基于ArcGis的林木和林地資產(chǎn)評估方法1)

李玉敏

(中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)科技信息研究所，北京，100091)

楊小建

(重慶市涪陵區(qū)林業(yè)局)

郎璞玫

(中國林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所)

侯元兆

(中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)科技信息研究所)

張 力

(重慶市涪陵區(qū)林業(yè)局)

郎奎建

(東北林業(yè)大學(xué))

隨著我國林權(quán)制度改革的深化，各種形式的林權(quán)流轉(zhuǎn)、股份經(jīng)營、林權(quán)抵押、林業(yè)企業(yè)改制和并購重組等行為與日俱增，所有這些林業(yè)經(jīng)濟(jì)行為都是以森林資源資產(chǎn)評估為前提。森林資源資產(chǎn)評估是一項復(fù)雜、繁瑣且技術(shù)性很強(qiáng)的工作，評估中的資源核查、資料收集、價值估算等工作需要耗費(fèi)大量的時間、人力、物力和財力。因此傳統(tǒng)手工的森林資源資產(chǎn)評估方法與當(dāng)前市場對其的需求極不適應(yīng)。研究人員曾嘗試?yán)糜嬎銠C(jī)手段來研發(fā)森林資源資產(chǎn)評估軟件[1－3]，但由于采用的數(shù)據(jù)源均為森林經(jīng)理“二類調(diào)查”的小班數(shù)據(jù)庫，只能有1或2種提取小班的路徑和方法進(jìn)行資產(chǎn)評估，所以具有很大的局限性。

20世紀(jì)90年代后期，森林經(jīng)理學(xué)大規(guī)模地引入GIS工程，GIS的空間數(shù)據(jù)逐漸替代“二類調(diào)查”傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，森林資產(chǎn)評估的數(shù)據(jù)源得以拓展，森林資產(chǎn)評估方法理應(yīng)順應(yīng)這種趨勢。然而，作為我國數(shù)字林業(yè)主平臺之一的森林經(jīng)理ArcGis工程，目前的系統(tǒng)目標(biāo)管理主要限于空間數(shù)據(jù)的查詢[4]，而建立在GIS空間數(shù)據(jù)上的森林資產(chǎn)評估正好可以作為ArcGis Obeject管理開發(fā)對象，利用ESRI的二次開發(fā)技術(shù)，可開辟出新的森林資產(chǎn)評估方法，并提高GIS工程的應(yīng)用水平。美國斯坦福大學(xué)基于GIS開發(fā)了用于評估自然生態(tài)系統(tǒng)價值的 InVEST 軟件[5－6]，但該軟件并不適用于具體的林地林木資源價值評估。

由于ArcGis的開發(fā)工具M(jìn)apobjects可在Visual Basic(包括VC等)編程語言上實現(xiàn)ArcGis的主要圖形功能[7]，因此本研究利用Mapobjects開發(fā)工具，以Visual Basic 6.0為平臺，將森林資源資產(chǎn)評估模型嵌入到ArcGis工程中去，研制出基于ArcGis的林木、林地資產(chǎn)評估的新路徑和新方法，實現(xiàn)了任意小班集合(包括切割的經(jīng)營小班)的林木、林地資產(chǎn)評估可視化輸出。這對于我國開展各種形式的林權(quán)流轉(zhuǎn)、林權(quán)抵押等經(jīng)濟(jì)活動具有重要意義。

1 森林資產(chǎn)評估及其GIS空間數(shù)據(jù)源

20世紀(jì)50年代，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)了全套的森林調(diào)查規(guī)劃技術(shù)，形成了森林經(jīng)理調(diào)查規(guī)劃的3類數(shù)據(jù):小班調(diào)查因子簿(屬性數(shù)據(jù)庫)、森林林相圖(ArcGis圖形)和森林經(jīng)營規(guī)劃設(shè)計。森林資產(chǎn)評估主要用到森林經(jīng)理的前2類數(shù)據(jù)。

引入ArcGis工程的最初目的是為解決林相圖的計算化問題，但經(jīng)典林相圖是手工制作的圖像，為了表達(dá)森林資源分布，制作許多小班“注記”式。經(jīng)典林相圖在20世紀(jì)60—70年代達(dá)到頂級水平。新興的ArcGis技術(shù)必然要去適應(yīng)它，在GIS工程中需要加強(qiáng)彩色渲染和增加圖層來實現(xiàn)。在GIS工程眾多紛繁的40～50個圖層文件中，僅把唯一的“小班多邊形”圖層作為核心圖層，它的矢量圖形文件.shp和屬性數(shù)據(jù)庫.dbf文件(加載幾十個小班調(diào)查因子)是森林資源資產(chǎn)評估的核心數(shù)據(jù);而其它河流等圖層是輔助圖層，它們一起構(gòu)成資產(chǎn)評估的數(shù)據(jù)源。

