宋志華

摘要:對國內(nèi)外應(yīng)用GIS技術(shù)在土地價格時間和空間結(jié)構(gòu)分析的相關(guān)文獻(xiàn)做了初步的梳理,并將實證研究中應(yīng)用的方法、模型、結(jié)果等進(jìn)行了總結(jié),對各種方法的優(yōu)缺點做了簡單的評述。最后提出,結(jié)合GIS技術(shù)的地價研究仍然是一個研究熱點和主要的研究趨勢,這種研究方法雖然避免了很多弊端,取得了較好的研究成果,但仍然存在一些需要注意的問題。如果克服這些研究問題,對于地價的研究及GIS技術(shù)的完善都將是一個較大的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞:GIS;地價;時空分析

中圖分類號:F301.2 P208 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1673-291X(2010)29-0041-04

2009年6月,國土資源部首次以數(shù)據(jù)對地價與房價之間的關(guān)系作出回應(yīng),即地價只占了房價的一小部分,全國平均比例約為23%。但是,由于城市地價呈現(xiàn)空間曲線形態(tài),專家和學(xué)者們對此數(shù)字紛紛表示質(zhì)疑,因此,真實、準(zhǔn)確地表達(dá)地價迫在眉睫。對地價時空變化規(guī)律進(jìn)行分析,通過直觀地探討各類用地的空間區(qū)位指向,有助于揭示城市地價形成和變化的動力機制,從而在政府科學(xué)制定有關(guān)城市地價管理政策,更有效地發(fā)揮政府理性調(diào)控土地市場、發(fā)揮地價杠桿機制合理配置城市土地資源等方面,提供技術(shù)手段和科學(xué)的地價預(yù)測依據(jù)。

地價的空間分布格局具有一定的區(qū)域空間分布規(guī)律,而且隨著時間的變化,地價的空間分布也可能會發(fā)生變化。而GIS具有很好的可視化性,能提供強大的空間分析支持,在GIS支持下進(jìn)行地價的研究將變得更加直觀和準(zhǔn)確。采用GIS空間分析對市場交易樣點進(jìn)行插值,進(jìn)而研究城市地價分布規(guī)律,方法簡單、分析結(jié)果誤差小、結(jié)果可信度高。

隨著GIS技術(shù)的不斷開發(fā),GIS技術(shù)的空間插值分析方法已有研究,在土地相關(guān)研究領(lǐng)域中的運用也日益深入,如柏延成、朱會義、吳宇哲、王勁峰、陳軍、朱求安等[1-6]的研究。然而,這些研究多從自然學(xué)科角度出發(fā),側(cè)重于土地利用變化或土地自然屬性等方面。本文試圖從經(jīng)濟視角出發(fā),對GIS技術(shù)在土地價格空間結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行一個初步的梳理,并介紹實證研究中應(yīng)用的方法、模型、結(jié)果等,以對國內(nèi)研究有所助益,為政府制定相關(guān)政策決策提供依據(jù)。

一、國外相關(guān)研究

(一)單純運用GIS進(jìn)行地價時空分布分析

地價空間分異規(guī)律研究的一個特點是空間插值技術(shù)的應(yīng)用。Dubin(1992)使用泛克里格(uiversal Kriging),對Baltimore的1 493個有效的觀測值做了分析,發(fā)現(xiàn)在存在空間自相關(guān)的情況下,克里格方法是一個有效的分析橫截面數(shù)據(jù) (crosssection data)的方法[7]。Olmo(1995)采用了迭代殘差克里格,一個將迭代方法和克里格方法綜合的方法,用于西班牙Granada的住宅價格和區(qū)位價值的空間估計,認(rèn)為迭代殘差克里格在分析出現(xiàn)空間自相關(guān)的橫截面(cross-Section)數(shù)據(jù)上是一個有效的工具[8]。作為一個后續(xù)的研究(2007),同樣使用Granada的數(shù)據(jù),對使用了協(xié)克里格和普通克里格,并發(fā)現(xiàn)協(xié)克里格所顯示的結(jié)果比普通克里格好。GamezMartinez等(2000)利用Kriging技術(shù),通過四個模型的比較和選擇對A1baceet(西班牙城市)進(jìn)行了空間插值分析[9]。Hannonen(2006)采用了小波變換分析工具對芬蘭Espoo和Nurmijarvi市的土地價格變化趨勢進(jìn)行了研究[10]。

