黃 韜， 劉小平， 吳佳平， 肖燕玲， 張雨辰

(1.廣東省國土資源技術(shù)中心，廣州 510075； 2.中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣州 510275； 3.自然資源部碳中和與國土空間優(yōu)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023； 4.廣東國地資源與環(huán)境研究院，廣州 510650)

0 引言

查清自然資源價值是自然資源部統(tǒng)一行使全民所有自然資源資產(chǎn)所有者職責(zé)的基礎(chǔ)性工作，同時也是全民所有自然資源資產(chǎn)清查的主要工作。自然資源的價值分為物質(zhì)性價值和生態(tài)系統(tǒng)價值[1]，其中物質(zhì)性價值包括實(shí)物量(即數(shù)量、質(zhì)量)和經(jīng)濟(jì)價值。自然資源資產(chǎn)核算是指對一定時間和一定空間范圍內(nèi)各類自然資源資產(chǎn)進(jìn)行測算，是查清自然資源資產(chǎn)“家底”和編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表的基礎(chǔ)[2]。按照核算內(nèi)容和指標(biāo)差異，可分為實(shí)物量和價值量核算，核算方法包括資源核算(resource accounting，RA)和環(huán)境核算(environmental accounting，EA)方法[3]。自然資源核算體系以聯(lián)合國頒布的綜合環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算體系(system of environmental-economic accounting，SEEA)最具代表性，經(jīng)過不斷改進(jìn)形成了SEEA2012[4]。這些核算方法和體系已應(yīng)用于土地、森林等資源資產(chǎn)的核算，如朱道林等[5]基于耕地流轉(zhuǎn)租金數(shù)據(jù)，采用收益還原法，核算了2016年全國耕地資源的資產(chǎn)價值，價值總量為22.61×1012元； 又于2019年利用地價數(shù)據(jù)，核算了2017年北京市、山東省和江蘇省的國有城市建設(shè)用地資產(chǎn)量[6]； 張穎等[7]基于SEEA2012，采用森林資源清查數(shù)據(jù)，核算了2008—2013年我國森林資源的實(shí)物量和經(jīng)濟(jì)價值。盡管自然資源資產(chǎn)核算方法和體系已較為成熟，相關(guān)學(xué)者已開展了不同類別的自然資源資產(chǎn)核算工作。但目前，由于核算涉及數(shù)據(jù)量較大，人工核算費(fèi)用高，且自動化核算方法的研究相對滯后，限制了各類資源資產(chǎn)核算工作的開展。

而隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)開發(fā)中的應(yīng)用和深度融合，WebGIS以其具有的大眾化、良好的擴(kuò)展性和跨平臺特性[8]，已廣泛地應(yīng)用于國土執(zhí)法督查、森林資源管理、水利工程等諸多方面。如余健等[9]結(jié)合移動WebGIS技術(shù)和面向服務(wù)的架構(gòu)(service oriented architecture,SOA)的混合應(yīng)用開發(fā)模式，開發(fā)了土地執(zhí)法外業(yè)核查應(yīng)用程序，滿足了國土資源執(zhí)法多場景、多業(yè)務(wù)、多設(shè)備的應(yīng)用需要； 糜新宇[10]采用OpenLayers開源庫搭建表現(xiàn)層，應(yīng)用PostgreSQL/PostGIS開發(fā)森林資源時空數(shù)據(jù)庫； 曾映敏等[11]通過QGIS對數(shù)據(jù)進(jìn)行符號化處理，實(shí)現(xiàn)“五小水利”工程數(shù)據(jù)快速渲染與實(shí)時呈現(xiàn)； 王慶眾等[12]采用Skyline三維數(shù)據(jù)管理平臺，研發(fā)了一種應(yīng)用于土壤修復(fù)工程的3D WebGIS智能監(jiān)管系統(tǒng)。