對于GIS的標(biāo)準(zhǔn)化問題，研究采用主流的美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)開發(fā)的ArcGis作為標(biāo)準(zhǔn)化地理信息系統(tǒng)，聯(lián)同它的開發(fā)工具M(jìn)apobjects2.2和Visual Baic 6.0一起作為本研究的開發(fā)平臺。

2 森林資源資產(chǎn)評估模型

2.1 林木資產(chǎn)評估模型

林木資產(chǎn)分類:依據(jù)森林資源資產(chǎn)評估的相關(guān)規(guī)定及林木資產(chǎn)評估地區(qū)的實際情況，將林木資產(chǎn)按林種、林分、起源和齡組進(jìn)行分類(表1)，由此將形成3×5×3×3=120以上模型組合。這就是資產(chǎn)評估模型必需面臨的完備集，然而現(xiàn)有的資產(chǎn)評估模型是不完備的。為了解決資產(chǎn)評估模型的完備集問題，根據(jù)林種資產(chǎn)評估的性質(zhì)構(gòu)建了2類評估模型:源發(fā)性評估模型和拓廣性評估模型。源發(fā)性評估模型是針對林權(quán)交易中最為普遍的用材林和經(jīng)濟(jì)林而建立的;拓展性評估模型是針對用材林和經(jīng)濟(jì)林以外的林種而建立的，目的是為了簡化具有生態(tài)價值或特定內(nèi)涵的林種的評估問題。

林木資產(chǎn)源發(fā)性評估模型:所謂源發(fā)性的林木資產(chǎn)評估模型就是與林木資源直接相關(guān)的，且由森林資源直接發(fā)生的林木資源資產(chǎn)。森林資源資產(chǎn)的評估模型并非概率意義下的統(tǒng)計模型[8]，而是一種多種條件下導(dǎo)出或構(gòu)造的經(jīng)驗經(jīng)濟(jì)學(xué)模型。根據(jù)林木資產(chǎn)評估的主流方法[9]，結(jié)合林權(quán)交易實踐中資產(chǎn)評估的經(jīng)驗，構(gòu)建了林木資產(chǎn)評估的模型:喬木林幼齡林采用重置成本法評估，喬木林中齡林和近熟林采用收獲現(xiàn)值法評估，喬木林成、過熟林采用市場價倒算法評估，幼林竹林采用重置成本法評估，壯齡竹林采用年金資本化法評估;經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)前期采用重置成本法評估，初產(chǎn)期采用分段的收益凈現(xiàn)值法評估，盛產(chǎn)期采用收益凈現(xiàn)值法評估(見表2)。

表2 林木資產(chǎn)源發(fā)性評估模型

林木資產(chǎn)拓展性評估模型:拓展性林木資產(chǎn)評估模型是在源發(fā)性的模型基礎(chǔ)上拓廣而來，一般是針對用材林和經(jīng)濟(jì)林以外的林種而建立的模型，包括防護(hù)林、特用林和薪炭林。這些林種的林分價值不僅僅體現(xiàn)在林木的木材價值上，更多地體現(xiàn)在林分的生態(tài)價值或特定內(nèi)涵上。由于這些林種資產(chǎn)價值的計量方法學(xué)術(shù)界還存在爭議，因此本研究為簡化評估方法，依據(jù)國家有關(guān)部門對于林木補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)規(guī)定[9]，結(jié)合多年森林資源價值評估的實際經(jīng)驗，通過引入調(diào)整系數(shù)將源發(fā)性資產(chǎn)評估模型進(jìn)行拓展而得到這些林種的林木資產(chǎn)評估模型(表3)。

表3 林木資產(chǎn)拓展性評估模型

2.2 林地資產(chǎn)評估模型

林地資產(chǎn)分類:林地資產(chǎn)分為有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地、苗圃地、無立木林地、宜林地、輔助生產(chǎn)林地。其中，有林地又細(xì)分為用材林林地、經(jīng)濟(jì)林林地、竹林地、其他類型林地。

林地資產(chǎn)評估模型:根據(jù)實踐中林權(quán)交易的實際情況，林地資產(chǎn)評估采用現(xiàn)行市價法評估。在林地使用權(quán)交易實踐中，林地租金通常是一次性支付，因此無須貼現(xiàn)，具體的評估模型為:

