馬金鳳，于婧，吳飛，李雪冰

（湖北大學資源環(huán)境學院，湖北武漢430062）

①基于ArcGIS的住宅用地基準地價空間變化分析
——以鄂州市城區(qū)為例

馬金鳳，于婧，吳飛，李雪冰

（湖北大學資源環(huán)境學院，湖北武漢430062）

借助ArcGIS 9.3生成地價空間變化圖，分析2008年和2013年鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化規(guī)律；選取16個指標提取主成分因子，探討其空間變化影響因素.研究結(jié)果表明：基準地價空間變化總體遵循由中心向外圍增長幅度逐漸減小的趨勢，基準地價增長幅度最大值為1 315元/m2，最小值為186元/m2，與級別變化成正相關(guān)；沿湖、沿江區(qū)域平均漲幅在1 000元/m2以上，明顯高于其他區(qū)域；西部漲幅集中在300～600元/m2，東部漲幅集中在300元/m2以下，西部漲幅高于東部漲幅.影響鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的主要因素是社會經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)設施完善程度及交通便利程度的綜合水平和環(huán)境質(zhì)量，與空間分析相吻合.

鄂州市城區(qū)；ArcGIS；主成分分析；住宅用地基準地價；空間變化分析

0　引言

城鎮(zhèn)基準地價是在城區(qū)范圍內(nèi)，對現(xiàn)狀利用條件下不同土地級別或不同均質(zhì)地域的土地，按照商業(yè)、住宅、工業(yè)等用途，分別評估出某一估價日期、某一土地開發(fā)水平在法定最高年期土地使用權(quán)的區(qū)域平均地價[1].作為城市地價體系的重要組成部分，它在規(guī)范土地市場交易、指導國土管理工作等方面都起到了重要作用.近些年，基準地價也逐漸成為土地行業(yè)研究的重點，其研究方向主要集中在理論方法研究[2-5]、應用軟件研究[6-8]以及成果管理應用研究[9].對于基準地價空間變化的研究尚不成熟，目前較為普遍的研究方法是依托地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)軟件平臺，運用空間插值法對樣點數(shù)據(jù)進行插值分析，以獲得基準地價空間變化規(guī)律.常用的空間插值法有反距離加權(quán)插值法（IDW插值法）及克里格最優(yōu)內(nèi)插法等[10-11].通過空間插值法獲得的各類變化圖能夠直觀表現(xiàn)基準地價空間變化規(guī)律，但該類方法需要足夠數(shù)量的樣點數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，工作量較大，且對樣點數(shù)據(jù)的合理性和分布狀況等都有不同程度的要求.另外，也有部分學者通過計算基準地價的結(jié)構(gòu)比率關(guān)系，揭示基準地價內(nèi)部變化的一般規(guī)律[12-13]，該方法能夠客觀定量地表現(xiàn)基準地價內(nèi)部變化規(guī)律，但卻難以直觀展現(xiàn)空間變化規(guī)律.作為一種新方法的嘗試，陳宇萍提出了依托ArcGIS軟件平臺，將ArcGIS Analysis Tools和ArcScene 3D顯示功能運用于基準地價空間變化的分析研究中[14]，該方法數(shù)據(jù)需求量小，處理過程簡單，且解決了不同時間段定級范圍和級別范圍不一致造成的可比性差的問題，但該方法在基準地價空間變化研究中的應用仍處于探索階段，其合理性與可行性需進一步驗證.

本文中以2008年及2013年鄂州市城區(qū)基準地價更新資料為基礎(chǔ)，依托ArcGIS9.3軟件平臺，對鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價的空間變化作三維分析，總結(jié)變化規(guī)律及區(qū)域特點；運用主成分分析法，探索影響鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的主要因素.進一步驗證基于ArcGIS Analysis Tools和ArcScene 3D顯示功能的基準地價空間變化分析新方法的合理性與可行性，揭示鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價的變化規(guī)律，指導未來基準地價的更新、規(guī)范，促進土地、房產(chǎn)市場交易，對完善基準地價空間變化研究體系起到一定的推動作用.