還有的研究是結(jié)合地價影響因素分析其時空分布,如TAKATSUKA TAKAFUMI等運用GIS方法對Oita市的土地價格形成因素進(jìn)行分析,通過建立GIS數(shù)據(jù)庫,選取了六個地價形成因素,并在此基礎(chǔ)上建立多元線性回歸方程形成本文的地價模型,最終得到一個模擬程度較高的結(jié)果[11]。

(二) GIS技術(shù)與其他研究方法相結(jié)合

還有的研究是借助空間因子開展住宅價格空間分異規(guī)律研究,這一類研究可以看成是對住宅價格特征模型的一種拓展。Roehner(1999)結(jié)合房地產(chǎn)價格泡沫,通過不同空間位置住宅價格變化的分析,開展了投機與價格關(guān)系的研究[12]。Pace等(2000)利用有關(guān)空間和時間的12個變量,建立了房地產(chǎn)價格預(yù)測模型[13]。

此外,學(xué)者們還將GIS技術(shù)與傳統(tǒng)經(jīng)濟學(xué)模型相結(jié)合進(jìn)行分析。如Song和Khaap(2003)借助GIS提取不同城市形態(tài)的變量,運用特征價格模型對新城市主義(New Urbanism)和傳統(tǒng)城市形態(tài)進(jìn)行了數(shù)量分析,結(jié)果表明新城市主義的許多住宅特征對住宅價格起到了正面作用[14]。Franke & Vos(2004)以1985年l月至1999年7月荷蘭Amsterdam市44 780個住宅交易數(shù)據(jù)和Breda市25 644個住宅交易數(shù)據(jù)作為樣本,分別用簡單特征價格模型和等級趨勢模型進(jìn)行估計,結(jié)果表明在所研究的時期內(nèi)住宅價格變化趨勢是固定的[15]。Nakajima(2006)運用動態(tài)隨機均衡模型研究日本1980—2000年間土地價格的變化,其中,作者主要研究居民預(yù)期對土地價格變化的影響[16]。

另外,在傳統(tǒng)研究方法的基礎(chǔ)上運用GIS技術(shù)進(jìn)行研究是研究的熱點區(qū)域,學(xué)者們基于GIS技術(shù)設(shè)計建立了適合不同研究內(nèi)容的模型。Mark D Ecker和Hans R Isakson(2005)建立了城市土地價值表面趨勢模型[17];Wilhelmsson M(2002)建立房地產(chǎn)經(jīng)濟的空間模型[18];Asar&Abed(1994)利用GIS和地統(tǒng)計技術(shù)對黎巴嫩首都貝魯特市的地價進(jìn)行了研究,通過簡歷三維數(shù)字地面模型估計了不同地塊的可見度和傾斜度,對土地價值進(jìn)行了分等[19]。

在西方國家,由于長期的市場經(jīng)濟,擁有大量土地價格數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,利用GIS技術(shù)對地價分片劃區(qū)進(jìn)行定級及其空間分布規(guī)律探討,更便于城市土地的管理。對于城市地價動態(tài)變化與空間形態(tài)演變及地價發(fā)展趨勢預(yù)測等方面的研究,在國外已經(jīng)相當(dāng)成熟,他們的研究主要集中在空間模擬、分布模型、影響因素等微觀機理方面。國外地價分布特征的研究主要針對時間和空間兩個方面進(jìn)行。

但這些學(xué)者的研究主要是在各自國情條件下得到的研究成果,而對像我國土地市場并不發(fā)育條件下的類似理論與實證研究則相對較少。盡管如此,其對于我國城市地價動態(tài)變化與空間形態(tài)演變情況的研究仍然具有一定的理論指導(dǎo)與借鑒意義。

