基于GlS的城市规划用地定级研究（辽宁沿海产业基地）
摘要：本文以辽宁（营口）沿海产业基地一期用地规划为例，根据自然条件、环境条件、社会条件等多个因素建立一套用地定级指标体系采用GIS强大的分析功能综合分析总体规划区范围内三种用地（居住用地，商业用地，商业办公用地）的土地等级，结合ESRI的ArcObject组件和VS.net平台建立用地定级的计算平台，以便快速进行定级结果的计算为城市规划、管理、经营提供定量的分析指标。
关键词：城市规划 地理信息系统 用地定级 地图代数
在可持续发展的城市规划观念下，城市规划逐步由过去的单纯的设计逐步走向城市的规划、管理、经营在当前的城市规划、管理、经营工作中，常常面对这样的问题：城市规划用地的价值如何科学地评价，怎样利用技术手段对相当多的用地指标进行快速的综合评价，怎样将规划用地的价值直观表达出来提供给规划用地的经营和管理者。城市规划用地定级是城市规划、管理、经营的一项重要基础性工作。通过定量分析，为规划结果的深人分析提供可靠的依据。
1 研究范围与数据
本文主要以辽宁（营口）沿海产业基地一期规划用地作为研究区域，规划而积40多平为公里其北部属于辽河三角洲平原，南部属于滨海和河谷堆积平原，地形平坦。北部的民兴河与南部的咸水河将该区与其他沿海产业基地分开，形成一个独认的功能区。
研究数据主要以规划提供的基础性资料为主，如：辽宁（营口）沿海产业基地的CAD格式的总体规划图、控制性详细规划的公交系统规划图、公共设施规划图、绿地系统规划图、用地规划图等其它规划资料。
2 土地定级的技术方法
土地定级是对土地的自然和经济属性进行综合评定，并将评定结果等级化的一个过程。土地等级反映某一区域范围内土地质量的差异及与之相关的土地收益的差异。土地定级主要采用两种途径实现：一是按照多因素综合评分的方法计算土地网格单元的综合分值；二是按照土地和房地产市场交易资料测算土地综合分值。
本文土地定级的基本思路是以《中华人民共和国行业标准UDC城镇土地定级规程》为依据，结合当前用地规划现状，运用GlS技术，采用多因素综合评分的力一法，进行土地定级多因素综合评分法是根据每个定级因子的作用影响，赋予相应的分值和权重，累加获得每个土地栅格上各种因素的作用影响大小，依此确定土地定级作用分值。本文土地定级工作流程如图1所示。
3 土地定级因子及权重的确定
3.1土地定级因子的确定
由于影响土地因子的不同或者因素作用强度的差异，造成土地质量的各异。因此土地定级因素选择是土地定级的基础和关键。其选择的科学性与准确性直接影响最终土地定级的结果的科学性与准确性。
本文在进行土地定级因子选择时，主要遵循如下原则：(1)主导因素原则：应当选择对土地区位、土地质量影响大、空间差异明显的因素；(2)影响全域性：每个因素对于土地质量和土地等级的形成的影响，应当是全覆盖的。选择的因素不能是只对某些地域影响非常大，而对其他地域毫无影响；(3)资料信息便捷性：为了保证评价结果的客观性和准确性，在选择因素时，考虑其指标的量化处理难度。
按照《中华人民共和国行业标准UDC城镇土地定级规程》和以上原则，最终确定定级因素体系，如图2所示。
3.2土地定级因素权重的确定
土地定级因素权重是因素对土地质量影响程度的表现。影响土地质量的因素很多，但各因素对土地质量的影响程度不一样。
本文因子权重的确定主要靠专家打分的结果为依据，经处理后确定的。对三种不同的土地利用类型（居住用地、商业用地、商业办公用地）确定了三套不同的权重。最后得出的定级因素的权重值，如表1。
4 土地定级单元划分与分值计算
4.1土地单元划分