式中:k為林地調(diào)整系數(shù);P為單位面積年均林地租金;A為林地使用權(quán)轉(zhuǎn)讓年限;S為評估的林地面積。

2.3 資產(chǎn)評估模型中參數(shù)設(shè)置

根據(jù)評估地森林資源特點、市場行情、經(jīng)營投資狀況及林業(yè)政策等，確定資產(chǎn)評估模型中的各類參數(shù)。在軟件的設(shè)計中，將資產(chǎn)評估模型中的主要參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)參數(shù)文件，同時可以進(jìn)行一定級別的修改、保存或恢復(fù)參數(shù)。

3 基于ArcGis的資產(chǎn)評估方法的核心技術(shù)

3.1 資產(chǎn)評估可視化目標(biāo)

在VB的編程中，利用MapObjects2.2讀取Arc-Gis的“小班多邊形”圖元，鏈接小班的屬性庫，調(diào)用VB的資產(chǎn)評估函數(shù)，從而對指定GIS的小班圖元生成資產(chǎn)評估報表及小班選擇集RecordSet的圖象輸出，實現(xiàn)森林資產(chǎn)評估可視化。

3.2 創(chuàng)建小班圖層的記錄選擇集

在林木和林地的資產(chǎn)評估中，其核心技術(shù)之一就是構(gòu)建小班圖層的選擇集。這個選擇集可以是小班圖層的全部，也可以是其中的一部分;這個部分根據(jù)林權(quán)交易的需要，可以是一個林班的小班集，或者是按某種查詢條件構(gòu)造的交易地塊，也可以是任意選擇的地塊，甚至可以是切割的小班地塊。

這個選擇集包括2個集合體:一個是屬性庫的記錄集，另一個是對應(yīng)的圖元集。其中，記錄集放在VB的MSHFlexGrid控件中，圖元集放在ArcGis中。2個集合體通過“圖元ID碼”聯(lián)在一起。有3種途徑構(gòu)造選擇集。

(1)通過屬性庫的選擇記錄用公式來搜索圖元。首先在VB中，導(dǎo)入dbf屬性庫，選擇小班，利用SearchExpression查找對應(yīng)圖元，從而完成對應(yīng)的GIS圖形顯示和對該選擇小班資產(chǎn)評估。

(2)通過空間圖元集來搜索屬性庫的小班記錄集。該途徑是途徑1的逆處理過程，即由用點工具、多邊形工具或矩形工具，選取一個個不一定連續(xù)的小班圖元集(圖1)，搜索VB屬性庫中的小班記錄集Recordset，從而完成RecodSet的資產(chǎn)評估。

圖1 用點工具構(gòu)造的圖元選擇集

(3)通過空間圖形切割小班構(gòu)造選擇集。利用polygon或Rectangle工具對自然小班集進(jìn)行切割，其切割后包含的全部或部分小班(稱為經(jīng)營小班)構(gòu)成選擇集(圖2)。

圖2 用多邊形工具切割的小班構(gòu)造的選擇集

由于ArcGis工程的性質(zhì)，最終形成森林資產(chǎn)評估的專業(yè)版，圖標(biāo)名為FSCapitalMO。

4 基于ArcGis的資產(chǎn)評估方法的步驟

資產(chǎn)評估的菜單總體設(shè)計(圖3):資產(chǎn)評估的菜單分為8個一級菜單和34個二級子菜單構(gòu)成。一級菜單分別是:[1]小班數(shù)據(jù)文件，[2]窗口切換，[3]森林資源更新，[4]數(shù)據(jù)預(yù)處理，[5]森林資產(chǎn)評估統(tǒng)計，[6]資產(chǎn)高級評估，[7]可切割的資產(chǎn)高級評估，[8]MapObject工具。

圖3 FSCapitalMO軟件功能總體設(shè)計

基本工作路徑:啟動FSCapitalMO→[1－1]導(dǎo)入foxPro數(shù)據(jù)→[3－1]數(shù)據(jù)生長更新→[3－2]設(shè)置分組標(biāo)簽→[3－3]按標(biāo)簽數(shù)據(jù)排序→[5－1]分組資產(chǎn)統(tǒng)計→[5－2]資產(chǎn) GIS圖像→[1－4]另存 EXCEL文件→[1－5]退出。

該路徑是完成數(shù)據(jù)表中各小班數(shù)據(jù)的年度生長和初始資產(chǎn)評估，最終形成新的“小班多邊形.xls”工作數(shù)據(jù)表。為保證年度生長不重復(fù)，此路徑每年必須作一次。作后菜單屏蔽，以后只能調(diào)用它工作數(shù)據(jù)表。它的運(yùn)行暢通是FSCapitalMO的必要條件。

常用工作路徑:啟動 FSCapitalMO→[1－3]導(dǎo)入 Excel文件→[4－2]標(biāo)簽變換→[4－3]數(shù)據(jù)排序→[5－1]分組資產(chǎn)統(tǒng)計→[5－2]資產(chǎn) GIS圖像→[1－5]退出。這就是從屬性庫中的選擇集作資產(chǎn)評估。該路徑實現(xiàn)任意指定小班集的林木林地資產(chǎn)評估。

