MapGIS定级估价系统解决方案

定级估价系统解决方案
1系统建设的目标和内容
1.1背景
我国大多数的城镇从试点到完成基准地价的评估工作已有七年的时间。

城镇基准地价体系的发布使用，为城市土地资源的规范管理、土地交易市场健康发展作出了重要贡献。

同时，由于我国正处在城市化的进程中，城镇的社会和经济建设有了较大的发展，影响地价的城市道路、交通状况、商业服务分布、基础设施以及环境条件等因素均变化很快。

为了充分保证基准地价的现实性，确保国有土地资产不流失，根据《城镇土地估价规程》要求，一般应在两年内需要对城市土地价格进行全面或局部的评定，更新原有成果，土地定级分区或土地均质地域必须调整。

目前我国许多城镇土地估价成果已超过了两年，基准地价更新工作早已列入日程。

但是由于我国的土地评价工作起步较晚，基准地价更新要求汇集综合许多基础资料，要做大量的抽样调查和整理工作，要进行许多繁琐而细致的计算、统计工作，最后还涉及到大量图表的制作，这是一项耗费大量人力、财力和时间的艰巨任务。

因此，基准地价更新的问题是我们现今需要解决的首要问题。

然而根据对全国有关情况的了解，我国各地土地评估工作中大致存在以下问题：
（1）各地评估基准地价的方法有差异，实现土地定级、基准地价评估和更新的技术和手段及相应的软件系统不尽完善甚至落后。

（2）各地所建立的基准地价体系，只能反映评估期一定时效内的地价水平，大多数地方停留在土地定级资料和基准地价资料的拥有上，缺乏有效的管理和应用。

所拥有的软件系统也仅停留在地价信息的内部查询和打印等简单功能上，不能动态监测城镇地价总体水平的变化趋势，政府难以根据实时的地价信息及时地进行宏观指导和调控。

（3）现有的城镇基准地价更新的方法，耗时长，投入大，不能满足基准地价现势性的要求。

这对目前大多数已进行了基准地价评估的城镇是需要解决的一个极为迫切的问题。

（4）地价信息发布、社会化服务手段上较为落后，缺乏面向各层次的法律、法规和办案、办文程序咨询，不利于引导房地产市场的正常发展，也不利于基准地价的及时调整。

实际情况表明基准地价更新已是一项紧迫的任务。

因此，为推动城市土地使用制度的改革，规范土地市场，使土地市场健康、稳步、快速地发展，以满足经济建设发展的需要，研究一套科学、完善的基准地价评估、更新理论和方法，是我国当前土地管理部门必须完成的一个非常重要任务。

基于MAPGIS平台上开发的城镇土地定级估价系统能顺利地解决城镇土地定级估价一系列问题。

1.2系统建设的目标
土地估价的目的是为了保证国家土地所有权在经济上的实现以及利用经济手段强化土地资产管理；促进土地使用制度改革，有偿出让、转让国有土地使用权，加强国家对土地市场的管理，促进正常交易；为全面、科学、合理地使用城镇土地提供依据。

为使土地管理工作者能方便管理土地，广大一般用户能方便查询，本系统将充分利用GIS先进的管理土地的手段和方法，旨在试验、总结、推广一种先进、快捷、准确、节省的地价评估与更新的方法，以使土地估价管理服务社会化、简单化。