1　研究區(qū)域概況

鄂州市位于湖北省東部，瀕于長江中游南岸，西鄰武漢，東接黃石，北望黃岡.據(jù)《鄂州建市三十年（1983-2013）》統(tǒng)計年鑒顯示，鄂州市全市國土面積1 596.45 km2.至2012年年末，鄂州市實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值560.39億元，房地產(chǎn)開發(fā)投資11.65億元.鄂城區(qū)是鄂州市主城區(qū)所在轄區(qū)，至2012年年末，鄂城區(qū)國土面積522.55 km2，主城區(qū)現(xiàn)行規(guī)劃面積142 km2，全區(qū)總?cè)丝?5.92萬，人均居住面積35.15 m2.鄂城區(qū)位于鄂東南城市群（鄂州、黃石、黃岡、咸寧）中心區(qū)域，亦位于武漢城市圈核心區(qū)域，區(qū)位優(yōu)勢明顯.城區(qū)北部緊鄰長江黃金水道，106國道、316國道和武（漢）福（州）鐵路穿境而過，城區(qū)內(nèi)部已形成濱湖西路、古城路、鳳凰路、濱湖東路以及濱湖北路、濱湖南路、壽昌大道、吳都大道等多條南北東西縱橫交錯的主干道，城區(qū)對內(nèi)對外交通都非常便利.另外，洋瀾湖風景區(qū)、葛山風景區(qū)、西山風景區(qū)等以自然風光為主的風景區(qū)分別位于城區(qū)中部、南部、西部，為城區(qū)營造了良好的自然景觀環(huán)境及生態(tài)環(huán)境，如圖1所示.

圖1　鄂州市城區(qū)道路系統(tǒng)及景觀格局

2　數(shù)據(jù)來源與處理

2.1數(shù)據(jù)來源本文中運用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來源于《鄂州市城區(qū)土地定級與基準地價更新成果報告》及數(shù)據(jù)庫（2008）、《鄂州市城區(qū)土地級別與基準地價更新成果報告》及數(shù)據(jù)庫（2013）、《鄂州建市三十年（19832013）》統(tǒng)計年鑒資料等.鄂州市中心城區(qū)新一輪基準地價更新完成于2013年年末，與上一輪相比，各級別地價均有較大幅度提升，地價內(nèi)涵也有一定變化.為保證地價具有可比性，本文中參考《鄂州市城區(qū)土地級別與基準地價更新成果報告》（2013）中建立的住宅用地容積率修正系數(shù)，對2013年基準地價進行修正得到容積率為1.5時的基準地價，如表1、表2所示.

表1　鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價

表2　鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價內(nèi)涵

鄂州市城區(qū)2008年土地級別與基準地價更新面積為184.71 km2，2013年基準地價更新面積為108.87 km2，比2008年的更新面積減少了75.84 km2.對比兩輪更新范圍可以明顯看出，2008年更新范圍將一些實際并不屬于城區(qū)規(guī)劃范疇的區(qū)域劃入到更新范圍內(nèi)，且將部分區(qū)域覆蓋到了長江流域以內(nèi)；而2013年更新范圍與《鄂州市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（20092020）》的規(guī)劃區(qū)范圍、《鄂州市土地利用總體規(guī)劃》（20102020年）的擴展邊界范圍以及鄂州市中心城區(qū)控制性詳細規(guī)劃范圍基本一致.因此，本文中空間分析以2013年更新范圍為基礎(chǔ)獲取相關(guān)數(shù)據(jù).

2.2數(shù)據(jù)處理空間分析是地理信息系統(tǒng)(GIS)的核心部分之一，在地理數(shù)據(jù)分析與應用中發(fā)揮著重要作用[15]，其應用領(lǐng)域涵蓋空間插值、空間數(shù)據(jù)分析、空間統(tǒng)計、地質(zhì)統(tǒng)計學等諸多方面[16].本文中空間變化分析主要基于GIS空間分析在空間數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的應用，依托ArcGIS9.3軟件平臺下的ArcMap功能模塊和ArcScene擴展模塊完成.運用ArcMap功能模塊下的“Union”工具對基于相同坐標和投影下的2008年、2013年鄂州市城區(qū)住宅用地級別與基準地價圖層進行相交運算，得到新的面文件并命名為“基準地價變化”[16].以“基準地價變化”面文件為基礎(chǔ)圖層，添加相應字段并運用“Field Calculator”工具運行其值為“2013年住宅基準地價-2008年住宅基準地價”（均為容積率1.5時基準地價），得到住宅用地基準地價的空間變化量，命名為“住宅變化”.運用SPSS17對住宅變化數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)聚類分析，最終將變化幅度(單位：元/m2)劃分為“漲幅＞1 000、600＜漲幅≤1 000、300＜漲幅≤600及漲幅≤300”等4個等級，將等級劃分結(jié)果賦值到基準地價變化面圖層中，得到空間三維分析所需的基準地價變化圖層.

