（地图制图学与地理信息工程专业论文）gis环境下城镇土地定级估价信息系统的设计与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 土地作为生产基本要素之参与经济活动，其价格是土地价值和权益的具 体表现，是土地市场的核心。随着我国经济的快速发展和城镇化速度的加快， 传统的土地资源管理手段已经不能适应土地资源信息快速变更的要求。城镇土 地定级和价格的确定与更新已经成为项紧迫的任务，因此利用现有的g i s 技 术提高土地定级与地价评估的效率势在必行。 本文分析了城镇土地定级估价数据的特点，利用g e o d a t a b a s e 空间数据模 型和a r c s d e 技术建立了系统数据库，并采用a r c e n g i n e 组件开发包和v b n e t 集成技术设计开发了城镇土地定级估价信息系统。本文的主要工作和研究内容 分为以下几个方面： 1 分析了城镇土地定级估价信，皂、系统的使用现状、研究意义及发展趋势。 针对传统的土地定级与地价评估手段的不足，采用了g i s 环境下的城镇土地定 级估价方案，并对其可行性进行了讨论。 2 在分析了土地定级估价和6 1 s 的一些关键技术的基础上，对g i s 技术在 土地定级估价中的应用进行了详细的阐述。 3 在系统开发实施过程中，研究了：空间数据库引擎的主要功能及实现 方式：城镇土地定级与地价评估数据的特点及基于面向对象的g e o d a t a b a s e 空间数据模型和空间数据库引擎s d e 技术的数据库建立；缓冲区分析和叠 加分析在土地定级中的应用等关键技术方法。 4 根据系统的目标，进行了系统总体设计和数据库设计，并采用组件式g i s ( c o m g i s ) 开发了具有用户权限管理，城镇土地定级与基准地价评估，地价专题 图制作和图形属性互查功能等主要功能的城镇土地定级估价信息系统。 关键词：g i s ；空间数据库引擎；缓冲区分析；土地定级；地价评估 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 li 页 a bs t r a c t w h e nl a n dp a r t i c i p a t e di ne c o n o m i ca c t i v i t i e sa so n eo fb a s i ce l e m e n t so f p r o d u c t i o n l a n dp r i c ei sac o n c r e t em a n i f e s t a t i o no f1 a n dv a l u ea n dl a n dr i g h t s ，i ti s a l s ot h ec o r eo f1 a n dm a r k e t a l o n gw i t hc h i n a sr a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n d t h eq u i c k e n e du r b a n i z a t i o n t h et r a d i t i o n a lm e a n so fl a n dr e s o u r c em a n a g e m e n to f l a n dr e s o u r c e sc a nn o ta d a p tt ot h er e q u i r e m e n t so ft h eq u i c kc h a n g eo fi n f o r m a t i o n u r b a nl a n dg r a d i n ga n dp r i c ed e t e r m i n a t i o na n du p d a t i n gh a v eb e c o m ea nu r g e n t t a s k t h e r e f o r ei ti si m p e r a t i v et ou s ee x i s t i n gg i st e c h n o l o g yt oi m p r o v ee f f i c i e n c y o fl a n dg r a d i n ga n dl a n da p p r a i s a l t h i sp a p e ra n a l y z e st h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ed a t af o ru r b a nl a n dg r a d i n ga n d a p p r a i s a l ，u s i n gg e o d a t a b a s es p a t i a ld a t am o d e la n d a r c s d et e c h n o l o g yt ob u i l dt h e s y s t e m d a t a b a s ea n du s i n ga r c e n g i n e c o m p o n e n t s a n dv b n e t i n t e g r a t e d t e c h n o l o g yt od e s i g na n dd e v e l o pt h eu r b a nl a n dg r a d i n ga n da p p r a