（土地资源管理专业论文）基于Kriging空间插值法的赤壁市城区基准地价评估研究.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st i i e s i s 中文摘要 基准地价反映城镇地价水平，对土地市场中的各种土地价格起着指导和参考的 作用。随着城市空间结构的拓展和国民经济的发展，地价的因素及其重要性都不同 程度的发生了变化，基准地价与土地市场实际价格必然会产生差异。因此，基准地 价必须定期调整。传统的基准地价评估采取“先定级，后估价”的技术路线。即先 通过多因素定级法，划出土地级别，然后分用途计算出每一级别内交易样点地价的 平均值，作为基准地价。这种方法在土地定级过程中主观性强，而且忽略了城市空 间结构对城市基准地价的影响。 本论文以计算机技术，g i s 技术为基础，运用地统计学原理，采用k r i g i n g 空 间插值法，通过地价数据的空间插值，划分土地级别，确定基准地价，分析地价的 变化规律。土地交易价格是影响地价的多个因素综合作用的结果，是土地市场供求 关系的真实反映，因而直接利用已发生交易的样点地价估算基准地价，比传统的“两 步估价法 更加科学。本文主要包括以下几部分： 第一部分：介绍基准地价评估的重要意义，分析国内外城镇基准地价评估中 的研究现状，指出我国现阶段城镇土地定级估价方法的缺陷与不足，在此基础上引 入地统计学理论及k r i g i n g 空间插值法。 第二部分。主要介绍了地统计学的基本原理及k r i g i n g 空间插值法。 第三部分：主要是利用k r i g i n g 空间插值法评估赤壁市城区的基准地价。对 赤壁市商业用地、居住用地、工业用地样点地价进行计算，建立样点地价数据库； 对地价数据进行结构分析，方向分析、变化趋势分析及空间白相性分析，探测数据 分布，全局和局部异常值，寻求全局的变化趋势、研究空间自相关；选择合适的半 变异函数模型，对地价数据进行k r i g i n g 空间插值，并利用的标准差分布图分析插 值效果。最后根据插值结果，划分土地级别，确定基准地价。 第四部分：主要是对赤壁市城区地价空间结构进行分析。 第五部分：结论与讨论，对研究结果进行总结与分析。 关键词：基准地价；地统计学；土地级别；k r i g i n g 空间插值；赤壁市 硕士学位论文 m a s t e r st t t e s i s a b s t r a c t t h eb e n c h m a r kl a n dp r i c ei sa ni m p o r t a n tp a r to ft h eu r b a nl a n dp r i c es y s t e m ，w h i c h h a st h ef u n c t i o no fg u i d a n c ea n dr e f e r e n c et ov a r i o u sl a n dp r i c e si nt h er e a le s t a t em a r k e t w i t ht h ee x p a n s i o no fu r b a ns t r u c t u r ea n dd e v e l o p m e n to fn a t i o n a l e c o n o m y , t h e b e n c h m a r kl a n dp r i c eb o u n d st oh a v ec o m p a r a t i v e l yb i gd if f e r e n c ef r o mt h er e a lp r i c eo f t h el a n dm a r k e t t h e r e f o r e ，t h eb e n c h m a r kl a n dp r i c em u s tb ea d j u s t e dp e r i o d i c a l l y t h e t r a d i t i o n a lm e t h o di s t w o - s t e pv a l u a t i o nm e t h o d ”t h a ti s a p p r a i s e dt h eu r b a nl a n d s y n t h e t i c a l l ya c c o r d i n gt ot h ee f f e c t i n gf a c t o r s ，a n dc l a s st h eu r b a nl a n da c c o r d i n g l y , a n d t h e nc a l c u l a t et h ea v e r a g ep r i c eo fa l lt r a n s a c t i o n so fl a n di ne a c hg r a d ec a t e g o r y , w h i c h i st a k e na st h eb e n c h m a r kp r i c ei nc o r r e s p o n d i n gg r a d e h o w