单元划分即确定各个土地定级的单元。本文基于栅格数据模型使用网格单元划分法实现单元划分，每个栅格单元代表一个定级单元。每个栅格对应着相应的地块，根据栅格值最终计算出每个地块的综合评分。
4.2土地定级单元分值计算
4.2.1 GIS数据预处理
(1)影响因子图层矢量化
对辽宁（营口）沿海产业基地的CAD格式的总体规划图和各种控制性详细规划图件进行矢量化，转化成Arcgis软件里能识别的矢量格式（shp）。按照影响因子在矢量图层上进行提取，每个图层代表一个影响因子。
(2)单个影响因子作用分值计算
本文影响因素对土地等级的作用方式主要有两种：一种是按照距离方式进行影响；另一种是按照密度方式进行影响。对于距离产生影响的因素采用ArcToolbox工具箱中的Euclidean Distance工具进行处理，产生距离影响作用分值图。对于密度产生影响的因子使用Point Density或者Line Density工具进行处理，产生密度影响作用分值图。
(3)影响作用分值图的标准化和归一化
每个影响因子对应一幅影响分值图。为了使各个因素的影响分值图之间可进行比较，必须进行数据的标准化和归一化，进行标准化公式如下：
Fi为得到的标准化结果，Xi、Xmin、Xmax分别是第i因子的影响分值图的任意值、最大值、最小值。
数据归一化处理计算公式如下：
Mi为影响分值图的归一化结果。Amax、Ai为第i因子的影响分值图的任意值和最大值。最终使每个因素的影响分值图的分值分布在。0-100之间。
4.2.2多因素综合评价加法模型
单元总分值计算采用多因素综合评价加法模型，其计算公式如下：
式中：P--总分（诸定级因子在单位内对土地优劣的综合反映）;n--土地定级因子的总数；wi--权重（某定级因子对土地好坏的影响程度）;Fi--分值（某定级因素子在单元内表现出的优劣度）。
4.2.3软件实现土地综合单元分值计算
每个栅格的分值都是土地等级的数据表现，土地等级的计算过程就是将各个影响因子按照某种方式进行综合获得总分值。本文采用多因素综合评价加法模型，利用ArcInfo中的Map Algebra工具实现影响因子加权分值求和，同时保证结果的分值赋予在0--100分的封闭区间内。
在土地定级过程中，由于影响因子的个数较多，单个的人为去处理显得比较繁琐，因此设计了土地单元综合分值计算平台，以提高计算的效率。软件如图3。
软件可以一次处理多个因子影响分值图层，通过设置各个图层的最大的影响作用分值、影响最大距离、权重、图层输出范围和最终结果的输出路径，将一次性得到最终的计算结果，并且将结果显示在左边的MapControl控件中，大大提高了计算的效率。
5 研究的结果
通过以上计算，分别得到了以下三种土地类型的定级图：居住用地定级图4中将居住用地地块分为三类，其中可以明显看出，居住用地等级高的都分布在湖边，就是景观比较好的地方附近。商业用地图5和商业办公用地等级图6中具有一定的相似性，土地地块都是在商业街附近具有较高的等级分值。
由以上的研究可以看出，利用GIS技术在城市规划用地的定级中的应用是比较成功的。通过建立一套评价体系，运用Arc/Info，可以准确快速的进行规划用地的定级。定级的结果直接反映了土地的价值，为将来的土地管理、经营提供定量的参考依据。
6 展望
当今一个以数字城市为标志的城市信息化过程正在全国乃至全球范围内迅速展开。基于GIS的土地定级，以GIS为基础，建立土地定级信息系统，把空间数据和属性数据完全结合，可以减少土地级别确定的人为性，可操作性强。其作为城市规划中必不可少的组成部分，逐渐得到人们的重视。随着计算机技术的发展和地理信息系统技术的发展，土地定级工作的模型以及开发模式也得以实现。形成完整的土地定级系统，以提供自动化、高效性和成果的准确性的定级数据。