i s a li n f o r m a t i o n s y s t e m i nt h i sp a p e r , t h em a i nw o r ka n dr e s e a r c hc o n t e n t i sd i v i d e di n t ot h e f o l l o w i n ga s p e c t s 1t h i sp a p e ra n a l y z e dt h eu s eo ft h es t a t u sq u o ，t h em e a n i n go fr e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n tt r e n do fu r b a nl a n dg r a d i n ga n da p p r a i s a li n f o r m a t i o ns y s t e m s t h e p r o g r a mf o ru r b a nl a n dg r a d i n ga n da p p r a i s a lu n d e rg i se n v i r o n m e n tw a sa d o p t e d f o rt h ei n a d e q u a c yo ft h et r a d i t i o n a ll a n dg r a d i n ga n dl a n da p p r a i s a lm e a n s ，a n da t t h es a m et i m ei t sf e a s i b i l i t yw a sd i s c u s s e d 。 2b a s e do nt h ea n a l y s i so fs o m ek e yt e c h n o l o g i e so fl a n dg r a d i n gv a l u a t i o n a n dg i s ad e t a i l e ds t a t e m e n to ft h ea p p l i c a t i o nf o rg i st e c h n o l o g yi nl a n dg r a d i n g e v a l u a t i o nw a sg i v e n 3r e s e a r c h e sw e r ed o n ei ns y s t e md e v e l o p m e n tp r o c e s s i n c l u d i n g ：t h e m a i nf u n c t i o n sa n dr e a l i z a t i o nw a yo ft h e s p a t i a l d a t a b a s e e n g i n e t h e c h a r a c t e r i s t i c so fl a n dg r a d i n ga n da p p r a i s a ld a t aa n dt h ee s t a b l i s h m e n to fd a t a b a s e b a s e do no b je c t o r i e n t e dg e o d a t a b a s ed a t am o d e la n ds d et e c h n o q o g y t h e k e yt e c h n o l o g ya n dm e t h o do fa p p l i c a t i o no fb u 髓ra n do v e r l a ya n a l y s i s i nl a n d g r a d i n ga n da p p r a i s a la r e s t u d i e d 4s y s t e md e s i g na n dd a t a b a s ed e s i g na r ed o n ea c c o r d i n gi t sg o a l t h eu r b a n l a n dg r a d i n ga n da p p r a i s a ls y s t e mi sr e a l i z e dw i t ht h ec o m g i st e c h n o l o g y t h e f u n c t i o n so ft h i ss y s t e mi n c l u d e sm a n a g e m e n to ft h eu s e rj u r i s d i c t i o n ，u r b a n1 a n d g r a d i n ga n db e n c h m a r kl a n d p r i c ea p p r a i s a l ，t h ep r o d u c t i o no fl a n dv a l u et h e m a t i c m a p sa n dg r a p h i c sa t t r i b u t e sm u t u a lq u e r y k e yw o r d s ：g i s ；s p a t i a ld a t a b a s ee n g i n e ；b u f f e ra n a l y s i s ；l a n dg r a d i n g ；l a n dv a l u e a p p r a i s a l 西南交通大学曲南父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密口：使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“”) 7寻， 多占 轹7 篓 沙 腥 老 ： 导期指日 为各种支持的客户应用提供空间数据服务； 通过t c p i p 横跨任何同构或异构网络； 提供从基于文件的系统到r d b m s 管理数据系统的平滑升迁； 以一种连续的，无缝的数据库管理大型地理要素； ? 