二、國內(nèi)相關(guān)研究

(一)單純運用GIS進(jìn)行地價時空分布分析

陳思源等(2005)采用GIS空間分析對市場交易樣點進(jìn)行Kriging插值,進(jìn)而研究城市地價分布規(guī)律[20]。陳思源、曲福田(2006)等進(jìn)一步提出采用探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)技術(shù),對地價數(shù)據(jù)作空間統(tǒng)計分析[21]。劉志堅、陳思源等(2007)再次通過建立探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)模型,在Arc/Info支持下,采用逐步比較法,對探索性分析方法的運用進(jìn)行實證研究,三次研究均采用江蘇省鎮(zhèn)江市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[22]。李冰姿、趙永鋒(2009)也應(yīng)用ESDA技術(shù),對天津市中心城區(qū)地價樣本進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地價空間插值[23]。周俊、徐建剛(2002)以上海軌道交通明珠線一期為例,運用GIS和RS技術(shù),構(gòu)建其空間分析模型,對輕軌交通沿線的土地利用空間分異情況及其趨勢作了分析[24]。王錫福、徐建剛等(2005)也利用GIS 方法對南京軌道交通1號線沿線不同用途的土地信息進(jìn)行提取、綜合比較,進(jìn)而探討南京市軌道交通建設(shè)對城市土地利用空間分異的潛在影響[25]。

通過GIS空間分析可以得出地價空間分布的直觀圖。如陳琦、劉建華(2003)通過TIN和監(jiān)測樣點地價建立地價分布三維模型,運用內(nèi)插地價等值線圖與城市用地基準(zhǔn)地價底圖的疊加來宏觀分析城市地價面變化的原因[26];唐旭、劉耀林(2004)通過時序監(jiān)測樣本的Voronoi圖,分析城市土地市場的熱點區(qū)域和發(fā)展趨勢[27];蔣芳等(2005)采用統(tǒng)計分析和GIS空間分析相結(jié)合的方法,得到北京市普通住宅出讓地價的系列空間分布圖[28];鄭穎(2008)采用GIS技術(shù)及其空間插值方法,以數(shù)字高程模型(DEM)直觀地模擬、刻畫杭州不同時期地價、房價空間分布特征及其變化規(guī)律[29]。而郭思、盧移海等(2008)以福州城區(qū)為例,對IDW和Kriging兩種插值效果進(jìn)行了對比,并提出了地價梯度場的概念[30]。還有學(xué)者從GIS技術(shù)角度出發(fā),在地價監(jiān)測信息系統(tǒng)及地價評估與管理方面進(jìn)行的研究思路、應(yīng)用方法、關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)方法、應(yīng)用結(jié)果等多方面進(jìn)行了探討。

學(xué)者們的結(jié)果表明,ESDA空間數(shù)據(jù)分析顯著提高了地價空間分析過程和結(jié)果的科學(xué)性與合理性。雖然ESDA分析對數(shù)據(jù)數(shù)量要求不高,但對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格,對數(shù)據(jù)相關(guān)性和模型適用范圍也有具體規(guī)定。雖然運用GIS技術(shù)可以分析軌道附近的土地利用情況,對其附近的地價情況進(jìn)行分析和預(yù)測。但是目前對軌道地價的研究還是主要集中在土地利用情況方面。

(二)GIS技術(shù)與其他研究方法相結(jié)合

將地統(tǒng)計學(xué)方法與GIS相結(jié)合進(jìn)行地價時空變化研究的有:陳浮等(1999)利用地統(tǒng)計學(xué),配合K氏估計方法,分析了常州市城市地價的空間分布圖式[31];杜國明等(2006)采用半變異函數(shù)分析商業(yè)用地地價空間連續(xù)及變異特征,用普通克里格插值方法生成地價空間分布模擬圖[32];朱明倉、辜寄蓉等(2007)從區(qū)位角度出發(fā),在GIS 空間統(tǒng)計支持下,運用趨勢分析、變異函數(shù)、Voronoi圖和剖面圖等方法,對重慶市渝中區(qū)房價與地價分異特征進(jìn)行實證研究[33];王霞、朱道林(2004)采用剔除二階趨勢的普通眾Kriging方法,結(jié)合GIS技術(shù),對北京1998—2005年間的土地交易價格數(shù)據(jù)進(jìn)行了時空分布格局研究[34]。