e v e r , t h e r ea r es o m e s h o r t a g e s ，s u c ha ss u b j e c t i v i t yi na s s e s s m e n t so ft h el a n dp r i c e ，l a c ko fi m p a c to fc i t y s p a t i a ls t r u c t u r ea n ds oo n b a s e do nt h ec o m p u t e rt e c h n o l o g i e s ，g i st e c h n o l o g i e s ，g e o s t a t i s t i c st h e o r y , a n d k r i g i n gi n t e r p o l a t i o nm e t h o d ，t h ea u t h o rr e a l i z el a n dc l a s s i f i c a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no f b e n c h m a r kb yk r i g i n gi n t e r p o l a t i o n t h et r a n s a c t i o np r i c e so fl a n da r er e s u k so f p l e n t y o ff a c t o r sa n dr e f l e c tt h er e l a t i o n s h i po ft h ed e m a n da n ds u p p l yo ft h em a r k e t t h e r e f o r e ， t h em e t h o do fe v a l u a t e st h el a n dp r i c e sb yu s i n gt h et r a n s a c t i o np r i c ed a t ao fk n o w nl a n d d i r e c t l yi sm o r ep l a u s i b l et h a nt h et r a d i t i o n a lm e t h o d - - ”t h et w o s t e p sv a l u a t i o nm e t h o d ” t h i sa r t i c l ec o n s i s t so ff i v ep a r t s ： p a r to n e ：f i r s t l y , t h i sp a r ti n t r o d u c e st h ei m p o r t a n c eo ft h ee v a l u a t i o no fb e n c h m a r k l a n dp r i c e ， a n a l y z e st h ep r e s e n ts i t u a t i o ni nd o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lr e s e a r c h ， a n d p o i n t so u ts h o r t a g e si nt h et r a d i t i o n a lv a l u a t i o nm e t h o d t h e n ，i n t r o d u c eg e o s t a t i s t i c s t h e o r ya n dt h ek r i g i n gi n t e r p o l a t i o nm e t h o d p a r tt w o ：t h i sp a r ti n t r o d u c e sg e o s t a t i s t i c st h e o r ya n d k r i g i n gm e t h o d p a r tt h r e e ：t h i sp a r tr e a l i z el a n dc l a s s i f i c a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no fb e n c h m a r kb y k r i g i n gi n t e r p o l a t i o nm e t h o di nc h i b ic i t y f i r s t l y , e v a l u a t e sr e s i d e n t i a ll a n dp r i c e 、 c o m m e r c i a ll a n d p r i c e a n di n d u s t r i a ll a n d p r i c e ，a n d t h e n ，c r e a t l a n d p r i c e d a t a b a s e ；s e c o n d l y , c a r r yo nt h e d a t as t r u