通过标准的a p i 提供查询，检索函数的开放存取； 真正的c 1 i e n t s e r v e r 计算环境； 跨越i n t e r n e t 提供公开的空间数据访问； 与文件方式的数据管理相比，基于关系型数据库系统的数据管理可以更好 的满足实时系统的要求，具有较好的共享性，降低了数据的冗余。因此，如何 利用关系型数据库管理系统来实现空间数据的管理，成为了解决和扩展空间数 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 据管理中的诸多问题的一个较好思路。在这样的背景环境下，a r c s d e 技术成为 了人们解决空间数据管理与关系型数据库之间的一个通道，实现了空间数据的 管理突破，并在应用中可以较好地实现数据内容的扩展，以及系统应用的迁移 5 1 】 o 3 5 组件式g i s 3 5 1 组件的概念和特点 组件是独立于特定的程序设计语言和应用系统、可重用和自包含的软件成 分【27 | 。组件是基于面向对象的，支持拖放( d r a ga n dd r o p ) 和即插即用( p l u ga n d p l a y ) 的软件开发概念。基于组件技术的开发方法具有开放性、易升级、易维 护等优点。它是以组合( 原样重用现存组件) 、继承( 扩展地重用组件) 、设计 ( 制作领域专用组件) 组件为基础，按照一定的集成规则，分期、递增式开发 应用系统，缩短开发周期。在开发过程中遵循以组件为核心原则、组件实现透 明原则及增量式设计原则。 基于组件开发具有高度的复用性和互用性，所以它将影响应用程序构成的 各个方面，包括所有类型的客户机，应用程序服务器和数据库服务器，将对应 用程序开发的各个方面产生深刻影响。基于组件开发的两个重要规范是 m i c r o s o f t 的c o m d c o m 和o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 的c o r b a t 列j 。 组件具有以下两个特点： ( 1 ) 组件是被封装的软件模块，它隐藏了具体的实现细节，只提供接口 供开发人员使用。这就使开发人员不必花时间去了解组件的内部细节而可以直 接使用它。并且基于组件架构的程序可以更加方便和灵活的进行升级。 ( 2 ) 组件可以方便的将应用扩展到网络。组件能被部署到联网的各个计 算机上：它们之间可以通过某种机制相互通讯，从而构筑基于网络环境的分布 式应用程序。 3 5 2 组件式g ls 的特点 组件式软件是新一代g i s 的重要基础，组件式g i s ( c o m g i s ) 的出现为 传统g i s 面临的多种问题提供了全新的解决思路。组件式g i s 的基本思想是把 g i s 的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能，各个g i s 控 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 件之间，以及g i s 控件与其它非g i s 控件之间，可以方便地通过可视化的软件 开发工具集成起来，形成最终的g i s 应用。控件如同一堆各式各样的积木，他 们分别实现不同的功能( 包括g i s 和非g i s 功能) ，根据需要把实现各种功能 的“积木”搭建起来，构建成g i s 应用系统 4 3 钟 。 目前，集成二次开发( 组件式g i s ) 主要是利用g i s 工具软件生产厂家提 供的建立在o c x 技术基础上的g i s 功能组件，如e s r i 的a r c e n g i n e 、m a p g i s 的m a p g i s s d k 和m a p l n f o 的m a p x 等，在v c 、d e l p h i 、j a v a 、n e t 等编程 工具编制的应用程序中，直接将g i s 功能嵌入，以实现地理信息系统的各种功 能。实际上集成二次开发就是基于组件的g i s 软件开发【2 圳。 3 5 3gis 开发方式 地理信息系统根据其内容可分为两大类型：一是应用型地理信息系统，即 以某一专业、领域或工作为主要内容，包括专题地理信息系统和区域综合地理 信息系统；二是工具型地理信息系统，也就是g i s 工具包，一如a r c l n f o ，具有输 入、存储、处理、分析和输出等g i s 基本功能。随着地理扩展，应用型g i s 的 开发工作日益显得重要。如何针对不同需求开发出既合乎需要，又具有方便美 观的界面形式的地理信息非常关心的问题 14 1 。g i s 开发方式有以下几种： ( 1 ) 独立从底层开发 底层开发指的是利用通用开发语言( 如c + + 、v b 等) 创建自己的数据结 构、空间检索方案和技术，完全自主开发g i s 平台软件。当然，这种开发由于 直接面向某一具体客户。