本系统采用面向对象的设计及面向对象的开发方法，在目前流行的WINDOWS系列操作系统上开发出一个适合各级土地管理部门使用的系统。

其工作主要是：
（1）采用数字制图技术，实现地价评估使用的各种基础图件、工作图件、成果图件数字化，使各种图件便于编制、修改、更新和存贮与输出。

（2）采用计算机的自动查询、检索分类、计算统计技术。

实现对大量抽样调查结果进行快速准确的分级、分类、计算统计处理。

（3）采用空间查询和分析技术。

实现对宗地价格的影响因素、因子的综合分析，自动检索综合修正系数，避免多种修正系数表格的反复查找与计算。

（4）采用空间信息的存贮管理技术。

实现对基准地价评估相关的各种基础信息，历次的调查数据，各次的评价成果分类、分层存贮，以便于定期或随时、全面或局部地更新基准地价评估成果。

（5）实现土地定级的简单化、自动化。

（6）科学准确地估算宗地价格。

在已有数据和已知宗地属性的基础上，选择合适的估价方法，结合估价系数，及时准确的通过系统人机交互的方法估算出宗地的价格。

2设计的依据与原则
2.1系统功能设计的技术依据
基于GIS的地价评估系统主要依据以下国家标准和相关行业标准：
（1）国土资源部：《城镇土地估价规程（国土资源大调查专用）》（2001.3）；
（2）国土资源部：《城镇土地分等定级规程（国土资源大调查专用）》（2001.3）；
（3）GB/T8566-1995《信息技术软件生存期过程》；
（4）《中华人民共和国土地管理法》（1998）；
（5）《中华人民共和国房地产管理法》；
（6）《中华人民共和国土地管理法实施条例》（1998）；
（7）中华人民共和国行业标准：《城镇土地定级规程（试行）》（1990）；
（8）B/T16680-1996《软件文档管理指南》；
（9）国土资源部：《国土资源信息系统建设规范》；
（10）电子信息系统推广应用办公室：《企业管理信息系统开发规范（试行）》（1992.5）；
（11）GB/T 13923－92《国土基础信息数据分类与代码》；
（12）国家土地管理局：《城镇土地估价规程》（1993）。

2.2系统设计的原则
在前期调研工作的基础上，开始进行系统设计，确定了如下的系统设计原则：
（1）一致性原则
在系统的设计和建设过程中，以现有的技术规程为基础，力求标准化、规范化和统一化，阶段实施与整体规划相一致。

另外，地价信息系统作为一个整体，应具有统一的结构化组织风格、界面风格和操作模式，对全程变量的设置、公共模块的调用、模块间的相互关系等全局问题应作统一安排，使得系统作为一个整体具有一致性。

（2）用性原则
系统的最终目标是应用，因此，系统的设计应充分考虑地价的管理业务，以建立性能可靠、业务化实用程序为基本原则，在操作上能满足不同层次使用者使用。

（3）进性原则
充分利用通讯、网络和多媒体等多种计算机技术与优秀的软件平台进行集成，有效地共享已有的各种信息。

（4）开放性原则
由于本系统是对MAPGIS平台软件的二次开发，利用的ODBC为实现与其它数据库无缝衔接提供了有力的支持，为各模块相对独立的运行或集成在一起运行提供了有效的手段，便于提供对外接口。

MAPGIS软件平台基础雄厚，在国内有着广泛的影响，已有大量的用户，其本身的产品质量保证系统对外功能的扩展，便于升级和扩充，达到保护阶段投资的目的。

（5）模块化设计原则
采用软件工程开发中的结构化和原型化相结合的方法，根据不同用户的业务要求，自顶而下，对系统进行功能解析与模块划分；在调查用户需求的基础上明晰系统用户子模块，建立最底层次的“积木块”，然后通过连接形成面向应用的“上层模块”。

（6）应用模块与数据分离的原则
为了使系统具有良好的可移植性和可维护性，在系统的结构化组织中应坚持系统程序代码尽可能与图形数据库、属性数据库分离的原则。

（7）安全性原则
由于系统业务涉及不同权限的职能部门、不同类型的业务数据，系统的安全保密性是系统设计的重要原则。

3系统的技术方案
3.1系统的技术路线
随着土地市场的发展，土地市场交易样本数量的增多及交易价格形成的市场化和公开化，我国原有的间接、曲折的地价评估方法体系将逐步消失，直接利用市场交易资料，海外市场经济发达国家通用的收益还原法、市场比较法、剩余法、成本逼近法等基本估价方法及路线价法等应用估价方法开始被采用。

基准地价和宗地地价作为两个层次的地价，有各自的用途和作用，在评估过程中将是一种平行的关系。

3.1.1土地定级的技术路线
依据影响土地使用价值的土地区位条件、土地本身的自然条件和改良条件等因素，制订评估方法和标准，组织专家进行评定，并据此划分出土地级别。

3.1.2基准地价评估的技术路线
（1）以土地定级（或影响地价的土地条件和因素划分均质地域）为基础，用市场交易价格等资料评估基准地价；
（2）以土地定级为基础，土地收益为依据，市场交易资料为参考评估基准地价。

3.1.3宗地地价评估技术路线
利用调查的有关资料，采用市场比较法、收益还原法、剩余法、成本逼近法和基准地价系数修正法评估宗地地价。

3.2系统设计中应用的关键技术
3.2.1海量数据的管理
土地定级估价需要的数据量很大，而且变化快，人工计算评估地价工作量大，随着信息技术的发展，开发土地估价软件是一种很好的选择，国内很多公司已经着手这方面的工作，并取得了初步的成效。