c t u r ea n a l y s i s ，d i r e c t i o na n a l y s i s ，t h et r e n d a n a l y s i s ，s p a t i a la u t o c o r r e l a t i o na n a l y s i st ot h ed a t a s e to ft h ec h i b ip o i n t s ，a n dt h e n c h o s et h er e a s o n a b l es e m i v a r i o g r a mm o d e l ，a n dc a l t yo nk r i g i n gi n t e r p o l a t i o n ；f i n a l l y , i i 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s r e a l i z el a n dc l a s s i f i c a t i o na n dt h eb e n c h m a r kl a n dp r i c e p a r tf o u r ：t h i sp a r ta n l a y s es p a t i c a ls t r u c t u r eo fl a n dp r i c eb yt h er e s u l t so fk r i g i n g i n t e r p o l a t i o n p a r tf i v e ：s u m m a r i z ea n dd i s c u s s i o n k e yw o r d s ：t h eb e n c h m a r kl a n dp r i c e ；g e o s t a t i s t i c s ；c l a s s i f yg r a d e ；k r i g i n g i n t e r p o l a t i o n ；c h i b ic i t y i i i ： 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 高练 日期：哆年占月2 日 学位论文版权使用授权书 苫翥套毒簪日筠珊日 日期：嗣年6 月日日期：夕粥纠茁日 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l l s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程 中的 规定享受相关权益。回童途塞逞窒后进卮! 旦堂生；旦二生；旦三生筮查! 作者签名：南特、 帆叫年l 月7 日 导师签名： 日期卅年 ，f p 、 硕士学位论文 m a s t f r st i i e s i s 1 1 研究意义 1 绪论 土地价格的形成是土地市场各种因素相互作用、相互影响的结果，是由交易双 方共同认可的商品价格，是由供求平衡所确定的n 1 。从内涵上看，土地价格实际上 是土地经济价值的反映，是为购买获取土地预期收益的权利而支付的代价，即地租 的资本化。从外延上看，购买土地实际上是购买土地的权利，不同的土地权利为购 买者带来的收益不同乜3 。我国实行城镇土地国有制，城镇土地出让的是一定年限的 土地使用权，城镇土地价格是土地使用权价格。 由于土地质量、地产权利、市场供求关系和政府土地管理政策的差异，地价在 不同的条件下起着不同的作用，表现出多种形式。我国的地价主要有基准地价、标 定地价、交易评估地价、成交地价以及由此衍生出的其他宗地地价五种形式，它们 与土地管理制度相配套，与土地有偿使用方式的多元化和土地市场建设相对应。在 各种形式的地价中，基准地价处于核心地位口3 。 基准地价是指在城镇规划范围内，对现状利用条件下各级土地或匀质地域，按 照商业、住宅、工业等土地利用类型分别评估确定的某一估价时点上一定年期物权 性质的土地使用权平均价格。城市基准地价是我国地价体系的核心，它为土地投 资者和使用者提供决策依据，也是政府实行宏观地价调控的工具，对其他地价具有 重要的导向和参考作用h 1 。 基准地价是城市地价体系中的重要部分，对房地产土地市场中的各种地价起着 重要的指导和参考的作用。随着城市空间结构的拓展和经济的发展，地价的影响因 素及其重要性都不同程度的发生了变化，基准地价必然会与土地市场实际价格出现 差异，而且传统的基准地价评估方法存在明显的不足。所以需要采用更为科学的方 法对基准地价进行动态更新和评估，使基准地价反映实际地价水平。 1 2 国内外研究动态 1 2 1 国外研究动态 城市基准地价评估在国外也称为大面积评估( m a s sa p p r a i s a l ) ，这种评估主要 是为城市土地管理、财产税的征收等服务的。 硕士学位论丈 m 人s t e r st h e s i s 日本早在1 9 7 0 年就颁布实施了地价公示法。日本政府每年在全只本范围 内选择标准宗地，由两名以上的不动产评估人员对每一块选中的标准宗地进行评 估，得出各标准宗地价格，最后整理汇总各标准宗地地价，然后向社会公布，即公 示地价。 