如防洪、水利、消防、医疗等，所以其软件界面以及 功能模块都具有针对性，去除了一些行业不需要的功能，这样可以使得程序更 加高效，操作简便。但这种底层开发需要考虑的问题相当多，相当于重新开发 一个g i s 平台软件，如m a p l n f o 等，因此这种开发一般只能来自于平台软件提 供商，他们利用开发平台软件过程中创建的内部控件和函数，重新进行集成而 形成一个独立的专业g i s 软件。这种软件一般来说，运行速度较快，冗余处理 过程较少，但对于一般g i s 软件二次开发商来说，开发难度比较大，需要了解 很多的地图、软件技术以及数据结构等方面的知识5 | 。 ( 2 ) 单纯的二次开发 指完全借助于g i s 工具软件本身提供的宏语言进行应用系统开发。早期的 许多商用g i s 软件提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如e s r i 的a r c l n f o 提供的v b a 语言，m a p l n f o 公司的m a p l n f op r o f e s s i o n a l 提供了m a p b a s i c 语言 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 等。用户可以利用这些宏语言，以原g i s 软件为开发平台，开发自己的针对不 同应用对象的g i s 程序。这种方式比较容易掌握，但是由于宏语言作为编程语 言的功能较弱，因此开发的应用程序仍然不尽如人意。 ( 3 ) 集成二次开发 集成二次开发是指利用专业的g i s 工具软件如a r c l n f o 、m a p l n f o 、s u p e r m a p g i s 等实现g i s 的基本功能，以通用软件开发工具如d e l p h i 、v i s u a lc + + 、n e t 、 j a 、，a ：等为开发平台，进行二者的集成开发。集成二次开发目前主要有两种开 发方式： ( ) o l e f d d e 方式 采用o l ea u t o m a t i o n 技术或d d e 技术，用软件开发工具开发前台应用程 序，以o l e 自动化方式或d d e 方式启动g i s 工具软件在后台运行，利用回调 技术动态获取返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能。 组件式二次开发 这是组件技术在g i s 中的成功应用。该方式利用g i s 工具软件生产商提供 的g i s 功能组件，采用可视化软件开发工具，直接将g i s 功能嵌入其中，还可 以根据需要将相关组件进一步开发。与o l e a u t o m a t i o n 技术相比，组件式二次 开发利用速度快，占用资源少，而且易实现许多底层的编程和开发功能【16 i 。 3 5 4a r c e n gir e 组件式二次开发 a r c g i se n g i n e 是用于构建定制应用的一个完整的嵌入式g i s 组件库，它 可以为用户提供针对g i s 解决方案的定制应用。利用a r c g i se n g i n e 开发者可 以将a r c g i s 的功能集成到一些应用软件中。a r c g i se n g i n e 同时也提供了 c o m 、n e t 和c + + 等应用程序编程的接口( a p i ) 。这些编程接口不仅包括了 详细的文档，还包括系列高层次的组件，使得临时的编程人员也能够轻易的 创建a r c g i s 应用程序。 a r c e n gif i e 的主要特性 a r c g i se n g i n e 开发包是一个g i s 开发产品，它允许用户在多种开发环境 下建立定制的a r c g i s 应用程序。a r c g i se n g i n e 开发包的关键特性有： ( 1 ) 标准的g i s 框架 a r c g i se n g i n e 开发包为开发g i s 应用程序提供了一个标准的框架。a r c g i s 产品如图3 _ 4 ，都是由称之为a r c o b j e c t s 组件的同一软件对象集而建立的。 a r c g i se n g i n e 功能强大并且具有可扩展性，它丰富的功能集允许开发者将精力 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 页 集中到解决他们的应用程序中的业务逻辑中，而不是从头开始建立g i s 功能集 【3 0 】 o ( 2 ) 低成本的配置 a r c g i se n g i n e 开发包能够被用来为大范围的用户群建立不受数量限制的 不同的应用程序。使用a r c g i se n g i n e 开发包建立的定制程序能够通过a r c g i s e n g i n er u n t i m e 被分布到任何人。 a r c g i se n g i n er u n t i m e 可以在每台电脑上进行许可授权。它允许多个 a r c g i s 应用程序在同一台计算机上运行，而所需的成本仅为一个r u n t i m e 的许 可。 