但迄今为止，国内已有的地价评估系统，如凯立德公司的土地定级及基准地价动态更新系统和瑞德公司的定级估价系统，对地图数据的管理都是采用单图幅进行的。

随着土地市场的逐渐完善与发展，土地交易实例将越来越多，系统管理的数据量随之也将越来越大，且比例尺也将增大，因此仅靠对单图幅的管理已不能适应土地定级估价应用的需要。

地图数据是地图诸要素的数字化表示，按几何特征，地图要素区分点、线、面三类。

这三类数据，以不同的数据结构，构成了地图数据库。

现今已有的地价评估系统中地图使用的数据结构，主要用于图形显示，大都属于表面数据结构或单个的数据文件，这种数据结构缺少空间数据联系，未能进一步提供数据分析和评价；而真正有效的数据结构，应能在不同程度上采用一定方法（显式或隐式）满足地理空间实体关系的反映。

地图数据本身可以认为是地理现实世界的多面模型，它是整个机助地图制图过程的核心，它接受各种地图数据的输入，并能根据用户需要，派生不同类型的信息产品。

地图数据库在整个机助制图的各个环节有着重要的作用：
●在数据获取的过程中，它用于存储和管理地图信息；
●在数据处理的过程中，它既是资料的提供者，也可以是处理结果的归宿处；
●在检索和输出的过程，它是形成绘图文件或各类地理数据文件的数据源。

海量数据管理，系统地图库以图幅为单位来管理，即在数字化录入和数据编辑等操作时，均是对单图幅处理，然后再将这些图幅组织到一个空间中。

在组织这个大区域空间时，首先得为此空间的组织形式进行定义，其中包括坐标单位、比例尺、图幅的宽和高、地图投影类型和椭球体参数等，这就意味着在数据库中的所有图幅都需要按定义的形式进行录入。

采用无缝接边技术、无空白漫游技术、变焦技术等先进的技术使图库检索速度相当快，具有强大的数据管理能力。

因此，在进行地价评估系统设计时，我采用了MAPGIS海量空间数据的组织与管理的方式，在地价评估系统中是以图幅为单位进行管理，即按图幅将大区域空间数据进行分割。

MAPGIS海量地图库管理系统采用了层类的概念，以图幅为单位来管理地图数据，如图1所示，每个图幅由若干层组成，这使得图库管理更有层次感，更具条理性。

它给用户提供了灵活直观的数据入库手段、多种强有力的数据查询途径。

针对地图数据库管理的特殊性，MAPGIS给用户提供了图幅与图幅之间的线和区的接边功能，以消除相邻图幅间的接合误差，使这些图幅拼接成为一完整地图时，不会让人感到整幅图是分块的结果。

对地价评估系统而言，当用户要求按某局部范围进行检索时，系统可对所指定范围对应的图幅文件进行检索；当用户要求按分类要素进行检索时，系统可根据图幅之间的邻接管理将所有需要的要素检索出来。

图1 MAPGIS图库结构
3.2.2D EM技术在总分剖面图法中的应用
随着土地使用制度改革实践的深入，目前全国都开展了土地定级工作。

土地定级是对土地质量和使用效益及其在土地空间上分布差异状况进行评定，并用等级序列表示其差异或优劣程度的过程。

根据《城镇土地定级规程》，土地定级一般采用多因素综合评定法，即以土地单元作为评定和划分土地级别的基本空间单位，选择对土地影响重要且评估区域内部分布不均衡的因素和因子作为评定指标，分别计算各单元的分值，加权求和并依据总分值初步确定土地级别。

在土地定级过程中，土地级别初步确定是一个重要环节，该环节处理得好，后续修正工作少，整个定级工作效率得到提高。

为此，规程上提出了总分数轴图、总分频率曲线图、总分剖面图三种方法。

总分数轴法是将单元总分值先绘于数轴上，根据数轴上点的分布与密集情况，在相对稀疏处分开，把相对密集的地方划分一个集团，定出其代表的土地级。

总分频率曲线法对单元总分值作频率统计，绘制频率直方图，按图上总分值分布情况和土地优劣的实际情况，选择频率曲线分布突变处为级间分界。

总分数轴法和总分频率曲线法均是利用分值的出现频率来确定级别的分界点，本质上是同一种方法，只是后者比前者在形式上更为直观形象。

总分剖面图法是选择能反映土地质量变化规律的方向，将该方向单元总分值绘制成分值随距离变化的剖面图，以剖面图总分值曲线突变段作为级间分界。

频率统计法通过对单元总分值的整体分析来确定土地级别分界；剖面图法则通过对单元总分值有代表的局部分析来确定土地级别分界。

但在作剖面的时候，方向的选择很不容易把握，只有对该评估地区相当了解的专家才能很好的选择，但往往评估人员并不能对所评估的每个地区都很了解，所以在应用剖
面图法确定土地级别的时候往往不准确。

