”和负债表编制的基础，为提升自然资源资产核算的智能化，本文以广东省电白区国有土地资源资产核算为例，从核算工作底图制作、实物量核算、经济价值核算3个方面，设计了国有土地资源资产核算的具体思路。设计并研发了基于WebGIS集成的国有土地资源资产自动核算系统原型，有效地整合了数据资源和计算资源，解决了自然资源资产核算数据量大、类型多、计算流程复杂等问题； 同时避免了人为干预的影响，保障了核算结果的质量。实验结果表明，国有土地资源资产自动核算系统原型具有较高的稳定性和运行效率，为其他自然资源资产核算信息化提供可靠的技术支撑。研究结果表明：

1)基于WebGIS的国有土地资源资产核算的设计与实现，提高了自然资源资产核算的工作效率，大大降低了自然资源资产核算的人工成本，同时避免了因人为操作差异带来的数据质量问题。

2)电白区国有土地资源总量为5 582.31 hm2，耕地总面积为1 255.94 hm2，其中高质量耕地面积较少，2等地面积仅为17.43 hm2。

3)国有农用地和建设用地的经济价值分别为139 736.05万元和163 901.44万元。研究成果将为全民自然资源资产清查、负债表编制等提供技术支持，推进自然资源资产管理信息化建设。