d e s m o pg i s e m b e d d e dg i s s e r v e rg i sm o b i l eg i s a r c g i sa r c g i sa r c g i s d e s n o pe n g i n e s e r v e ra r c l m sa r c g i s m o b i l e a r c p a d a r c o b j e c t 图3 - 4a r c o l s 产品体系缶；构图 ( 3 ) g i s 软件组件库 a r c g i se n g i n e 的开发人员可以访问丰富的g i s 软件组件集和可视化控件 集，允许使用许多事件和方法。 a r c g i se n g i n e 开发包拥有可视化控件集的接口，它们为一个a r c g i s 应用 程序提供一个良好的起点。 对象仓库是可编程的a r c o n e c t 组件的逻辑集合，包括从优良纹理型的对 象( 比如单个的几何对象) 到粗糙纹理型的对象，它聚集了各种功能的逻辑集 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 合( 一个在地图文档中使用的地图控制对象) ，编程人员可以使用一大批标准化 的应用程序( c o m 、n e t 、j a v a 、c + 十) 接口开发g i s 应用软件。同样的，这 些仓库也应用于定制a r c g i sd e s k t o p 和a r c g i ss e r v e r 。 ( 4 ) 开发控件 ， a r c g i se n g i n e 提供了一个公共的开发控件集合，它使开发者能够轻易的 通过一种公共的形象和感觉来配置一个技术精湛的应用程序。这种公共的用户 经验可以为用户在较短的时间内掌握技术提供帮助，从而可以很快的实现应用 程序。 下列的控件可以用于a c t i v e x 、n e t 、c + + 和j a v a 开发者环境，并且和其 他开发控件和组件结合可以创建高度定制化的应用程序。 地图控件 页面布局控件 阅读者控件 内容列表控件 工具条控件 场景控件 球体控件 使用工具条控件的命令与工具集合 ( 5 ) 支持标准开发语言 a r c g i se n g i n e 支持多种开发语言，它可以应用于c o m 、n e t 、j a v a 和 c + + 。它允许使用大范围的工具对这些对象进行编程，无需我们的编程人员去 学习一门新的或者专门的语言。所有的a r c g i s 开发控件都可以像a c t i v e x 控 件、n e t 视窗控件和v i s u a lj a v a b e a n s 一样的使用【4 9 1 。 表3 1a r c g i se n g i n e 支持的一系列操作系统和编程语言 w i n d o w su n i x l i n i x c + + 一 c h j a v aj a v a n e t c o m 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 3 6 空间分析在土地定级中的应用研究 空间分析是地理信息系统科学内容的重要组成部分，也是评价一个地理信 息系统功能的主要标志之一，空间分析是地理信息系统区别于其他信息系统的 一个最主要的功能特征，也是各类综合性地学分析模型的基础或构件。 空间分析的根本目的在于通过对空间数据的深加工，获取新的信息。因此 关于空间分析的定义可以这样表述：空间分析是基于空间数据的分析技术，它 以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象空间位置、 空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息i 洲。 空间分析主要包括数字地面模型分析、空间叠加分析、缓冲区分析、空间 网络分析、空间统计分析等。 36 1 缓冲区分析在土地定级中的应用 空间缓冲区分析是指地理信息系统软件根据分析对象的点、线、面实体， 自动建立他们周 - - 目g n 离的带状区，用以识别这些实体或主题对邻近对象的 辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。根据分析对象的分类可 将空间缓冲区分为点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区( 图3 - 5 ) 。 口臣团 圆臣匾 ( a ) 点缓冲区( b ) 线缓冲区( c ) 面缓冲区 图3 - 5 点、线、面缓冲区示意图 缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围在尺度上的表现。它是 一种因变量，由所研究的要素的形态而发生改变。从数学的角度来看，缓冲区 是给定空问对象或集合后获得的它们的领域，而邻域的大小由邻域的半径或缓 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 8 页 冲区建立条件来决定，因此对于一个给定的对象a ，它的缓冲区可以定义为： p = x id ( x ，a ) = r ( 3 1 ) ( x 表示点的集合，d 表示x 到对象a 的距离，其中r 为邻域半径或缓冲区建 立的条件) 3 5 ， 在以多因素综合评定方法进行城镇土地定级时，需要计算各定级影响因素 对每个定级单元的作用分值，其中点状和线状因素对单元的的影响范围可以用 缓冲区表示。 点状因素主要包括商服繁华影响度的商业中心和市场，公共设施中的医 院、中学、邮电局等，此类因素的影响范围都是一定的半径的圆形区域。