基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)集成設計與應用研究

王秉義，陳龍乾，程從坤

（1.中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院，江蘇 徐州 221116；2.安徽省土地利用工程重點實驗室，安徽 合肥 230601）

基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)集成設計與應用研究

王秉義1，2，陳龍乾1，程從坤2

（1.中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院，江蘇 徐州 221116；2.安徽省土地利用工程重點實驗室，安徽 合肥 230601）

研究目的：研究基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管關鍵技術，明確集成方法，確定系統(tǒng)架構和工作原理，并以皖江城市帶為示范區(qū)建設信息系統(tǒng)。研究方法：系統(tǒng)分析法和實例驗證法。研究結果：（1）提出的基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管關鍵技術及集成方法，能較全面的分析土地保障與監(jiān)管各個環(huán)節(jié)；（2）將產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導和用地監(jiān)管子系統(tǒng)緊密結合，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)項目的有效選址與監(jiān)管目標。研究結論：基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)較好地解決了產(chǎn)業(yè)承接過程中土地保障與監(jiān)管的現(xiàn)實問題，具有較廣泛的應用價值。

土地信息；產(chǎn)業(yè)承接；土地保障；土地監(jiān)管；系統(tǒng)集成

1 引言

產(chǎn)業(yè)承接是中、西部發(fā)展的重要戰(zhàn)略，實施過程受到資源承載強度、產(chǎn)業(yè)適宜性選擇和用地指標等多項外部因素的約束[1]，其土地保障與監(jiān)管是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及土地承載力評價、適宜性分析、潛力調(diào)控、耕地補充、空間規(guī)劃、動態(tài)監(jiān)管等多項土地利用技術[2]，集成上述技術，開發(fā)土地保障監(jiān)管系統(tǒng)是現(xiàn)階段該區(qū)域國土資源管理部門的首要任務。但目前，針對產(chǎn)業(yè)承接特性的土地利用集成研究較少，已有集成方式以“模型工具箱”架構為主[3]，該集成模式不支持模型間的連接和數(shù)據(jù)共享，模型重用性較低[4]。針對此，任志國等提出了基于中間件技術的集成框架構想和范式框架[5]，但未給出實證案例和實現(xiàn)路徑。對此，本文依據(jù)產(chǎn)業(yè)承接特點，提出產(chǎn)業(yè)承接的土地利用關鍵技術，并構建集成模型和流程、方法，通過基于中間件的開發(fā)方式實現(xiàn)了松散耦合式通用性較強的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)，并以皖江城市帶為系統(tǒng)應用示范區(qū)，展示了系統(tǒng)應用的部分成果。

2 關鍵技術集成

2.1 關鍵技術

包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評價技術、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術、不同自然條件土地整治技術、區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設用地動態(tài)監(jiān)管技術6項技術。

（1）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評價技術。以產(chǎn)業(yè)承接為背景，基于不同產(chǎn)業(yè)進行土地承載力的人口、資源、環(huán)境模擬，構建土地承載力的產(chǎn)業(yè)、人口、資源、環(huán)境（I-P-R-E）評價體系，通過不同層次的區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力空間疊加，研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的土地承載力分區(qū)技術，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的容量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的極限規(guī)模。

（2）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術。分析產(chǎn)業(yè)用地結構的影響機制，研究產(chǎn)業(yè)集聚的作用機理，評估生態(tài)環(huán)境、基礎設施與區(qū)位作用對產(chǎn)業(yè)布局的影響，構建區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析體系，研判區(qū)域產(chǎn)業(yè)承接的主導產(chǎn)業(yè)類型，劃分產(chǎn)業(yè)轉移的土地利用功能區(qū)，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的選擇問題，即承接產(chǎn)業(yè)的適宜類型。

（3）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術?；诋a(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，結合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，通過建立產(chǎn)業(yè)用地集約利用評價體系、研發(fā)低效用地再開發(fā)技術、構建多元化的存量調(diào)控模型，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的用地存量識別、低效類型研判和規(guī)模潛力測算的一體化，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的存量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的存量規(guī)模。

（4）不同自然條件土地整治技術。重點研究沿江山區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)型、沿江丘陵區(qū)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌型和沿江平原區(qū)高質農(nóng)田型的土地整治技術[6]，基于上述實證，測算新增耕地系數(shù)，預測新增耕地規(guī)模，著重解決承接產(chǎn)業(yè)建設用地占用后耕地補充問題，即新增耕地規(guī)模。

（5）區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術。以資源稟賦和環(huán)境容量為基礎，開展土地利用生態(tài)環(huán)境影響情景分析和社會經(jīng)濟模擬分析研究，研究多目標土地利用空間規(guī)劃技術體系，提出基于柵格的空間規(guī)劃布局方法，優(yōu)化土地利用格局，著重解決承接產(chǎn)業(yè)的空間引導問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地布局。