主成分分析是將多個變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標的一種統(tǒng)計分析方法，從數(shù)學角度看，是一種降維處理技術(shù)[17]，其基本思想是通過研究指標體系的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系，將多個指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個相互獨立且能盡量多的反映原本指標信息的80%或85%以上的綜合指標[18].為進一步分析鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的影響因素，驗證空間分析結(jié)果的合理性，本文中依據(jù)《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》（GB/ T18507-2001）中住宅用地定級因素，并結(jié)合鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間分析結(jié)果，綜合選取了16項影響住宅用地基準地價變化的社會經(jīng)濟指標，運用主成分分析法對選取的指標數(shù)據(jù)進行分析，以歸納影響地價空間變化的主要因素.

3　鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化分析

三維顯示主要是運用三維空間顯示空間數(shù)據(jù)的分布情況，與二維空間下的平面顯示相比，更加清晰、直觀.基準地價空間變化的三維顯示主要是在ArcScene功能模塊下實現(xiàn)的.在ArcScene中加載“基準地價變化”面文件，以數(shù)據(jù)運算以及變化幅度等級劃分所得屬性字段為基礎(chǔ)，進行分級賦色、三維顯示，最終得到了鄂州市城區(qū)2008年與2013年住宅用地基準地價的空間對比變化圖，如圖2～5所示.

通過上述空間變化圖可以看出，2013年與2008年相比，基準地價水平上升幅度較大，并總體呈現(xiàn)由中心向外圍增長幅度逐漸減小的趨勢.其中，增長幅度最大值為1 315元/m2，該區(qū)域位于洋瀾湖南岸、濱湖南路北側(cè)，2008年為住宅三級用地，2013年上升為一級用地；增長幅度最小值為186元/m2，該區(qū)域位于葛山風景區(qū)南側(cè)鐵路沿線，2008年為住宅四級用地，2013年下降為五級用地.詳細分析不同視角的空間變化圖可以進一步得到區(qū)域性的空間變化規(guī)律.

1）基準地價上漲幅度與其級別呈正相關(guān)性，級別越高上漲幅度越大，級別越低上漲幅度越小.在容積率均為1.5時，2013年與2008年相比，一級用地基準地價每平方米上漲886元，二級用地每平方米上漲677元，而五級用地每平方米上漲僅為280元.從圖2、圖3可以看出，由城區(qū)中心區(qū)域向外圍增長幅度逐漸降低，這一變化趨勢與其級別變化趨勢一致.鄂州瀕臨長江、連接武漢的區(qū)位優(yōu)勢使其成為“武漢城市圈”、“長江經(jīng)濟帶”的重要組成城市，鄂州市城區(qū)更是地處“武鄂黃黃都市連綿區(qū)”的核心地帶，近幾年，隨著《湖北長江經(jīng)濟帶開放開發(fā)總體規(guī)劃》（20092020）、《武漢城市圈區(qū)域發(fā)展規(guī)劃（20132020年）》、《武鄂黃黃城市密集地區(qū)空間協(xié)調(diào)發(fā)展研究》等規(guī)劃政策的相繼實施，鄂州市城區(qū)在社會經(jīng)濟、基礎(chǔ)設施、交通條件等各方面都逐步完善，土地質(zhì)量明顯提高，從而推動了中心區(qū)域地價的上漲.這一規(guī)律表明，土地質(zhì)量是影響住宅用地基準地價變化的關(guān)鍵因素之一，而土地質(zhì)量的高低則主要是受區(qū)域社會經(jīng)濟水平、基礎(chǔ)設施完善度、交通便利度等因素綜合影響.

圖2　基準地價空間變化平面圖

圖3　基準地價空間變化主視圖

圖4　基準地價空間變化左視圖

圖5　基準地價空間變化右視圖

2）基準地價上漲幅度最大的區(qū)域集中分布于城區(qū)中心，且為沿湖、沿江區(qū)域.從圖2可以看出，漲幅在每平方米1 000元以上的主要分布在兩個區(qū)段，一個是南浦路以西、鳳凰路以東、沿江大道以南的區(qū)域，該區(qū)段瀕于長江；另一區(qū)段則位于洋瀾湖沿岸.這兩個區(qū)段得益于沿湖、沿江的區(qū)位條件，與其他區(qū)域相比，在空氣質(zhì)量及環(huán)境景觀方面都極具優(yōu)勢，這充分表明環(huán)境條件對住宅用地基準地價有極其重要的影響.