鑒于此，本文以廣東省茂名市電白區(qū)國有土地資源資產(chǎn)核算為例，從核算工作底圖制作、實(shí)物量核算、經(jīng)濟(jì)價值核算3個方面出發(fā)，設(shè)計(jì)了國有土地資源資產(chǎn)核算的具體思路； 基于WebGIS技術(shù)集成架構(gòu)，提出了國有土地資源資產(chǎn)自動核算方法，核算了電白區(qū)國有土地資源數(shù)量情況、耕地質(zhì)量情況、農(nóng)用地和建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值，實(shí)現(xiàn)了實(shí)物量和經(jīng)濟(jì)價值的自動核算，以期為全民所有自然資源資產(chǎn)清查和負(fù)債表編制提供參考。

1 研究區(qū)概況

廣東省電白區(qū)地處北回歸線以南低緯度地區(qū)，屬熱帶季風(fēng)氣候，全年氣候溫暖，光照充足，雨量充沛。地勢自東北向西南傾斜，北、東北部高，南、西南部低，南部南海環(huán)繞，港灣迂回(圖1)。山區(qū)、平原、沿海臺地各占1/3，即北部屬中低山地，中部屬沿江平原和低丘陵地，西南部為黃土丘陵，南部屬沿海臺地。2019年常住人口為158.84萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值633.76億元，區(qū)內(nèi)以第二產(chǎn)業(yè)為主，在三大產(chǎn)業(yè)中占比高達(dá)43%。

圖1 研究區(qū)高程分布圖Fig.1 Elevation distribution map of the study area

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)與核算思路

2.1.1 核算數(shù)據(jù)

廣東省電白區(qū)國有土地資源資產(chǎn)核算數(shù)據(jù)主要來源于土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)、耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)、宗地?cái)?shù)據(jù)、農(nóng)用地基準(zhǔn)地價和建設(shè)用地基準(zhǔn)地價(表1)。其中，土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)和耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)用于提取實(shí)物量信息，農(nóng)用地和建設(shè)用地基準(zhǔn)地價用于核算各類土地資源資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價值。

為了更好地與全民所有自然資源資產(chǎn)清查試點(diǎn)中的國有土地核算相銜接，本文將電白區(qū)第二次全國土地調(diào)查(“二調(diào)”)地類統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為第三次全國國土調(diào)查(“三調(diào)”)地類[13]，表2為具體地類對應(yīng)關(guān)系和轉(zhuǎn)換規(guī)則。

表2 不同地類轉(zhuǎn)換對照表Tab.2 Conversion table for different types of land

(續(xù)表)

2.1.2 核算思路與方法

自然資源資產(chǎn)核算包括實(shí)物量、經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)系統(tǒng)價值核算，本文以國有土地資源資產(chǎn)的實(shí)物量和經(jīng)濟(jì)價值為核算對象，采用先實(shí)物量、后價值量的自然資源資產(chǎn)核算思路，核算國有土地資源的數(shù)量情況、耕地質(zhì)量情況、農(nóng)用地和建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)價值。

1)核算指標(biāo)。參考自然資源資產(chǎn)核算和負(fù)債表編制的相關(guān)研究成果[2-7,14-15]，設(shè)計(jì)國有土地資源資產(chǎn)核算指標(biāo)。

2)實(shí)物量核算?；趪型恋刭Y源資產(chǎn)實(shí)物量核算指標(biāo)，以土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)、耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)和宗地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用空間疊加分析方法，獲取各類國有土地資源的數(shù)量和質(zhì)量信息。

3)經(jīng)濟(jì)價值核算。采用基準(zhǔn)地價法核算國有農(nóng)用地和建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)價值，通過修正各類土地資源的級別價(式(1))，以鎮(zhèn)街區(qū)劃細(xì)化均質(zhì)區(qū)域，統(tǒng)計(jì)區(qū)域平均價格； 以實(shí)物量圖斑為核算單元，按照式(2)核算國有土地資源資產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值。即：

P=Pi×Kj+D，

(1)

E=P×S，

(2)

