基于ArcGISEngine的县域开发区土地集约利用评价系统研究——以山东招远市为例

山东农业大学

硕士学位论文

基于ArcGISEngine的县域开发区土地集约利用评价系统研究--

以山东招远市为例

姓名：张会会

申请学位级别：硕士

专业：土地资源管理

指导教师：聂宜民

2011-06-15

山东农业大学硕士学位论文

摘要

开发区作为改革开放的先行区域，在促进城市经济快速发展中发挥着举足轻重的作用。近年来，随着县域经济的高速发展，在某些县域开发区的土地利用中，出现了重扩张轻挖潜、重规模轻效率、重引资轻规划等现象，土地利用效率偏低。开展县域开发区土地集约利用评价研究，具有重要意义，然而目前我国开展的开发区土地集约利用评价业务工作，大多数仍采取比较传统的业务操作模式，工作效率低，资料管理较复杂，数据存储不集中等。因此探索将GIS技术应用于开发区土地集约利用评价工作中，开发建设县域开发区土地集约利用评价信息系统，为土地管理及业务工作部门提供决策依据和信息服务的重要性和实用性已日益彰显。

本研究对县域开发区土地集约利用评价工作进行了详细的业务分析，以开发区土地利用集约程度评价和潜力测算等业务为主线，采用面向对象的模块化设计方法，设计了基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价系统，系统功能主要包括系统基本功能、土地利用现状调查、集约利用程度评价、集约潜力测算、专题统计分析及企业动态监控系统六个功能模块。

本研究选取美国ESRI公司的组件式GIS产品——ArcGIS Engine，应用面向对象开发语言C#，采用SQL Server 2005关系型数据库技术，并结合招远市经济技术开发区土地利用现状调查数据基本上完成了县域开发区土地集约利用评价系统的设计与开发，对系统的关键技术和方法进行了研究。

本文首先简要探讨了课题的研究背景和选题意义，阐述了课题的研究目的、内容、方法及技术路线，并对研究区概况和目前国内外在土地集约利用评价方面的研究进行了综述。

其次，对土地集约利用及开发区土地集约利用的相关理论进行了概述；并对此次开发区土地集约利用评价工作进行介绍，构建了一套更加科学适合县域开发区的评价指标体系；接着对系统涉及的关键技术进行了概述，如ComGIS的概念、特点、开发方式及ArcGIS Engine等相关技术。

再次，根据用户需求分析，对系统进行总体设计，阐述了平台的设计思想及原则，并对系统的结构功能体系、开发环境、开发方式及数据库设计进行了详细描述。详细阐述了系统几大模块的主要功能及其实现方法和技术。

最后在总结系统主要特点的基础上，讨论了系统功能的创新之处及系统的不足，并

基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价系统研究——以山东招远市为例对系统的应用前景进行了展望，提出了开发区土地集约利用评价系统的发展方向。关键词：COMGIS；ArcGIS Engine；县域开发区；土地集约利用评价；系统；

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Research on Intensive Land Using Evaluation System for County Development Zone Based on ArcGIS Engine

——A Case of Zhaoyuan City, Shandong

ABSTRACT

As an antecedence region of reform and opening，the development zone play an very important role in promoting the rapid development of urban economy. In recent years，with the rapid development of county economy，there appeared some phenomenon such as pay great attention to expansion，scale，foreign capital and neglect tapping latent potential、efficiency、plan in the land use of some County Development Zone，the land utilization efficiency is lower. Carry out the evaluation study for land use in the county development zone will bring great significance. However，we still adopt the traditional mode in operation now，it is ineffective，complex and data storages scattered. Therefore，in order to provide decision-making service for land management department，it is significant to explore methods to make the GIS technology be applied in the development zone intensive land using evaluation and develp the intensive land using evaluation system for county Development Zone.

This study made a business analysis for county development zone intensive land using evaluation work，takes the development zone intensive land using evaluation and potential estimation professional work as mainline，adopts the Object Oriented modular design method，designed a county Development Zone intensive land using evaluation system based on ArcGIS Engine. It mainly includes six function modules such as system basic function，land using status investigation，intensive land using evaluation，intensive potential estimation，special topic statistic analysis and enterprises dynamic monitoring module.

The subject completed the design and develop work for county development zone intensive land using evaluation by selecting American ESRI companies’ component GIS product——ArcGIS Engine，using the Object Oriented development language C#，adopting the SQL Server 2005 Relational Database Technology，and combined with the land using status investigation data of Zhaoyuan city Economic and Technological Development Zone. It

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also further studied the technology and methods of this system.

Firstly, the study background and significance was discussed, expatiate the purpose, content, methods and technical route，and give a review for study area overview and investigations internal and overseas of intensive land using evaluation study.