（6）區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設用地動態(tài)監(jiān)管技術。研究低空遙感與地面監(jiān)測相結合的動態(tài)監(jiān)管模式，從存量建設用地管控和新增建設用地監(jiān)管兩個方面，構建建設用地監(jiān)管體系，研發(fā)監(jiān)管信息快速獲取及更新技術，實現(xiàn)土地“批、供、用、補、查”全程動態(tài)監(jiān)管，著重解決產(chǎn)業(yè)承接后的監(jiān)管問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地管控。

2.2 集成流程和方法

上述技術集成時，采用工作流方法[7]，將系統(tǒng)分為4個子系統(tǒng)，包括產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導和用地監(jiān)管。其中“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)”屬宏觀和中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評價和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析2項技術；“用地保障子系統(tǒng)”屬中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控和不同自然條件的土地整治2項技術；“空間引導子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃1項技術；“用地監(jiān)管子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設用地動態(tài)監(jiān)管1項技術。具體框架如圖1。

圖1 集成流程和方法Fig.1 Technology research framework

3 系統(tǒng)設計與工作原理

3.1 系統(tǒng)架構設計

考慮系統(tǒng)易用性和模型的重用性系統(tǒng)[8]，系統(tǒng)采用插件機制[9]集成模式。系統(tǒng)主框架提供用戶交互、地圖瀏覽查詢、插件管理、數(shù)據(jù)管理和基本空間分析5個模塊，業(yè)務模塊以插件形式開發(fā)。系統(tǒng)通過主框架接口將相應的功能開放給插件調(diào)用，插件以所屬類別實現(xiàn)不同的接口供主程序調(diào)用?？傮w架構如圖2。

主框架中交互模塊是系統(tǒng)與用戶的接口界面，負責接收用戶要求，并向用戶反饋輔助決策結果。地圖瀏覽查詢模塊用于實現(xiàn)地圖顯示、地圖瀏覽、屬性查詢和地圖渲染等基本地圖功能。插件管理模塊，一方面，對不同擴展功能分類定義標準接口，實現(xiàn)不同功能插件的有機統(tǒng)一；另一方面，用于設定插件工作流程，實現(xiàn)各插件的協(xié)同管理。數(shù)據(jù)管理模塊用于管理、調(diào)用及維護決策過程中所涉及的數(shù)據(jù)?；究臻g分析模塊用于實現(xiàn)GIS的基本空間分析功能，如疊置分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡分析等。

3.2 系統(tǒng)工作原理

目前，產(chǎn)業(yè)承接以二、三產(chǎn)業(yè)為主，而二、三產(chǎn)業(yè)向園區(qū)集中是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑[1]，因此，按照集成框架，系統(tǒng)選擇縣（區(qū)）、開發(fā)區(qū)和地塊為宏觀、中觀和微觀層面的研究對象，并以“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選→用地保障→空間引導→用地監(jiān)管”為業(yè)務路徑，系統(tǒng)運行原理如圖3。

3.2.1 產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)

（1）調(diào)用插件_1，調(diào)用其對應的以縣（區(qū)）為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評價單元的各承接產(chǎn)業(yè)承載力分級圖，記錄承載力分級為高和較高的縣（區(qū)）代碼（以JL_1表示）。

圖2 系統(tǒng)總體架構圖Fig.2 The architecture diagram of system

（2）調(diào)用插件_2，調(diào)用其對應的以縣（區(qū)）為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評價單元的各承接產(chǎn)業(yè)適宜性分級圖，在JL_1內(nèi)選擇適宜性分級為適宜和較適宜的縣（區(qū)），并記錄其代碼（以JL_2表示）。此時，JL_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對應的可承接縣（區(qū)）。

（3）再次調(diào)用插件_2，調(diào)用其對應的以開發(fā)區(qū)為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的主導產(chǎn)業(yè)（以JL_2_1表示），并以JL_2_1為基礎表，選擇JL_2縣（區(qū)）內(nèi)開發(fā)區(qū)與承接產(chǎn)業(yè)一致的開發(fā)區(qū)（以JL_2_2表示）。此時，JL_2_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對應的可承接開發(fā)園區(qū)。

3.2.2 用地保障子系統(tǒng)

（1）調(diào)用插件_3，調(diào)用其相對應的以開發(fā)區(qū)為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的存量潛力規(guī)模（以JL_3表示），通過判別承接產(chǎn)業(yè)項目用地規(guī)模與可承接開發(fā)區(qū)（JL_2_2）的潛力規(guī)模（JL_3）大小，按照存量優(yōu)先原則，確定承接產(chǎn)業(yè)布局在開發(fā)區(qū)內(nèi)存量和增量的用地比例。若存量≥項目規(guī)模，直接利用存量；若存量＜項目規(guī)模，確定新增規(guī)模后，需研判該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模能否滿足新增建設用地占地的補充需要。