式中：P為待估區(qū)域平均地價；Pi為某用途、某級別(區(qū)片)的基準(zhǔn)地價；Kj為估價期日、交易情況修正、權(quán)利狀況等因素的修正系數(shù)；D為土地開發(fā)程度修正系數(shù);E為地類圖斑的經(jīng)濟(jì)價值；S為該區(qū)域?qū)嵨锪繄D斑面積。

2.1.3 核算流程

國有土地資源資產(chǎn)核算的主要流程包括核算底圖制作、實(shí)物量核算、區(qū)域平均地價計(jì)算、經(jīng)濟(jì)價值核算和報(bào)表匯總。步驟如下： ①通過對土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)地類圖斑的抽取和清洗處理，形成國有土地資源資產(chǎn)核算底圖，明確核算對象和核算范圍； ②以地類編碼為篩選條件，通過核算底圖與耕地質(zhì)量等別、宗地?cái)?shù)據(jù)的疊加分析，得到耕地圖斑的等別信息，及建設(shè)用地的供應(yīng)信息； ③按照《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程(TD/T 1055—2019)》，對疊加分析過程中產(chǎn)生的破碎圖斑進(jìn)行融合，并對圖斑面積進(jìn)行平差處理； ④以農(nóng)用地和建設(shè)用地基準(zhǔn)地價為基礎(chǔ)，通過級別價修正和均質(zhì)區(qū)域細(xì)化，得到區(qū)域平均地價； ⑤通過疊加實(shí)物量和平均地價圖層，獲取各圖斑的價格，并計(jì)算其經(jīng)濟(jì)價值； ⑥按照既定的核算結(jié)果底表形式導(dǎo)入屬性數(shù)據(jù)，并通過核算結(jié)果底表與總表之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行匯總，得到核算結(jié)果總表。

2.2 WebGIS集成方法

前后端分離模式實(shí)現(xiàn)了前后端的解耦合[16]，避免了傳統(tǒng)模式下用戶請求響應(yīng)慢、過程繁瑣及效率低下等問題?；趪型恋刭Y源資產(chǎn)核算思路，采用前后端分離模式，以應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和設(shè)施層4層架構(gòu)，集成土地資源資產(chǎn)自動核算系統(tǒng)原型(圖2)。應(yīng)用層采用Vue.js和ElementUI進(jìn)行搭建，服務(wù)層結(jié)合SOE技術(shù)和Spring MVC框架，提供空間數(shù)據(jù)計(jì)算和核算邏輯服務(wù)，ArcSDE和Oracle數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)提供高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)讀取和存儲。系統(tǒng)原型運(yùn)行環(huán)境為Windows server 2012 R2 DataCenter，ArcGIS Server10.2，Centeros 7.8，jdk1.8和Apache Tomcat 8.5。

圖2 國有土地資源資產(chǎn)自動核算集成架構(gòu)圖Fig.2 Integrated architecture diagram of naturalresource assets automatic accounting

2.2.1 應(yīng)用層

Vue.js是基于MVVM模式的一種輕量級、漸進(jìn)式開發(fā)框架，采用雙向數(shù)據(jù)綁定[17]，相比其他開發(fā)框架具有明顯優(yōu)勢[18-19]。應(yīng)用層采用Vue.js和ElementUI進(jìn)行搭建，提供國有土地資源資產(chǎn)實(shí)物量和經(jīng)濟(jì)價值核算，及核算成果匯總、輸出等功能(圖3)。

圖3 系統(tǒng)原型界面示意圖Fig.3 Schematic diagram of the system interface

2.2.2 服務(wù)層

通過整合SOE技術(shù)和Spring MVC開發(fā)框架的優(yōu)點(diǎn)[20-22]，采用SOE技術(shù)和Spring MVC框架相結(jié)合的模式搭建服務(wù)層，提供高效的空間數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)和業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)。其中，SOE采用REST方式提供空間數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)； Spring MVC將HTTP請求轉(zhuǎn)換為Java對象(POJO)，通過既定的核算底表與總表之間的邏輯關(guān)系，提供核算業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)。