由于城市地價具有非均質(zhì)擴散特征,將這兩種研究方法相結(jié)合進(jìn)行地價空間插值和模擬,既可反映出地價空間分布的整體規(guī)律和變異特征,又可對樣點地價的評估誤差進(jìn)行優(yōu)化。并且,變異函數(shù)分析方法具有可綜合分析空間變量變異特征的優(yōu)勢。雖然這種方法不涉及影響地價水平的具體因素,但各種因素的影響仍然體現(xiàn)在空間分布圖式之中,與現(xiàn)實特征有著廣泛的一致性。

還有學(xué)者對地價的空間分析結(jié)合了計量經(jīng)濟學(xué)模型與GIS技術(shù)。蔣芳等(2004)在GIS空間分析技術(shù)的支持下,采用多元回歸的方法,建立北京市普通住宅地價區(qū)位模型,量化分析主要區(qū)位因子對住宅地價的影響程度[35]。杜小婭、陸躍進(jìn)(2004)采用GIS技術(shù)作出地價等值線圖及專題圖,結(jié)合多元回歸方法,在統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 中分析地價同區(qū)位因子的關(guān)系,并對南京市區(qū)地價的空間分布規(guī)律的影響因素進(jìn)行了探討[36]。張洪、金杰(2007)通過構(gòu)建單一中心城市地價空間分析的計量經(jīng)濟學(xué)模型,結(jié)合GIS空間分析方法,對昆明市2001—2005年不同用途地價的空間變化特征和影響地價空間變化的主要因素進(jìn)行了實證分析[37]。

這樣結(jié)合的研究方法可以很好地彌補單純運用其中一種方法所無法避免的局限性。根據(jù)GIS技術(shù)所得到的各種地價空間模擬圖,可做多方面的剖面分析,進(jìn)而對其地價空間結(jié)構(gòu)及其成因進(jìn)行分析,但無法繼續(xù)對影響因子的整體貢獻(xiàn)率以及單因子的貢獻(xiàn)率做進(jìn)一步分析,而結(jié)合計量經(jīng)濟模型再次分析,恰好可以完成這部分的分析。為了克服數(shù)據(jù)來源的不真實性,可以采用GIS實測的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

GIS與地統(tǒng)計學(xué)方法、計量經(jīng)濟模型相結(jié)合對地價時空分布規(guī)律進(jìn)行研究的有:杜德斌、徐建剛(1997)采用GIS技術(shù)和多元線性回歸分析方法,以土地批租地塊為樣本,分析上海市地價與城市區(qū)位因子的線性關(guān)系[38];汪應(yīng)宏、張紹良等(2005)以蚌埠市為例,運用GIS技術(shù), 結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計和地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)知識及線性回歸和網(wǎng)格化方法,建城市地價的變異函數(shù)來分析商業(yè)用地、住宅用地和工業(yè)用地的變異程度[39];吳合鎮(zhèn)(2008)在朱明倉、辜寄蓉的指導(dǎo)下,通過構(gòu)建房地產(chǎn)空間數(shù)據(jù)庫,在GIS空間統(tǒng)計支持下,運用多種研究方法對房價和地價空間分布特征進(jìn)行分析,以預(yù)測房價和地價空間分布規(guī)律及其變化趨勢,并在此基礎(chǔ)上,利用驗證性統(tǒng)計建模方法結(jié)構(gòu)方程模型,構(gòu)建并得到房價與地價動態(tài)關(guān)系穩(wěn)定合理的數(shù)理模型[40]。