高級資產(chǎn)評估路徑:啟動FSCapitalMO→[1－3]導(dǎo)入 Excel文件→[6－1，2，3]用點或多邊形或矩形工具，作資產(chǎn)高級統(tǒng)計→[1－5]退出。該路徑實現(xiàn)從GIS圖像上選定的小班的林木林地資產(chǎn)評估的新路徑。

高級切割資產(chǎn)評估路徑:啟動FSCapitalMO→[1－3]導(dǎo)入 Excel文件→[7－1，2]用多邊形或矩形工具作資產(chǎn)高級切割統(tǒng)計→[1－5]退出。該路徑實現(xiàn)從GIS圖像上任意切割的小班的林木林地資產(chǎn)評估，完成森林經(jīng)理在經(jīng)營小班上的突破。

5 基于ArcGis的資產(chǎn)評估方法的應(yīng)用效果

2013年2月，基于ArcGis的資產(chǎn)評估方法在重慶市涪陵林權(quán)交易所進(jìn)行了試應(yīng)用。軟件輸出結(jié)果包括各選擇集的資產(chǎn)評估詳盡報告文本(略)與對應(yīng)GIS圖形(圖1、圖2)。其中涪陵區(qū)林地林木資產(chǎn)評估部分結(jié)果摘錄于表4。

應(yīng)用結(jié)果顯示，評估結(jié)果符合當(dāng)?shù)亓謾?quán)交易的實際情況。通過一定權(quán)限更改相應(yīng)森林資產(chǎn)評估參數(shù)，實現(xiàn)當(dāng)?shù)氐牧帜玖值刭Y產(chǎn)高質(zhì)、高效評估。

表4 重慶市涪陵區(qū)林地林木資產(chǎn)評估結(jié)果(摘錄)

6 結(jié)論與討論

基于ArcGis的森林資產(chǎn)評估方法可以方便、快捷地實現(xiàn)林木和林地資產(chǎn)評估，適應(yīng)了當(dāng)前林權(quán)交易市場對森林資產(chǎn)評估的需求。該方法具有以下幾個特點:(1)相對獨立性。軟件的主流數(shù)據(jù)源是ArcGis工程的全體，對ArcGis工程的數(shù)據(jù)只讀不寫，森林資源數(shù)據(jù)的組織和動態(tài)管理完全由森林經(jīng)理的ArcGis承擔(dān)，保持相對獨立。(2)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。固化資產(chǎn)評估模型，有權(quán)限地修改參數(shù)，采用浮動式讀取小班因子，解決ArcGis屬性庫中字段名的標(biāo)準(zhǔn)化問題，其代碼的標(biāo)準(zhǔn)化可通過SQL Server 2000參數(shù)庫解決。(3)構(gòu)建了完備的林木資產(chǎn)評估模型。林木資產(chǎn)評估模型應(yīng)面對各類型林種，即資產(chǎn)評估模型必需是一個完備集，恰恰已有的資產(chǎn)評估模型不完備。為此，本軟件將林木資產(chǎn)評估模型根據(jù)它的性質(zhì)分為源發(fā)性的和拓廣性的2類模型。這種新概念的提出，將復(fù)雜問題簡化，具有一定的普遍意義。(4)高度濃縮的資產(chǎn)評估函數(shù)。對象是小班選擇集，入口是標(biāo)準(zhǔn)化的小班因子的數(shù)據(jù)矩陣。出口是類似銀行的“對帳單“文本，本著市場誠信的原則，文本包括:①選擇集所使用的資產(chǎn)評估的數(shù)字公式;②小班調(diào)查因子明細(xì)表;③各小班的林木和林地資產(chǎn)明細(xì);④小班選擇集的林木和林地資產(chǎn)匯總明細(xì)。(5)創(chuàng)新了資產(chǎn)評估方法上。由以往評估軟件的1～2種資產(chǎn)評估方法，擴(kuò)充到4條路徑，至少7種資產(chǎn)評估的選擇集的構(gòu)造方法。(6)具有較好的可移植性。只要是建立了森林資源ArcGis工程系統(tǒng)的地方，就能方便使用該方法。

隨著ArcGis工程在森林經(jīng)理中的廣泛應(yīng)用，以及林權(quán)交易等業(yè)務(wù)的日益劇增，該方法將有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，該方法作為森林經(jīng)濟(jì)屬性的一種計測方法，還相當(dāng)年輕，需要隨著計算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)以及資產(chǎn)評估方法的發(fā)展而不斷完善，該軟件也需要在實踐應(yīng)用中不斷升級和完善。

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