3）城區(qū)西部與東部相比較，西部平均增長幅度較大.對比圖4、圖5可以看出，西部區(qū)域每平方米增長幅度集中在300～600元，而東部區(qū)域每平方米增長幅度集中在300元以下.產(chǎn)生差距的原因主要是，2008年湖北鄂州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)成立，西部區(qū)域劃入開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)，《鄂州市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（20092020）》也明確提出了建設鄂州市城西新區(qū)，并制定了鄂州市城西新區(qū)控制性詳細規(guī)劃.這一變化充分說明，土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃等對住宅用地基準地價也有重要影響.

通過GIS空間分析法所得的空間變化圖，清晰、直觀地展現(xiàn)了鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化規(guī)律，為相關(guān)部門規(guī)范和促進土地市場交易以及房地產(chǎn)市場交易提供了一定的參考依據(jù)，有助于各部門更好的協(xié)調(diào)地價、房價的區(qū)域差異，促進交易市場的穩(wěn)定性，保障地區(qū)經(jīng)濟協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展.

4　鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價變化影響因素分析

參考《城鎮(zhèn)土地分等定級規(guī)程》（GB/T18507-2001）和相關(guān)研究成果，選取16項指標進一步分析影響鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的主要因素.16項指標主要包括：1）國內(nèi)生產(chǎn)總值、全社會固定資產(chǎn)投資、人均社會消費品零售總額、工業(yè)總資產(chǎn)貢獻率等反映城市經(jīng)濟發(fā)展水平的經(jīng)濟指標，這些指標對城市地價有決定性的影響；2）建成區(qū)面積、城鎮(zhèn)人口、城鎮(zhèn)居民人均居住面積等反映城市規(guī)模的指標，這些指標反映一個城市的集聚度；3）人均公共綠地面積、城市污水處理率、日用電量、日郵電業(yè)務總量等代表城市基礎(chǔ)設施完善度的指標以及人均道路面積、民用車輛、公路通車里程等反應交通便利度的指標，這些指標決定城市的綜合服務能力；4）城區(qū)空氣污染指數(shù)、廢水排放總量等反應城市環(huán)境狀況的指標.通過《鄂州建市三十年（19832013）》統(tǒng)計年鑒、鄂州市2013年統(tǒng)計公報及國家統(tǒng)計局網(wǎng)站等獲取20072012年的16項指標數(shù)據(jù)，借助SPSS17對選取的16項指標數(shù)據(jù)進行主成分分析，得到其特征值及主成分貢獻率，如表3所示.

表3　特征值及主成分貢獻率

表4　旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣

由表3可知，提取兩個主成分后，其累計可解釋方差已經(jīng)達到91.502%，一般認為，累積可解釋方差達到80%～85%，便較好地反映了原本信息，因此，只需求出第一、第二主成分.經(jīng)過運算得到各變量在第一、第二主成分上的載荷矩陣，如表4所示.

由表4可知，選取的16項指標中除城區(qū)空氣污染指數(shù)、廢水排放總量、工業(yè)總資產(chǎn)貢獻率、日郵電業(yè)務總量外，其他12項指標均與第一主成分有較大的相關(guān)性.這12項指標涵蓋了社會經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)模、城市基礎(chǔ)設施完善度及交通條件等4個方面，其中城市規(guī)模是城市規(guī)劃實施的產(chǎn)物，這表明第一主成分主要代表了社會經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)設施完善程度及交通便利程度的綜合水平.地價變化與經(jīng)濟發(fā)展水平也具有明顯的相關(guān)性，一般規(guī)律為，經(jīng)濟發(fā)展水平越高，地價水平也越高.住宅用地作為土地利用類型之一，其地價變化與經(jīng)濟發(fā)展水平的關(guān)系也遵循一般規(guī)律.另一方面，住宅用地的主要功能是滿足人們的日常居住生活需求，這一功能能否充分實現(xiàn)，直接受到其所處地域基礎(chǔ)設施完善程度的影響.因此，對于住宅用地來說，基礎(chǔ)設施的完備程度直接影響其地價的漲落.交通條件對一個區(qū)域內(nèi)居民出行的便利程度有決定性的影響，交通方式多樣，交通線路覆蓋區(qū)域廣泛，可大大減少居民出行所需時間，擴大居民活動空間，在擁有地鐵線路的各大城市中，臨近地鐵成為眾多房產(chǎn)的重要賣點.這進一步證明，交通便利程度也是決定住宅用地地價水平的重要因素.