而DEM能够反映区域内的地形条件，为各用图部门提供地形基础。

DEM即数字地面高程模型，即是用数字形式X、Y、Z坐标来表达区域内的地貌形态，以缩微的形式再现了地表形态起伏变化特征。

将DEM应用与地价评估系统的剖面图中，能形象、直观、精确的反映该评估区域的地表特征，评估人员能很好的选择反映土地质量变化规律的剖面方向，并据此能较准确的初步确定土地的级别。

图2 DEM在总分剖面图法中的应用
3.2.3空间分析法处理网格单元分值
根据《城镇土地定级规程》，在影响因素及其权重确定后，要按指数衰减或距离衰减形式计算各因素影响作用分值。

在本系统中设计了两种方法，一是传统的方法，即逐网格计算，在前面已经详细的阐述了；二是运用缓冲区分析的方法，即采用距离衰减的基本思想并通过GIS缓冲区分析来计算影响分值。

GIS的缓冲区分析就是以指定的距离作为中心点、中心线、中心面，在原图形要素周围建立起一定宽度范围的多边形――缓冲区，并在屏蔽调原实体要素之后建立起新的多边形拓扑关系。

缓冲区分析是通过对矢量数据的空间操作来完成的。

在具体定级操作时，依次将各影响因素分点、线、面三种形式按照其数据库中相对应的专题属性数据进行缓冲区分析处理，并在处理多边形标识码之后得到各影响因素的作用分值图。

当作用中心点（中心线）图中的点（线）的衰减级别超过一种时，需要分等级次序作多级别缓冲区处理。

如商服繁华影响度、医院、中小学、邮局等点状因子均按图3所示的缓冲分析；而对于道路等线状因子则按如图4所示的缓冲分析。

图3 点状因子缓冲分析图4 线状因子缓冲分
3.2.4地价评估系统与国土资源系统的无缝衔接
在GIS已成为政府部门和企业日常管理有力工具的今天，GIS软件和数据，特别是基础数据已不再局限于一个小部门单独使用，许多部门迫切需要利用公用基础地理信息，相互共享已成为发展的必然趋势和共识。

地籍管理信息系统为土地信息系统提供基础权属、用地类别及土地权属的动态变化图形与文本信息，是土地信息系统的基础。

土地的质量等级状况、数量状况和权属状况为地籍的三大基础数据，是确定土地税额度、征用补偿标准、承包转让、奖罚数量的重要依据。

它为制定土地使用税、征地补偿、土地转包投资补偿、土地税等费用的级差标准提供科学依据。

不少城镇已经建立了不同层次的地籍信息系统、产权管理系统，在本系统的设计中充分考虑了利用现有系统的数据，采用连接基础数据、保存处理历史数据、返回现时结果数据的原则来处理与现有地籍管理信息系统的兼容性。

与现有地籍信息系统及其他属性数据库连接，读取基础信息及市场交易信息，并将定级估价结果返回给其属性数据库，保证与现有地籍信息系统的一致性，实现了地价评估系统与国土资源系统的无缝衔接。