德国根据联邦建设法的规定，地方政府要定期评估并公布当地的土地参 考价，以反映地价的变化趋势和分布状况。各州的土地估价委员会收集、整理土地 交易价格，每隔一到两年，分区域评估平均价格并向社会公布，这种平均价格就是 公开参考价格，类似我国的基准地价。 韩国于1 9 7 2 年建立了“基准地价制度”，不动产评估专业人员依据一定的评 估方法，以市场交易情况为依据，评估出基准地价，然后经土地估价委员会审议确 定，最后以公报形式公布。 在国外，土地估价方法可以分为两大类，一是以美国为代表，在估价时，注重 计算和数学模型，主要依据投入产出来评估土地价格，采用三种基本方法：市场比 较法、收益还原法、成本法。二是以英国为代表，采用五种基本方法：收益还原法、 市场比较法、成本法、剩余法、利润法。在进行估价时，以市场交易价格为依据， 注重估价人员的经验。 1 2 2 国内研究动态 我国的土地价格体系，借鉴了土地、房地产市场发达国家的土地价格形式，并 结合我国的国情，逐步确立和发展起来的。目前，我国已经制定并形成了符合我国 国情的土地管理制度，颁布了中华人民共和国物权法，中华人民共和国土地管 理法，中华人民共和国城市房地产管理法，城镇土地估价规程，城镇土地分 等定级规程等一系列法律法规及国家规程。 基准地价是我国城市地价体系中的核心，是其它各种地价的标准。2 0 世纪9 0 年代初，我国便开始要求各城市制定并公布基准地价。经过1 0 多年的发展，我国 大多数城市都制定并颁布了基准地价。基准地价的制定，对我国房地产市场和经济 的发展起到了重要的作用h 1 。 中国的城市基准地价评估，有一个发展、完善的过程，可分为三个阶段畸1 ：第 一阶段是建立在城市土地定级之上，采用数学模型测算土地级差收益，然后根据地 租资本化的原理，将土地级差收益转化为土地价格。第二阶段仍然是建立在城市土 地定级之上，在采用数学模型测算土地级差收益将其转化为土地价格的同时，也利 用土地经营收益资料、市场交易资料等，直接运用收益还原发、市场法、假设开发 2 硕士学位论文 m a s t e r st l i e s l s 法、成本法等评估出若干宗地的价格，以此为参考，再确定各土地级别的基准地价。 第三阶段是不经过土地定级而直接评估基准地价，即直接采用市场交易资料评估地 价，即以市场比较法、收益法、路线价法为主，其他方法为辅的地价评估法，这种 方法在温州、上海浦东等十几个城市试行，实践效果非常好。 2 0 0 1 年，国家颁布了城镇土地分等定级规程( g b t1 8 5 0 7 - 2 0 0 1 ) 和城镇 土地估价规程( g b t1 8 5 0 8 - 2 0 0 1 ) ，这两个规程较系统地归纳总结了当时的技术 方法和相关研究成果，为土地定级估价提供了技术指导。 吴宇哲、吴次芳3 指出，传统的基准地价评估是在经典统计学基础上，以地价 的平均值作为基准地价，这种方法忽视了地价数据的空间特性，在理论上存在着不 足。地价样本数据存在着空间上的相关性，即距离越近的两个样点地价越相似。而 且，地价样本数据分布不均匀，即存在样本的丛聚现象。针对以上问题，提出了运 用地统计学原理，采用k r i g i n g 技术，来划分级别，确定基准地价的方法，并以杭 州市中心城区住宅基准地价评估为研究对象，进行了实证研究。 陈琦、刘建华采用g i s 技术和空间插值法，对监测样点地价进行空间插值，建 立地价的立体模型，并将基准地价图和地价等值线图叠加，分析城市地价的变化规 律口1 。刘耀林、傅佩红以武汉市武昌区为例，建立基于k r i g i n g 空间插值法的武汉 市住宅用地基准地价评估模型，以此评估基准地价陋，。杨海娟针对传统基准地价评 估方法的弊病，提出数字地价模型的概念，利用数字地价模型，采用合适的插值方 法，建立城镇地价变化的三维模型进行城镇地理价评估。利用在小城镇调查的实际 数据，对现有的插值方法进行试验、比较分析的基础上，分用途筛选出了适合于建 立数字地价模型的内插方法，并对城镇土地估价规程中交易样点地价计算公式 中存在的问题进行了探讨，提出了改进的方法口1 。 龚黎君町针对传统基准地价评估方法的弊端，运用地统计学理论，对沅江市商 业用地样点地价数据进行空间自相关分析及半变异函数分析，然后进行克里格插 值，划分土地定级，确定基准地价，证实了地统计学理论运用于城镇地价研究的可 靠性。宗跃光，彭萍等以北京市居住用地样本资料为基础，分析比较了常用的4 种 空间插值方法的优缺点，最后选择克里格插值法对北京市住宅用地地价梯度场进行 了研究1 。雷蓉，章牧等针对城镇基准地价更新中土地级别范围调整问题，通过建 立地价动态监测体系，运用克里格插值法生成地价等值线图，并结合原有土地级别 图对土地级别范围进行调整和确定n 射。 硕士学位论文 m 人s t e r st i i e s i s 1 3 研究思路及方法 1 3 1 研究主要内容 第一部分介绍基准地价评估的重要意义，分析国内外城镇基准地价评估的 研究现状，指出我国现阶段城镇基准地价评估方法的缺陷与不足，在此基础上引入 地统计学理论，采用k r i g i n g 空间插值法进行基准地价评估。 第二部分主要介绍了地统计学的基本原理及k r i g i n g 空间插值法，重点介绍 了半变异函数及理论模型。 