與第二主成分具有較大相關(guān)性的指標主要是城區(qū)空氣污染指數(shù)及廢水排放量，這表明第二主成分主要代表了城市的環(huán)境質(zhì)量.隨著人們生活水平的不斷提高，對居住區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量要求也越來越高.針對住宅用地而言，其所處區(qū)域環(huán)境質(zhì)量越好，其地價上漲空間也越大，若環(huán)境質(zhì)量較差，其地價上漲空間也相應受到限制，當環(huán)境質(zhì)量下降到一定程度時，將引起地價下降.

通過上述分析可知，影響鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的主要因素是社會經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)設施完善程度及交通便利程度的綜合水平和城市的環(huán)境質(zhì)量.其中，社會經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)設施完善程度及交通便利程度的綜合水平起主要的作用.

5　結(jié)論

本文中以ArcGIS9.3為平臺，借助其ArcMap功能模塊下的分析工具以及ArcScene功能模塊下的三維顯示工具，得到鄂州市城區(qū)2008年與2013年住宅用地基準地價空間對比變化的平面圖以及三維顯示圖.通過分析圖形變化得到鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價的空間變化規(guī)律，為相關(guān)部門規(guī)范和促進土地市場交易以及房地產(chǎn)市場交易提供一定的參考依據(jù).在分析總結(jié)得到鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，本文中綜合選取了20072012年鄂州市社會經(jīng)濟、城市發(fā)展等16項指標，借助SPSS17軟件對選取的16項指標數(shù)據(jù)進行主成分分析，提取了影響鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價空間變化的主要成分，總結(jié)了主要影響因素，對該區(qū)域未來基準地價的更新工作提供了參考和指導，同時，也進一步驗證了基于ArcGIS Analysis Tools和ArcScene 3D顯示功能的基準地價空間變化分析新方法的合理性與可行性.

本文中運用ArcGIS軟件的空間分析功能以及三維顯示功能對鄂州市城區(qū)住宅用地基準地價的空間變化進行分析，直觀顯示不同角度的基準地價空間變化趨勢；運用主成分分析法探求影響鄂州市住宅用地基準地價空間變化的主要因素，用較少的新變量代替原來較多的變量，避免了數(shù)據(jù)信息的重疊.但是，將ArcGIS運用于基準地價空間變化的分析中，其空間變化與影響因素間的關(guān)系只能定性判斷、缺乏量化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；運用主成分分析法探求影響基準地價空間變化的主要影響因素時，其相關(guān)指標的選取存在一定的主觀性.因此，需進一步探索完善新技術(shù)、新方法的運用.

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（責任編輯郭定和）

Spatial variation analysis of the benchmark price of the residential land based on ArcGIS：a case study of the urban area of Ezhou City

MA Jinfeng，YU Jing，WU Fei，LI Xuebing
（School of Resources and Environmental Science，Hubei University，Wuhan 430062，China）

Based on the ArcGIS9.3 software platform，we mapped land price spatial variation，and summarized the space change rule of the Benchmark Price of the Residential Land for Ezhou City in 2008 and in 2013.Selected 16 indicators by the principal component analysis to extract the principal component factor，discussed the influence factors of residential land space changes.The results show that the benchmark price of the residential land in the urban area of Ezhou City overall followgrowth rate decreasesgradually from the center to the periphery，a maximum standard land pricegrowth of 1 315 yuan/m2，a minimum of 186 yuan/m2，and its level change into positive correlation.Lake，coastal area average rise above 1 000 yuan/m2，significantly higher than other area；Much of the western area to rise in 300600 yuan/m2，while most concentrated in the eastern area below 300 yuan/m2，western area rose higher than the east area.The main factors affecting the change of land price in urban residential space in Ezhou city are the comprehensive level of the social and economic development and the city planning，city infrastructure or improve，and environmental quality of the city.The result is consistent with the results of spatial analysis.

the urban area of Ezhou City；ArcGIS；principal component analysis(PCA)；the benchmark price of the residential land；spatial variation analysis

K928.5

A

10.3969/j.issn.1000-2375.2015.01.0011

1000-2375(2015)01-0048-07

2014-08-17

馬金鳳（1988-），女，碩士生，E-mail:binbin2008.happy@163.com；于婧，

，副教授，E-mail:yjing@hubu.edu.cn