下面 以某市的商业中心为例说明缓冲区分析在计算点状因素作用分值中的应用。 计算各定级单元格的商服中心作用分值的步骤如下： ( 1 ) 用g i s 的缓冲区分析功能根据各商服中心的服务半径建立缓冲区。 ( 2 ) 判断所要计算分值的单元格是否在各商服中心的缓冲区内，如果不 在某缓冲区内就设置此商服中心的影响值为0 ，如果在某缓冲区内则 按照商服中心影响分值计算公式计算此商服中，心的影响值。 ( 3 ) 根据城镇土地分等定级规程商服影响度的计算规则计算出所要 。计算单元的商服中心作用分值。 图3 - 6 为某市商服中心影响缓冲区图，图中有5 个商服中心编号从1 到5 ， 不同规模商服中心具有不同功能，同时也有不同的影响范围。图中2 号为市级 商服中心，它的影响范围最大，覆盖了整个城市，3 号和4 号为区级商服中心， 相对市级商服中心影响弱一些，1 和5 号为街区级商服中心，他们的影响范围 最小。 城镇土地分等定级规程中商服影响分值的计算方法为：同时受多个同 级功能影响时，取其中最高商服的功能影响分值；同时存在多级功能影响时对 各级商服功能影响作用分值仅取一次，并进行加和。如图4 3 ，图中有a 、b 、 - c 三个定级单元，a 只在2 的缓冲区内所以只取2 的影响值；b 在2 和4 的缓 冲区内且2 和4 不是同一级的商服中心，则b 的值为2 和4 的影响值之和；c 在1 、2 、3 、5 的缓冲区内，被3 个级别的商服中心影响，由于1 和5 属同一级， 但是1 对单元c 的影响值高，所以单元c 的取值为1 、2 、3 的作用分之和。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 9 页 圈3 6 点状因索缓冲区圈 线状因素的缓冲区的建立和作用分值的计算与商服中心基本类似本文不 再阐述。 3 6 2 叠加分析在土地定级中的应用 空间叠加分析是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理 对象的图层进行叠加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间 的空间对应关系。前者一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域或对 叠合后产生的多重属性进行新的分类，称为空间合成叠加：后者一般用于提取 某些专题内容的数量特征称为空间统计叠加p 6 1 。 空间叠加分析根据叠加对象图形特征的不同，分为点与多边形的叠加、线 与多边形的叠加和多边形的叠加。多边形叠加是g i s 最常用的功能之一。多边 形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作，其结 果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综合了原来两层或多层的属性。根 据叠加结果最后欲保留空间特征的不同要求，一般的g i s 软件都提供了三种类 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 0 页 型的多边形叠加操作，如图3 7 所示 3 7 】： a r c g i s 提供的空间叠加分析的主要命令有： 输入图层蒋加l 墨| 层 并 保留两个输入图层 的所有多边形 叠加 以输入陶层为界 保留边界内两个多 边形的所自多边形 交 只保留两个输入图层 的公共区域 图3 - 7 多边形叠加方式图 ( 1 ) u n i o n 进行叠加，输出层为保留原来两个输入图层的所有图形。 ( 2 ) i n t e r s e c t 进行叠加，输出层为保留原来两个输入图层的共同区域内 图形。 ( 3 ) i d e n t i f y 进行叠加，输出图层为保留其中某一输入图层为控制边界 之内的所有多边形。 ( 4 ) e r a s e 进行叠加，输出层为保留以其中某一输入图层为控制边界之 外的所有多边形。 ( 5 ) u p d a t e 进行叠加，输出层为一个经删除处理后的图层与一个特征 图层进行合并后的结果。 ( 6 ) 。c l i p 进行叠加，输出层为按一个图层的边界，对另一个图层的内容 要素进行截取后的结果。 ( 7 ) s p a t i a lj o i n 进行叠加，输出图层为将共同区域内图形要素的属性字 段从一个图层附加到另一个图层。 a r c g i s 的叠加分析在土地定级中的应用主要有c l i p 和s p a t i a lj i o n 命令。 ( 1 ) c l i p 功能在土地定级中的运用 定级单元是土地定级指数测算的基本空间单位，每个单元都有都存放着各 影响因素对本单元地块的作用分值和总分值。运用a r c g i s 软件进行土地定级生 虱囫固 尸 一 k 一 ，ii、 珀骂田 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 1 页 成定级单元格网时需要用c l i p 叠置分析功能快速准确的生成定级范围内的格 网。如图3 - g ，a 图中有两个图层，位于底部的图层为面状定级范围图层，上面 的图层为规则格网图层，规则格网图层格网的边界范围和单元数量是依据定级 范围的西南角和东北角坐标来确定的，格网的大小是根据城镇实际情况和城 镇土地定级规程的要求来确定的，定级时所需用到的单元格网是在定级区域 范围以内的格阿，所以要将定级区域以外的格网删除，这时用a i e g i s 的c l i p 分析功能够快速准确的确定级范围内格网，并且将定级范围边界线旁边的格网 准确的确定出来，生成用户所需的定级格网如图b 。 