2.2.3 數(shù)據(jù)層

為了滿足多種數(shù)據(jù)的調(diào)用和存儲，采用ArcSDE+Oracle的存儲方式[23-24]，建立基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫，為自然資源資產(chǎn)核算提供調(diào)用接口。核算結(jié)果的空間數(shù)據(jù)和表單數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類別建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)集，形成國有土地資源資產(chǎn)核算成果數(shù)據(jù)庫。

3 結(jié)果分析

3.1 實(shí)物量核算結(jié)果

3.1.1 國有土地資源數(shù)量核算結(jié)果

基于國有土地資源資產(chǎn)核算系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)，核算電白區(qū)國有土地資源數(shù)量情況。結(jié)果表明，電白區(qū)的國有土地資源總量為5 582.31 hm2，集中分布于西南部的旦場鎮(zhèn)、水東鎮(zhèn)、沙院鎮(zhèn)、南海街道和高地街道，以及中西部的林頭鎮(zhèn)(圖4)，且不同地類的面積和占比差異較大。其中，果園的面積和占比高于其他地類，分別為1 391.5 hm2和24.93%； 城鎮(zhèn)住宅用地次之，面積和占比分別為822.53 hm2和14.73%； 未利用地中的裸巖石礫地面積最小，僅為1.55 hm2(圖5)。

圖4 電白區(qū)國有土地資源分布圖Fig.4 Distribution map of state-ownedland resources in Dianbai District

圖5 不同地類數(shù)量及占比Fig.5 The number and proportion of different land types

3.1.2 耕地質(zhì)量核算結(jié)果

由于耕地質(zhì)量等別成果與土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)略有差異，兩者疊加過程中，存在一部分圖斑不重合，致使耕地質(zhì)量核算成果一部分圖斑的等別信息缺失(記為0等)?？傮w上，電白區(qū)的耕地(包括水田、水澆地和旱地)總面積為1 255.94 hm2，其中，耕地質(zhì)量等別信息缺失的面積為401.27 hm2，占總面積比例高達(dá)31.95%； 5等地面積和比例分別為249.55 hm2和19.87%； 高質(zhì)量的耕地面積較少，2等地面積僅為17.43 hm2(表3)，這可能是由于存在較多耕地的等別信息缺失導(dǎo)致的。

表3 耕地質(zhì)量等別情況表(0表示缺少等別信息)Tab.3 Quality grade of cultivated land (0 means lack of grade information)

圖6為包括水澆地、旱地和水田的不同耕地類型的質(zhì)量等別分布情況。從圖中可以看出，3種地類存在相當(dāng)一部分的質(zhì)量等別信息缺失，尤其是水澆地和旱地，占比高達(dá)68.71%和38.98%。水澆地和旱地的質(zhì)量等別普遍偏低，高質(zhì)量的地塊較少，大部分均分布在4等地及以下，水澆地的3等地面積僅為1.8 hm2，占水澆地總面積不足4%(圖6(a)和(b))。水田的質(zhì)量等別分布情況優(yōu)于前兩者，其中，4等地的面積和占比最高，分別為151.08 hm2和30.49%； 其次為5等地，面積為137.8 hm2，比例為27.81%； 7等地的面積最小，僅為4.34 hm2(圖6(c))。

3.2 經(jīng)濟(jì)價值核算結(jié)果

3.2.1 國有農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)價值核算結(jié)果

基于國有土地資源資產(chǎn)核算系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)，核算電白區(qū)國有農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)價值。核算結(jié)果表明，電白區(qū)國有農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)價值總量為139 736.05萬元，其中，果園的經(jīng)濟(jì)價值和占比高于其他地類，分別為61 910.16萬元、44.31%； 旱地次之，經(jīng)濟(jì)價值為25 901.5萬元，占總量的18.54%； 其他園地的價值量最低，為2 461.44萬元，僅占總量的1.76%(圖7)。經(jīng)濟(jì)價值較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布于中部的沿江平原和東南部的沿海平原，北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)由于地處山地，經(jīng)濟(jì)價值較低(圖8)，且不同地類的經(jīng)濟(jì)價值差異較為明顯。