從時空角度研究地價的分布規(guī)律,更為科學(xué)的方法是,運用GIS技術(shù)以地價監(jiān)測樣點為基礎(chǔ),采用多元統(tǒng)計分析,地學(xué)統(tǒng)計與分析和數(shù)學(xué)分析方法,插值生成地價等高線或三維模型,然后通過建立地價分布特征模型,對地價空間分布規(guī)律進(jìn)行分析,從宏觀角度挖掘存在于空間關(guān)系中的信息。

三、小結(jié)

不同學(xué)者從不同研究角度與GIS技術(shù)相結(jié)合,采用不同的方法、模型等對地價的空間分布情況進(jìn)行研究探討。實證研究結(jié)果表明:地價的分布在空間上既有連續(xù)性,也存在變異性,局部具有突變性,不同用途地價的空間分布也不盡相同。地價與區(qū)位因子之間存在著關(guān)聯(lián)性,并且這種關(guān)聯(lián)性與城市的形態(tài)、商業(yè)分布格局、CBD的功能結(jié)構(gòu)有關(guān)。另外,等價線分布呈現(xiàn)圈層結(jié)構(gòu),但地價越高的區(qū)域面積越小;交通道路對商業(yè)用地地價分布有重要影響,城市擴展會帶動擴展方向的區(qū)域商業(yè)用地地價升高;用地地價從市中心向外圍呈指數(shù)遞減。

國內(nèi)外關(guān)于土地價格方面的研究非常深入而廣泛,并且主要還是從經(jīng)濟學(xué)視角出發(fā)進(jìn)行研究,但由于地價的許多特征來自于空間,因此,GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)被廣泛用于提取地價的空間特性。筆者主要從基于GIS技術(shù)對地價時空變化分析方面進(jìn)行綜述,就近年的國內(nèi)外研究動態(tài)來看,在傳統(tǒng)研究方法的基礎(chǔ)上運用GIS技術(shù)是其中的一個熱點區(qū)域。在國外的相關(guān)研究中,主要集中在空間模擬、分布模型、影響因素等微觀機理方面。而我國多停留于基準(zhǔn)地價評估、監(jiān)測與管理的中觀和宏觀層次上(國土資源部)對城市地價分布規(guī)律的研究,且多以基準(zhǔn)地價評估為基礎(chǔ),以土地級別作為基本評價單元,對于地價空間分布規(guī)律僅為中觀層次的認(rèn)識。

結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行分析可以避免很多弊端,但還應(yīng)注意以下幾點問題:(1)如何考慮自然阻隔,如河流、鐵路、橋梁等對空間分析的影響;(2)如何提高樣點數(shù)據(jù)的時效性;(3)如何形成標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)范等。另外,GIS的空間插值分析方法也是有多種,常用的是普通克呂格插值法,它突破了經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)的限制,綜合考慮變量的結(jié)構(gòu)性和隨機性。但是,在運用地價樣點分析空間分布規(guī)律時,應(yīng)特別重視樣點的質(zhì)量和分布。

縱觀地價的GIS研究領(lǐng)域可以發(fā)現(xiàn),地價的研究雖然取得了較好的成果,但其分布特征研究大都做橫向分析,缺少縱向的歷史數(shù)據(jù)的對比分析。在運用GIS進(jìn)行地價研究的過程中,可以借鑒以上幾點,從而可以更加客觀、科學(xué)地對地價時空分布進(jìn)行全面的剖析。

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Research on the time and space analysis of the land price based on the GIS technology

SONG Zhi-hua

(Economy and management college,North-west agriculture and forest science and technology university,Yangling 712100,China)

Abstract: With the application of GIS technology in land prices and space structure analysis of the relevant documents for the first to tease and empirical research applications, model, only summarized in a variety of methods of advantages and disadvantages do simple sum. Finally, a combination of GIS land prices study is still a study and research organizations, the research methods, although the number of problems and achieved better researches.

Key words: GIS; land price; time and space analysis