图3 - 8 定级格阿生成过程图 ( 2 ) s p a t i a lj o i n 功能在土地定级中的应用 土地定级中在计算单元面状因素作用分值的时，需要将每个定级单元所在 的区域内的面状影响因素的功能分字段值提取出来，此时利用a r c g i s 的 s p a t i a lj o i n 功能可以很快的完成这一工作。如图4 - 6 中有两个图层，位于底部 的图层为面状影响因素a 功能分图层，在其属性表中有“功能分”字段存储着 因素功能分值，图层中不同颜色区域代表此类影响因素的不同功能分值区域， 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 2 页 同一颜色区域内功能分都相同；位于上面的图层为定级单元格网，现在要取出 每一个格网所在区域内a 因素的功能分值t 这时可以利用s p a t i a lj o i n 功能就可 以将a 因素功能分图层中的“功能分”附加到定级格网中，这样在定级格网中 图3 - 9 面状定级因素影响图 每一个定级单元有一个“功能分”属性字段，在计算每个定级单元a 因素影响 分值时可以方便快速的取出a 因素的功能分值。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 3 页 第4 章城镇土地定级估价信息系统的分析与设计 4 1 系统需求分析 4 1 1 系统功能需求 在综合用户的需求、地价信息特征、土地定级、基准地价评估及g i s 技术 特征的基础上，城镇地价评估信息系统相关功能的需求如下： ( 1 ) 用户管理功能 系统对于不同身份的用户，如系统管理员、普通用户，给予不同的权限， 避免因越权操作而带来的不良后果，实现信息的保密性。 ( 2 ) 地图及地价相关信息显示 g i s 是以地图为数据源和处理中心的信，皂、系统，地图显示是其中非常重要 的功能。本系统需要能够准确的、快速的、美观的将地价相关信息显示为易于 理解的地图及符号，同时提供相关的地图漫游功能( 如缩放操作、平移操作等) 。 ( 3 ) 地价信息的查询 系统需要分别支持基于空间信息的查询( 如某个区域内的所有宗地的价格 信息) 、基于属性信息的查询( 如土地用途为“商业的所有宗地的价格信息) 及图形属性混合条件的查询( 如某指定区域内土地用途为“商业”的所有宗地 价格信息) 。 ( 4 ) 地价样点及监测点管理功能 系统要能够对地价样点和监测点进行增加、编辑、删除等操作。对于宗地 的几何信息及属性信息均要能够进行编辑修改。 ( 5 ) 土地定级与地价评估功能 本系统能够提供土地定级与地价评估的专业模型，而且系统能够自动确定 定级估价中常用的各种参数，同时能够允许用户对于有异议的参数进行人工确 定，即本系统不仅有自动化的功能，而且具有灵活性的功能。 ( 6 ) 地价信息统计功能 系统要能对若干个宗地的地价及其它数据信息进行统计，得出常规统计数 据。还需要根据统计信息生成直观的统计图，如柱状图。 ( 7 ) 报表功能 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 4 页 系统要能根据查询结果生成指定格式的报表并打印出来。 ( 8 ) 数据导出功能 为使系统具有开放性，并使数据能够被其它系统所应用，本系统要能将指 定信启、导出为易于理解、处理和显示的结构化数据。 4 1 。2 系统性能需求 系统性能需求指出系统应具有的性能。本系统的性能需求如下； ( 1 ) 系统运行速度必须满足日常办公需要。系统作为地价管理与评估的 日常办公系统，虽然对系统实时性要求不高，但系统应该具有较快的响应速度 以减少用户等待时间。 ( 2 ) 系统性能的稳定性。系统应该具备一定的容错、纠错能力，在各种 环境下运行具有相对的稳定性。 ( 3 ) 系统的安全性。该系统所涉及到的宗地地价资料、基准地价资料、 估价报告等具有一定的安全需求。因此，这些数据的准确性和正确性至关重要。 系统除了应保证数据在处理过程中准确无误之外，还需要建立一些安全保护机 制以免数据被他人非法使用及遭受人为破坏。对不同人员设置不同的权限，对 于重要数据应能自动备份。 ( 4 ) 系统的操作必须简单实用。软件作为土地估价人员的日常办公系统， 其操作性涉及到用户学习时间、学习难度、工作热情和工作效率。因此，系统 的操作应尽量规范、简单、实用，以减少用户的培训时间，提高工作效率。 4 2 系统设计原则 为使城镇地价评估信息系统更好地发挥作用，系统设计必须考虑和遵循如 下原则【3 2 ： ( 1 ) 遵循规程与技术创新兼顾原则。遵循国家颁布的相关技术规程，并 根据国土资源部准备更新规程的有关精神，在思路上有所创新，充分考虑土地 评价的业务流程和地价的管理业务，以建立性能可靠操作灵活的业务化实用系 统。 ( 2 ) 面向对象的原则。地图数据具有丰富的空间信息，应用于土地定级 与估价中的各种图形信息更是纷繁复杂，充分利用类的封装性、继承性、多态 性进行模块设计，将大大方便开发，并且也增强了应用程序的扩展性。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 5 页 ( 4 ) 模块化设计原则。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 立底层的“积木块”，通过连接形成面向应用的“上层模块”。 ( 5 ) 一致性原则。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。在组织风格、界面风格、操作模式和数据 接口以及系统变量的设置、模块的调用、模块间的相互关系等方面应具有一致 性。 ( 6 ) 应用模块与数据分离的原则。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。利用o d b c 实现与其 他数据库的接口，为各模块相对独立运行或集成运行提供了有效的手段。 ( 7 ) 安全性原则。保证系统运行的结果数据安全性，系统设计相应的数 据备份和分级权限设置等安全性措施功能。 4 3 系统总体设计 4 3 1 系统结构设计 根据城镇土地定级估价信息系统建立的需要和a r c e n g i n e 的技术特点，该 城 镇 土 地 j， 疋 级 估 价 信 启、 系 统 图4 - 1 系统总体结构框架图 系统总体设计结构框架如图4 1 所示，利用s q ls e r v e r 作为后端数据库管理 平台，实现基础数据的存储，用a r c s d e 实现空间数据的管理。开发环境由 a r c g i se n g i n e 组件库和n e t 开发平台组成，利用v b n e t 开发语言与 a r c e n g i n e 提供的接口调用a r c o b j e c t 组件，构建土地登记信息管理系统的主要 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 6 页 功能，实现城镇土地定级估价信息系统应用平台。 4 3 2 系统的功能设计 城镇地价评估信息系统共分为7 个模块( 如图4 2 ) ：用户管理、数据管理、 土地定级、地价样点和监测点管理、基准地价评估、查询统计、图文输出： 城镇十地定级什价信息系统 图4 - 2 系统功能图 ( 1 ) 用户管理模块 用户管理模块属于安全管理部分，用来管理可以登录本系统的用户信息， 包括用户账号、密码、权限等。可以控制用户对各模块的操作权限。 ( 2 ) 数据管理模块 此模块主要完成基础地理数据、地价评估专题数据的采集、导入、删除和 编辑功能。 ( 3 ) 土地定级模块 此模块主要完成土地级别的划分与调整。在人工干预的条件下实现土地的 自动定级，并实现土地级别专题图制作功能。 图文输 查询统计 基准地价评估地价样点管理 土地定数据管用户管 地图歧文件的打印 地图或图形输出 相关统计功能 地图浏览 幕准地价洲算样点地价修正估价模型确定估价方法选择 监测点增加、删除、更新 样点增加、删除、更新 制作土地级别号题图 作用分计算与级别划分 阂素选择与权重确定 生成定级格网 数据导入、导出 数据编辑 新建、删除数据 用户权限分配用户信息管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 7 页 ( 4 ) 地价样点与监测点管理模块 此模块的主要功能是：地价样点和监测点的增加、删除i 属性信息的更新、 样点信息的显示等 ( 5 ) 基准地价评估模块 基准地价评估模块根据估价理论和方法对样点地价进行修正、城镇基准地 价评估。基准地价评估采用级差收益法和区域样点地价均值法按用途分别进行 地价评估。 ( 6 ) 查询统计模块 此模块主要采用可视化界面实现地价图浏览、图形属性互查和相关统计功 能。如浏览地价图的同时进行地价查询；通过s q l 语句定位进行街区、地块、 宗地详查；对历史数据进行统计分析生成一系列的分析表格、直方图、饼状图、 曲线图及报告。 ( 7 ) 图文输出模块 图文输出模块主要功能是用显示设备或打印机输出各种图形、表格、报告 等。如：城镇地价图、监测点分布图、宗地图和各种专题图；各种统计图：各 种属性表；地价分析报告等。 4 4 系统数据库设计与建立 4 4 1 系统数据库结构 城镇地价评估信息系统数据主要包括用户管理数据和土地定级估价所需 数据。用户管理数据属于属性数据，土地定级估价数据包括图形数据和参数属 性数据，系统数据库结构如图4 - - 3 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 8 页 图4 3 系统数据库结构图 4 4 2 。系统数据库设计与建立 在本文第三章已经介绍了使用a r c s d e 进行空间数据库管理具有很多的优 点，所以城镇地价评信息系统的空间数据采用e s r i 的g e o d a t a b a s e 空间数据模 型，数据库的空间数据与非空间数据都用s o l 2 0 0 0 来存储，通过a r c s d e 空间数 据库引擎操作数据。系统数据库用g e o d a t a b a s e 模型表现的物理结构图如图 4 4 。 首先以区域为单位建立最高层次数据单元g e o d a t a b a s e 数据库，区域数据 库中包含若干个城镇地理数据集( f e a t u r e d a t a s e t ) 和属性表( t a b l e ) ，城镇 地理数据集主要是用来管理该城镇的空间数据，每一个城镇对应一个数据集， 在同一个城镇数据集内由具有相同空间参考地理要素类( f e a t u r e c l a s s ) 构成。 每个城镇所需的土地定级估价属性数据都以属性表的形式存在，并与该城镇有 关系的空间数据以关键字建立关联。 西南交通大学硕士研究生学位论文