第三部分主要是利用k r i g i n g 空间插值法评估赤壁市城区的基准地价。首先 对赤壁市商业用地、居住用地、工业用地样点地价进行计算，建立样点地价数据库； 然后利用a r c g i s 软件中的探索性空间数据分析工具( e x p l o r ed a t a ) ，对地价数据 进行结构分析，方向分析、变化趋势分析及空间自相性分析，确定统计数据属性， 探测数据分布，全局和局部异常值，寻求全局的变化趋势、研究空间自相关，在数 据分析的基础上对地价数据进行k r i g i n g 空间插值，利用交叉验证结果，确定合适 的半变异函数模型，并利用标准差分布图分析插值效果。最后根据插值结果，划分 土地级别，确定基准地价。 第四部分赤壁市城区地价空间结构分析。根据k r i g i n g 空间插值的结果，绘 制级别图、地价面立体图及沿主要交通道路的地价剖面图，对赤壁市商业、居住、 工业用地的地价空间特征进行分析。 第五部分结论与讨论。对研究结果进行总结与分析。 1 3 2 本文研究方法及技术路线 本文的技术路线如图1 - 1 所示。研究方法主要有： ( l ) 6 i s 技术。利用a r c g i s 软件建立样点数据库和样点分布图，对地价数据进行 分析及k r i g i n g 空间插值，绘制级别图、立体图、地价剖面图等。 ( 室) k r i g i n g 空间插值法。运用a r c g i s 软件的g e o s t a t i s t i c a la n a l y s t 模块采 用k r i g i n g 空间插值法对地价的进行空间插值，生成地价数据面，根据插值结果， 划分土地级别，确定级别基准地价，进行地价空间特征分析。 收益还原法，成本法，剩余法计算样点地价。 4 硕士学位论文 m a s t e r st t l e s i s i 计算样点地价 士 i 地价数据分析 i 硒g i i l g 空间插值 图1 - 1 技术路线 5 7 7 、 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 地统计学基本原理与k r i g i n g 空间插值法 2 1 地统计学基本原理 地统计( g e o s t a tis tic s ) 又称地质统计，是在法国著名统计学家g m a t h e r o n 大量理论研究的基础上逐渐形成的- - f o 新的统计学分支。它是以区域化变量为基 础，借助变异函数，研究既具有随机性又具有结构性，或空间相关性和依赖性的自 然现象的一门科学。地统计学既考虑到样本值的大小，又重视样本空间位置及样本 间的距离，弥补了经典统计学忽略空间方位的缺陷n 7 1 。 地统计分析理论基础包括前提假设、区域化变量、变异分析和空间估值。 2 1 1 前提假设n 7 3 ( 1 ) 随机过程 地统计学在大量样本的基础上，通过分析样本间的规律，探索其分布规律，并 进行预测。地统计学认为研究区域中的所有样本值都是随机过程的结果，即所有样 本值都不是相互独立的，它们是遵循一定的内在规律的。因此地统计学就是要揭示 这种内在规律，并进行预测。 ( 2 ) 正态分布 地统计学假设大量样本是服从正态分布的。在获得数据后首先应对数据进行分 析，若不符合正态分布的假设，应对数据进行变换，转换为符合正态分布的形式。 ( 3 ) 平稳性 对于大部分的空间数据而言，平稳性的假设是合理的。这其中包括两种平稳性： 一是均值平稳，即假设均值是不变的并且与位置无关；另一类是与协方差函数有关 的二阶平稳和与半变异函数有关的内蕴平稳 2 1 2 区域化变量n 7 当一个变量呈现一定的空间分布时，称之为区域化变量，它反映了区域内的某 种特征或现象。区域化变量与一般的随机变量不同，一般的随机变量取值符合一定 的概率分布，而区域化变量根据区域内位置的不同而取不同的值，它是与位置有关 的随机变量。 6 硕士学位论文 m 人s t e r st i i e s i s 2 1 3 半变异函数理论 2 1 3 1 半变异函数 半变异函数是地统计学的基本统计量，能够描述区域化变量的特征，可以定量 地确定出研究对象的空间自相关性。 2 1 3 2 半变异函数参数分析 图2 1 是一个典型的半变异函数图，该图是地统计学解释自然现象空间变异性 结构的基础，它的精确估计是空间插值和栅格地图制作的关键。 图2 1 半变异函数图 块金值( n u g g e t ) ：当样点间的距离为0 时，理论上半变异函数的值应为0 ，但由 于存在测量误差和空间变异，使得两样点非常接近时，它们的半变异函数值不为0 ， 即存在块金值。 基台值( s i l l ) ：当样点间的距离 增大时，半变异函数r ( n ) 从初始的块金值达 到一个相对稳定的常数时，该常数值称为基台值。 偏基台值( p a r t i a ls i l l ) ：基台值与块金值的差值，代表由于样本数据中存 在的空间相关性而引起的方差变化范围。 变程( r a n g e ) ：当半变异函数的取值由初始的块金值达到基台值时，样点的间 隔距离称为变程。变程表示了在某种观测尺度下，空间相关性的作用范围。 