圖7 不同農(nóng)用地地類經(jīng)濟(jì)價值及占比Fig.7 Economic value and proportion of differenttypes of agricultural land

圖8 電白區(qū)國有農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)價值分布圖Fig.8 Distribution map of economic value of state-owned agricultural land in Dianbai District

3.2.2 國有建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值核算結(jié)果

建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值核算的輸入?yún)?shù)為區(qū)域平均地價和使用權(quán)供應(yīng)情況，其中使用權(quán)供應(yīng)情況通過核算底圖與宗地?cái)?shù)據(jù)疊加獲得，包括圖斑的供應(yīng)方式、供應(yīng)年限、剩余使用年限等信息。由于部分建設(shè)用地圖斑缺少宗地信息，無法統(tǒng)計(jì)圖斑的供應(yīng)方式及使用權(quán)剩余年限，因此，本文只核算宗地信息完整的建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值。電白區(qū)建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值總量為163 901.44萬元，經(jīng)濟(jì)價值較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要為于南部旦場鎮(zhèn)、博賀鎮(zhèn)、電城鎮(zhèn)和南海街道，中部和北部由于宗地信息缺失、國有建設(shè)用地分布較少等原因，經(jīng)濟(jì)價值較低(圖9)。受地類面積和區(qū)域平均地價的影響，不同地類的經(jīng)濟(jì)價值差異較大，其中，城鎮(zhèn)住宅用地的經(jīng)濟(jì)價值高于其他地類，價值量和占比高達(dá)100 813.80萬元和61.51%； 其次為工業(yè)用地，經(jīng)濟(jì)價值和比例分別為26 166.04萬元、15.96%； 由于科教文衛(wèi)用地的圖斑面積較小，經(jīng)濟(jì)價值僅為189.31萬元，占總量的0.12%(表4)。

圖9 電白區(qū)國有建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值分布圖Fig.9 Distribution map of economic value of state-ownedconstruction land in Dianbai District

表4 建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)價值情況表Tab.4 Economic value of construction land

4 結(jié)論與討論

自然資源資產(chǎn)核算是查清自然資源資產(chǎn)“家底”和負(fù)債表編制的基礎(chǔ)，為提升自然資源資產(chǎn)核算的智能化，本文以廣東省電白區(qū)國有土地資源資產(chǎn)核算為例，從核算工作底圖制作、實(shí)物量核算、經(jīng)濟(jì)價值核算3個方面，設(shè)計(jì)了國有土地資源資產(chǎn)核算的具體思路。設(shè)計(jì)并研發(fā)了基于WebGIS集成的國有土地資源資產(chǎn)自動核算系統(tǒng)原型，有效地整合了數(shù)據(jù)資源和計(jì)算資源，解決了自然資源資產(chǎn)核算數(shù)據(jù)量大、類型多、計(jì)算流程復(fù)雜等問題； 同時避免了人為干預(yù)的影響，保障了核算結(jié)果的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，國有土地資源資產(chǎn)自動核算系統(tǒng)原型具有較高的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，為其他自然資源資產(chǎn)核算信息化提供可靠的技術(shù)支撐。研究結(jié)果表明：

1)基于WebGIS的國有土地資源資產(chǎn)核算的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，提高了自然資源資產(chǎn)核算的工作效率，大大降低了自然資源資產(chǎn)核算的人工成本，同時避免了因人為操作差異帶來的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。

2)電白區(qū)國有土地資源總量為5 582.31 hm2，耕地總面積為1 255.94 hm2，其中高質(zhì)量耕地面積較少，2等地面積僅為17.43 hm2。

3)國有農(nóng)用地和建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)價值分別為139 736.05萬元和163 901.44萬元。研究成果將為全民自然資源資產(chǎn)清查、負(fù)債表編制等提供技術(shù)支持，推進(jìn)自然資源資產(chǎn)管理信息化建設(shè)。