（2）調(diào)用插件_4，調(diào)用其相對應的以項目區(qū)為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到各縣（區(qū)）的新增耕地規(guī)模（以JL_4表示），利用GIS分析測算新增建設用地占用耕地規(guī)模，并判斷其與該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模（JL_4）的大小，判斷該縣（區(qū)）能否完成占補平衡。

3.2.3 空間引導子系統(tǒng) 調(diào)用插件_5，調(diào)用其相對應的以柵格為評價單元的基礎數(shù)據(jù)，得到各柵格的規(guī)劃引導用途（以JL_5表示），按照規(guī)劃用途（JL_5）在開發(fā)區(qū)內(nèi)（或開發(fā)區(qū)新建、擴容）引導承接產(chǎn)業(yè)落地。

3.2.4 用地監(jiān)管子系統(tǒng) 承接產(chǎn)業(yè)項目落地后，應對項目用地情況進行動態(tài)監(jiān)管。調(diào)用插件_6，通過低空遙感和地面監(jiān)測，記錄存量用地的再利用狀況，更新開發(fā)區(qū)潛力規(guī)模（JL_3）；記錄新增建設用地利用情況，包括地塊信息和產(chǎn)業(yè)信息等（以JL_6表示），形成“批、供、用、補、查”全程動態(tài)監(jiān)管。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)示范區(qū)

皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉移示范區(qū)是國家級示范區(qū)，典型的產(chǎn)業(yè)承接區(qū)域，范圍包括合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、安慶、池州、滁州、宣城和六安（金安區(qū)和舒城縣）9市，59個縣（市、區(qū)），土地面積7.6×104km2，2013年人口3058×104人，規(guī)模以上工業(yè)增加值5859.9×108元，財政收入2144.6×108元。

圖3 系統(tǒng)工作原理圖Fig.3 The working principle of system

4.2 系統(tǒng)應用成果

系統(tǒng)以皖江城市帶全域為示范對象（圖4），通過產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導和用地監(jiān)管4個子系統(tǒng)，完成了該區(qū)域213個重點投資項目的選址與監(jiān)管任務，促進了該區(qū)域的土地資源的合理利用和保護，進一步提升了土地資源利用效率，有效的加強了土地資源的節(jié)約集約利用。

圖4 皖江城市帶土地保障與監(jiān)管信息系統(tǒng)界面圖Fig.4 The user interface of land permission and supervision information system in Wanjiang City Belt

5 結論

基于產(chǎn)業(yè)承接的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)，有效地集成了產(chǎn)業(yè)承接過程中涉及的各項土地利用技術，很好地解決了土地保障與監(jiān)管的現(xiàn)實問題。同時，本文提出的基于產(chǎn)業(yè)承接的土地利用關鍵技術及集成流程，較全面的分析了土地保障與監(jiān)管的各個環(huán)節(jié)，具有一定的普適意義和推廣價值。為便于管理，文中將集成模型簡化為線性關系進行求解，但實際上保障和監(jiān)管的相互作用并非完全線性，有待進一步研究和深化。

（References）：

［1］余洪. 南寧市承接產(chǎn)業(yè)轉移的對策研究［J］. 改革與戰(zhàn)略，2009，25（6）：50-53.

［2］馬世發(fā)，蔡玉梅,念沛豪，等. 土地利用規(guī)劃模型研究綜述［J］. 中國土地科學，2014，28（3）：34-38.

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（本文責編：陳美景）

The Integration Design and Realization of Land Permission and Supervision Information System Based on Industrial Undertaking

WANG Bing-yi1,2, CHEN Long-qian1, CHENG Cong-kun2
（1. School of Environmental Science and Spatial Informatics, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China; 2. Anhui Province Key Laboratory of Land Use Engineering, Hefei 230601, China）

The purpose of this paper is to find out the key integration technology for land permission and supervision based on industrial undertaking, and develop an information system, including integration methods, design path and principle. Methods used are systematic analysis and case study. The results show that 1）the key technology and integration methods could provide a comprehensive analysis; 2）sub system, including industry preferred, land permission, space guidance and land supervision, could achieve the aim of industry project location and supervision. The conclusion indicates that the information system could solve perfectly the problem of land permission and supervision in industrial undertaking. It is also useful for widely application.

land information; industrial undertaking; land permission; land supervision; system integration

F301.2

A

1001-8158（2014）10-0055-06

2014-06-30

國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目（201111010-7）。

王秉義（1982-），男，山西大同人，工程師，博士研究生。主要研究方向為土地規(guī)劃與信息管理。E-mail: wangbingyi@foxmail.com

陳龍乾（1964-），男，江蘇阜寧人，教授，博士生導師。主要研究方向為土地資源監(jiān)測與規(guī)劃。E-mail: clqcumt@126.com