2 1 3 3 半变异函数理论模型 图2 - 2 到2 - 6 为几种常见的半变异函数拟合模型。 7 硕士学位论炙 m a s t e r st i t e s i s y ( 五) y ( 厅) s p h e r i c a l c i r c u l a r y ( 办) 删= c o + 样一o 叉纠 r ( h ) = c o + c q 口) 朋) = oq = o ) h 图2 2 球状模型 e x p o n e n t i a l 纠争网驯 图2 - 3 环状模型( 三角函数模型) h 图2 - 4 指数模型 8 + q 1 一。驴( - 尘) 】 口 q 口) ( o ) 0 ) 仍= 0 ) 硕士学位论文 m a s t f r st i t e s i s y ( 五) y ( 厅) g a u s s i a n l i n e r 图2 - 5 高斯模型 j 1 1 ) ：c o + c ( - h ) 口 五) = c o + c ) = 0 伪 0 ) = 回 ( 0 口) ( = o ) 图2 - 6 线性模型 2 1 3 4 半变异函数模型各向同性与各向异性 如果变异函数仅仅是距离间隔h 的函数，而在各个方向上的变化相同，这种类 型的变异称为各向同性。如果各个方向上的变化不相同，即为各向异性。 2 1 3 5 变异函数的检验 在进行空间插值时，需要选择最优的半变异函数的理论模型才能较好的反映区 域化变量的变化特征，提高插值精度。首先根据变异函数图，初步选择几种合适模 型进行拟合，然后通过交叉验证的方法对几种模型进行检验，主要通过对平均误差 ( m e a n ) 、均方根预测误差( r o o t m e a n s q u a r e ) 、平均标准差( a v e r a g es t a n d a r d e r r o r ) 、标准平均误差( m e a ns t a n d a r d i z e d ) 、均方根标准误差 ( r o o t m e a n s q u a r e s t a n d a r d i z e d ) 等参数进行比较，以及对预测误差图的分析， 选择一种最优模型进行预测。平均误差最小，均方根预测误差越小，标准化平均误 差接近于零，均方根标准差接近于l ，这种模型最优。 9 硕士学位论文 m a s t e r st l i e s i s 2 1 4 空间估值 地统计分析的核心就是通过对样本数据的分析，选择合适的空间插值方法创建 数据表面。插值方法可以分为确定性插值和地统计插值，即克里格插值n 7 1 。 在a r c 6 i s 中一个完整的空间估值过程包括以下几个步骤： ( 1 ) 数据显示 在a r c m a p 数据视图窗口中加载待分析的数据图层。 ( 2 ) 数据检查 分析数据集的统计属性，检查数据分布、寻找数据离群值、全局趋势分析、探 测空间自相关及方向变异。在h r c g i s 地统计分析模块中，内嵌了多种空间数据分析 工具，包括h i s t o g r a m ( 直方图) 、n o r m a lo q p l o t ( 正态q q p l o t 分布图) 、v o r o n o i m a p ( v o r o n o i 地图) 、t r e n dh n a l y s is ( 趋势分析) 、s e m i v a r i o g r a m c o v a r i a n c e c l o u d ( 半变异协方差函数云) 等。 ( 3 ) 模型拟合 基于对数据的分析，初步选择一个合适的半变异函数模型和空间插值方法。 ( 4 ) 模型诊断 模型诊断主要是分析预测的准确性和模型的有效性。可以通过误差分布图、误 差标准化值分布图等了解模型的精确度，以便进一步改进模型。 ( 5 ) 模型比较 调整参数或者选择不同模型创建表面，通过对比分析确定最优的模型。 2 2k r i g i n g 空间插值理论 克里格插值( k r i g i n g ) 又称空间局部插值法，是以变异函数理论和结构分析 为基础，在有限区域内对区域化变量进行无偏最优估计的一种方法。南非矿产工程 师d r k r i g e ( 1 9 5 1 年) 在寻找金矿时首次运用这种方法，法国著名统计学家 g m a t h e r o n 随后将该方法理论化、系统化，并命名为k r i g i n g ，即克里格方法n 7 1 。 克里格方法的适用范围为区域化变量存在空间相关性，即如果变异函数和结构 分析的结果表明区域化变量存在空间相关性，则可以利用克里格方法进行内插或外 推。其实质是利用区域化变量的原始数据和变异函数的结构特点，对未知样点进行 线性无偏、最优估计。无偏是指偏差的数学期望为o ，最优是指估计值与实际值之 差的平方和最小。 1 0 硕士学位论文 m a s t e r st t l e s i s 3 基于k r i g i n g 空间插值法的赤壁市城区基准地价评估 3 1 研究区概况 赤壁市位于湖北省东南部，长江中游东南岸，地处1 1 3 。3 2 7 e 1 1 4 。1 3 7 e ，2 9 。2 8 7 n 一2 9 。