3.3系统的安全设计
大型运行系统的安全性具有极为重要的意义。

本系统投入正常运行后将成为有关部门业务管理的支柱，系统功能出现损害将带来不可估量的损失，某些数据具有一定密级，只能有针对性地向用户公开。

如果没有一定的安全保障策略，时刻都有泄密的隐患。

本系统安全设计主要以大型商用数据库安全机制、权限管理为基础，开发出适合土地管理部门业务需要的权限管理。

（1）用户授权管理
根据各用户对地价数据实施的不同操作，对数据的使用深度及各应用领域执行功能差异划分用户级别。

将系统功能分模块对不同用户开放，规定不同级别的用户对数据的不同读、写、修改权限。

运行系统设置用户的口令与密码，定期对用户更新、删除、维护和管理。

（2）跟踪系统运行，建立用户档案
防止用户不负责任地使用本系统及事故责任的追查，系统自行跟踪用户使用情况，建立用户历史档案。

（3）数据的备份转贮
定期对数据备份，建立备份记录，包括备份时间、操作人员、数据存贮量等有关信息。

（4）入库数据的严格检查
通过格式转换而进入系统的其他数据在正式入库之前，先进入缓冲区进行检查，并配置数据查阅功能，图形化显示供人机交互式检查。

（5）计算机病毒防护
计算机病毒是指可以制造计算机故障的一段计算机程序或一组计算机指令。

病毒按照其程序指令，可以干扰计算机的正常工作，甚至毁坏数据或者产生一些其它形式的严重错误。

因此本系统在设计时积极防御了计算机病毒的侵袭，保证计算机系统的安全。

4 系统运行环境
4.1 系统运行的硬件环境
系统运行需要的硬件配置结构见图4-1，其中对各组件的要求如下：
(1)主机的最低配置
● CPU ： P Ⅲ450；
● 内存： 64M ；
● 硬盘： 10G ；
● 显示器：15寸；
● MAPGIS 卡或狗。

（2）外设 ● 打印机：普通的打印机；用以输出文稿、报表，同时也可输出一些草图。

● 扫描仪：普通A4的扫描仪；用以数字化图件。

● 绘图仪：如HP 或EPSON ；用来输出图件。

图4-1 系统的硬件环境
外部设备的主要功能是辅助系统完成输入、输出工作。

以上推荐的硬件配置，仅供用户参考，用户可以根据实际情况作适当的调整。

4.2系统运行的软件环境
（1）GIS平台
由于GIS平台的技术直接影响到系统的性能，所以选择技术全面的GIS平台是开发出先进系统的基本保证。

MAPGIS平台是一个集图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学为一体的GIS软件系统，连续七年在全国国产地理信息系统软件测评中名列第一名，技术达到国际先进水平。

MAPGIS平台不仅在整体性能上达到国际先进水平，而且价格明显低于国外软件，是性价比极高的国产GIS平台。

（2）运行平台
采用当前最为流行的操作系统Windows系列平台，包括WIN98第二版或WIN2000系列；为了汉字显示的需要，系统的运行需利用汉字环境支持。

5数据的管理与组织
5.1地价数据的管理
MAPGIS数据管理的核心就是对工作区的操作。

工作区是MAPGIS提出的一个概念，简单地说，工作区就是一个数据池，存放实体的空间数据、拓扑数据、图形数据和属性数据，每个工作区都对应于一个MAPGIS数据文件。

MAPGIS开发函数库提供对工作区实施操作的一系列函数，如将工作区中的内容存盘，从盘上将数据装入工作区，对工作区中内容进行添加、修改、删除、检索等等。

对硬盘数据的存取及虚拟内存的管理等复杂繁琐的工作无需应用程序的编写者去关心，而是由MAPGIS工作区管理模块自动完成。

（1）工作区的分类
MAPGIS 将工作区分为点、线、区、网、表五种类型，它们的差别主要表现在其中包含的空间实体的类型不同。

详见表5-1。

一幅地图或一个地区的地理信息数据可以由上述的一类或几类数据叠加组成。

为了将几类数据有机的结合起来，统一管理这些数据，本系统引入了“工程”的概念，采用工程文件来描述管理各种地价评估数据。

为了有效管理和利用空间数据，在GIS 中引入了一个“图层”的概念。

用户按照一定的需要或标准把某些相关的物体组合在一起，称之为图层。

如地图中房屋构成一个图层，道路构成另一个图层等。

可以把一个图层理解为一张透明薄膜，每一层上的物体在同一张薄膜上。

一张图就是由若干层薄膜叠置而成的，图形分层有利于提高检索和显示速度。

当对图形编辑时可以调入相应的图层，无关图层不调入，这样进入工作区的图形数据就可大大减少，从而提高检索与显示速度；同时也避免了无关图形干扰编辑者的视线。

（2）工作区管理模块的地位
5.2 地价数据的组织
数据组织对于一个计算机系统来说至关重要。

由于土地管理涉及的领域十分广泛，数据十分繁杂，因此数据组织的好坏直接关系着系统的成败。

土地估价所涉及的数据主要有以下几类：
表5-1 各类工作区中可以包含的实体类型
图5-1 工作区管理模块的地位。