5 5 7 n 。东连咸宁，南临崇阳，西接临湘、东北与嘉鱼县连接，西北 隔长江与洪湖市相望。东北距武汉市1 1 2h ，距咸宁市驻地5 6k i i ，西南距湖南岳 阳市6 3h 。全市总面积1 7 2 3k i n 2 ，占全省总面积的0 9 2 7 ，其中市建城区面积 2 2k i n 2 。 赤壁城区包括蒲圻街道办事处，赤马港办事处，陆水湖风景区办事处。蒲圻办 事处又称“城厢团”、“城关镇”、“蒲圻镇 、“莼川办事处。本办事处位于赤壁市 中部，东临陆水湖风景区，西与车埠镇相连接，南与茶庵岭镇相邻；北与赤马港办 事处隔河相望。蒲圻办事处属丘陵地带，地理位置优越，水陆交通便利，陆路沿京 广铁路和1 0 7 国道，南通广州，北达北京。水路沿陆水航道可东溯崇阳，西抵长江。 境内蒲洪公路、蒲温公路、四桥公路、蒲纺公路纵横交织，历来是赤壁市的政治、 文化和经济中心。人口密集，经济繁荣，人民生活水平较高。本办事处经济以贸易、 服务、金融业和工业为主，农业以种植业和养殖业为主。赤马港办事处位于陆水湖 中上游北岸，与蒲圻办事处隔河相望，是赤壁市市委，市人民政府所在地。赤马港 地理优越，交通便利，京广铁路、京珠高速公路、1 0 7 国道、武蒲公路穿境而过， 是连通湘鄂的咽喉和邻近县市的交通要道。赤马港资源丰富，有河水资源、矿石资 源、旅游资源。赤马港环境优美，市容整洁，街道宽阔。陆水湖风景区办事处地处 南郊，京广铁路、京珠高速、1 0 7 国道贯穿全境是鄂东南工业重镇，楠竹生产大镇。 新建有纺织、电器、酿造、建材等4 大工业园区。 赤壁市城区上一轮的基准地价更新完成于2 0 0 2 年。2 0 0 2 年以来，赤壁市城市 结构不断拓展，基础设施不断完善，社会经济状况和土地市场价格水平发生了较大 变化。基础设施建设改变了城市内部布局，极大改善了城市基础设施条件，打破原 有的土地级别界限，改变了原有土地级别的分布。 地价变化引起了原有的地价结构的变化。随着城市社会经济发展和土地使用制 度的改革，特别是土地使用权招标、拍卖、挂牌的全面推进，房地产业以及其他相 关产业的发展，赤壁市城区商业、住宅和其它产业用地价格开始出现不同程度的变 化。二oo 六年十二月二十三日，国土资源部发布了关于发布实施 全国工业用 地出让最低价标准) 的通知( 国土资发 2 0 0 6 3 0 7 号) ，要求各省( 区、市) 要开 展基准地价更新工作，及时调整基准地价。因此，赤壁市城区土地级别与基准地价 更新工作势在必行。2 0 0 7 年7 月，赤壁市对原来的城镇土地定级与基准地价进行了 新一轮的更新，评估范围如图3 - 1 。 图3 - 1赤壁市城区基准地价更新范围 赤壁市基准地价更新按照城镇土地定级规程、城镇土地估价规程和湖 北省国土资源厅办公室关于开展新一轮基准地价更新工作的通知的规定，确定基 准地价内涵：估价基准日为2 0 0 7 年6 月3 0 日，商业用地平均容积率为l2 ，开发 程度为五通一平，使用年限4 0 年；居住用地平均容积率为0 8 开发程度为五通一 平，使用年限7 0 年；工业用地平均容积率为04 ，开发程度为三通一平，使用年限 5 0 年。 3 2 样点地价的评估 32 1 土地交易样点资料爱估价资料收集 市场交易样点主要来源于两个方面，一是市场直接访问调查资料，如房屋出租 资料、商品房出售价格资料、柜台出租资料等，另外一部分是在相关管理部门查阅 的资料，与土地交易相关的主要是土地管理部门和房屋管理部门。土地交易样点的 选择主要应遵从以下原则： ( 1 ) 选择的交易样点应该较好地反映土地区位条件、社会经济状况和土地市场 价格的现实性。 ( 2 ) 土地的成交价格基本正常。选择的交易样点应该是在正常交易情况下进行 的，尽量不选择实物补偿、捐赠、加收其它费用等特殊情况下的交易实例。 ( 3 ) 选择的交易样点应具有区域代表性和均匀性。即选择的交易样点应能反映 硕士学位论文 m a s t f r st t l e s i s 该样点所在位置地价的平均水平，不能取一些极端化的样点，选择的样点分布要均 匀。 ( 4 ) 在每一条十字路口上，如果有交易样点，必须选取。与街角地相邻的地块 要选取样点，街道的中间地段，凡是地价有变化的样点，都要尽量选取。 ( 5 ) 在影响地价因素的变异处的样点，要尽量选取。 估价资料包括市场交易资料( 即样点资料) 和估价相关资料两大部分。其中， 市场交易资料根据用地类型的不同分为三类：商业用地样点资料包括房屋出租、土 地使用权出让、土地使用权转让和商品房出售；住宅用地样点资料包括商品房出售、 房屋买卖、土地使用权出让、土地使用权转让；i 业用地样点资料包括土地使用权 出让、土地使用权转让、征地资料。估价相关资料又分为两类：一类是与地价内涵 确定相关的资料；另一类是其他相关资料，包括相关经济指数、房地产政策法规制 度及房地产税费标准等。市场交易资料中，土地使用权出让、转让和征地资料是赤 壁市国土资源局提供的，其他资料是调查组工作人员实地调查而来的。赤壁市基准 地价更新估价参数资料包括房屋重置、耐用年限、残值、成新率等有关标准、银行 存贷款利率、各种房地产交易税费、征地补偿标准、物价指数以及政策法规资料。 房屋重置价根据房地产、城建、物价部门相关资料，结合建筑材料价格指数变化， 修订而得到，确定该重置价值的时间为2 0 0 7 年6 月3 0 日。房屋成新率采用耐用年 限法和实际观察法综合评定。采用耐用年限法评定房屋成新率时，采用直线折旧公 式，根据房屋的建成年份并结合房屋的耐用年限和残值率进行评定。土地还原利率 的确定采用了土地纯收益与价格比率法( 租售比法) 和安全利率加风险调整值法两 种方法，以它们的平均值确定土地还原利率。确定商业用地还原利率为8 4 3 ，居 住用地还原利率为7 5 2 ，工业用地还原利率为6 8 5 。 3 2 - 2 土地样点地价的评估 3 2 2 1 土地样点地价的评估方法 1 、收益还原法。收益还原法胁3 是在估算土地未来每年预期纯收益的基础上， 以一定的还原利率，将评估对象在未来每年的纯收益折算为评估时日收益总和的一 种方法。 2 、成本逼近法。将取得土地的各种补偿费加上开发土地的成本费用、征地和 开发过程中的税费以及利息、利润，再考虑到土地区位、土地用途、政府政策、政 府出让收益等要素，可以推算出地价，这种利用土地开发各成本项相加测算地价的 方法，即为成本法1 。 f 矗、 硕士学位论文 m a s t e r st i i e s i s 3 、剩余法。剩余法啪1 ( 又称假设开发法、倒算、残余法或余值法) 是在估算 开发完成后不动产正常交易价格的基础上，扣除正常开发的建筑物建造费用和与建 筑物建造、买卖有关的专业费、利息、利润、税收等费用后，以其余额来确定土地 价格的一种方法。 3 2 2 2 土地样点地价的修正 根据基准地价测算的需要，经计算后的样点地价还须进行样点地价的修正。修 正的主要内容有：交易时间修正、容积率修正、临街宽度、临街深度、交易情况修 正、地价楼层分配修正、基础设施配套修正、出让年期修正等。从而使测算出来的 地价为某一均质区域范围内的对应基准地价内涵的标准样点价格。样点地价经过修 正后剔除异常点，最终确定商业用地样点3 2 2 个( 估价基准日为2 0 0 7 年6 月3 0 日， 平均容积率为1 2 ，开发程度为五通一平，使用年限4 0 年) ；居住用地样点2 4 2 个 ( 估价基准日为2 0 0 7 年6 月3 0 日，平均容积率为0 8 ，开发程度为五通一平，使 用年限7 0 年) ；工业用地样点1 4 5 个( 估价基准日为2 0 0 7 年6 月3 0 日，平均容积 率为0 4 ，开发程度为三通一平，使用年限5 0 年) 。 3 3 样点地价数据库的建立 样点地价的计算、修正都在e x c e l 中完成，然后将样点地价信息导入样点数据 库。样点数据库的建立在a r c c a t a l o g 中完成。将赤壁市城镇规划图作为工作地图， 在a r c m a p 中对其进行编绘，标定样点位置，录入其属性信息，并建立样点数据库 和样点分布图。样点数据库记录了每一个样点的属性和信息。其主要字段设置为样 点的价格，类型等。 3 4 地价数据子集的建立 因为对k r i g i n g 空间插值结果的评价最好的方法就是将观测值与预测值进行比 较。所以在进行插值前先将原始数据分割成两部分，一部分用来空间结构建模及生 成表面，另一部分对插值结果进行检验，比较和验证预测的质量。利用 g e o s t a t i s t i c a la n a l y s t 模块的c r e a t es u b s e t s 工具将原始地价数据生成测试和 训练数据集。表3 一l ，3 2 ，3 3 是插值样本和检验样本数据的分布状况，从表中 可以看出，插值样本和检验样本数据的分布规律基本一致。 表3 1商业用地插值样本和检验样本数据的分布规律 1 4 硕士学位论文 m a s t e r st t i e s i s 最小值 最大值 均值 标准差 个数 1 5 4 4 6 8 3 1 1 7 7 2 0 5 1 6 0 4 6 1 2 9 4 8 2 3 7 表3 3 工业用地插值样本和检验样本数据的分布规律 3 5 地价数据的探索性分析 k r i g i n g 空间插值法是建立在平稳假设的基础上，一般要求数据服从正态分 布。如果数据不服从正态分布，需要进行一定的数据变换，从而使其服从正态分布， 因此在利用样点地价进行插值之前，首先要对样点数据进行分析。利用a r c g i s 软 件的g e o s t a t i s t i c a la n a l y s t 模块提供的e s d a 工具进行分析。主要有直方图 ( h i s t o g r a m ) 、正态q q 分布图( n o r m a lo q p l o t ) 、v o r o n o i 地图、趋势分析( t r e n d a n a l y s i s ) 、半变异协方差函数云( s e m i v a r i o g r a m c o v a r i a n c ec l o u d ) 等。 3 51 地价数据的分布特征 直方图指对采样数据按一定的分级方案( 等间隔分级、标准差分等) 进行分级， 统计采样点落入各个级别中的个数或占总采样数的百分比，并通过条带图或柱状图 表现出来。直方图可以直观的反映采样数据分布特征、总体规律，可阻