Secondly, the related theories of intensive land use and Development Zone intensive land using evaluation were summarized；this Development Zone intensive land using evaluation work was also introduced，constructed a set evaluation index system which is more scientific and much suitable for County Development Zone；Then expatiated the key technology in the system，such as the concept、characteristics and development mode of ComGIS and the concept of ArcGIS Engine.

Thirdly, according to the requirement analyst，it carries out the overall design of this system, expounds the design thought and principle of system，and also describes in detail the fuction structure，development environment，development mode and database design. Then the main function，implement method and technology of the six modules are set forth detailly.

At last, after summarizing the main characteristic of the system, the innovation idea and shortage of this system are brought forward, and the application foreground is prospected，proposes the development direction of Development Zone land intensive use evaluation system.

Key words：COMGIS; ArcGIS Engine; County Development Zone; Intensive Land Using Evaluation; System;

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1 引言

1.1 研究背景及选题意义

1.1.1研究背景

土地是一种不可再生的资源，是人类赖以生存和发展的物质基础。由于土地资源的稀缺性和我国人多地少的基本国情，城市发展以及各项建设用地的需求与土地供给的矛盾将日益突出。开展城市土地集约利用研究，是建设资源节约型社会的重要举措，是处理经济建设、资源利用与环境保护关系、贯彻落实科学发展观的必然要求。

开发区作为现代工业的集聚中心、对外开放的前沿、区域经济增长的中坚力量, 是我国经济链条中具备很好的集聚、辐射、示范和带动作用的重要环节，是促进区域经济发展乃至提升我国整体经济发展水平的强有力武器。因此，开发区作为城市的重要部分，其土地的开发与利用更应该向集约利用的方向发展，开发区土地的集约利用程度及潜力状况直接关系到城市土地的可持续利用（班茂盛等，2007）。

从“十六大”提出“壮大县域经济”到温家宝总理在十届人大五次会议作政府工作报告中提到：“……壮大县域经济，拓宽农民就业增收渠道”再到2008年中央政府工作报告中提出“加快发展高产优质高效生态安全农业，……发展乡镇企业，增强县域经济实力”可以看出中央政府发展县域经济以全面推进小康建设的坚强决心。县域发展离不开各种资源的持续支撑，随着县域发展的逐步推进，能源、淡水、土地、矿产等资源不足的矛盾也将进一步凸显。目前，我国开发区土地集约利用评价研究，大都集中在对大中城市及国家级开发区的研究，对于县域范围或小城市的开发区土地集约利用研究较少。且近年来，随着小城市经济的快速发展，某些县域开发区土地利用中存在粗放利用的现象并出现了一些问题，集中表现为土地闲置、低效开发、产业规模和技术层次偏低、生态环境受到污染等，这不仅造成国家土地资源的浪费，更将导致县域开发区后续发展空间的匾乏，因此对县域开发区土地进行集约利用研究，提出科学的、合理的土地利用方式具有深远意义。

随着信息时代的到来，信息科学始终是社会发展因素中最具活力的一个新生力量，从数字化、信息化的角度引领各行各业的发展动向。而近几年地理信息系统（Geographic Information System）又以其数据多元化、学科交叉化等特点在信息科学领域取得了迅猛发展，在土地利用、交通运输、军事航空、城市规划、精准农业等行业的应用解决方案

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屡见不鲜。目前我国开展的开发区土地集约利用评价业务工作，大多数仍采取传统的业务操作模式，工作效率偏低，资料管理较复杂，数据存储不集中等。本课题旨在利用GIS 技术和信息化技术，研究县域开发区土地集约利用程度评价及潜力测算工作，构建县域开发区土地集约利用评价系统，以减轻开发区土地集约利用评价工作的劳动强度，从而实现开发区土地资源管理的信息化、规范化和高效化，为相关国土管理部门提供高效快捷的决策依据。

探讨利用GIS技术解决开发区土地集约利用评价工作的新思路、新方法。分析制定出符合开发区时代发展要求的集约利用评价方法，可以促进开发区土地利用挖潜，提高开发区用地管理水平，建立开发区土地节约集约利用长效机制，增强土地参与宏观调控的能力，为建立科学、合理的用地管理决策系统提供不可缺少的依据。

总之，开发区土地集约利用评价系统的构建研究，无论在当前的学术领域还是政府决策中，都有比较重要的意义，是我国在现阶段产业经济发展和社会平稳进步过程中亟待研究和解决的课题。

1.1.2 论文选题和研究意义

国内的开发区是由中央或省级政府批准设立的以吸引外资、发展工业和出口创汇为主要目标的经济区。自1984年我国创建经济技术开发区以来,开发区在推动区域与城市经济发展，发挥窗口与辐射作用等方面收到了良好的效果。但另一方面，各类开发区也不同程度地存在着土地利用粗放和闲置现象，不利于资源节约型社会的建设。2004年国家采取土地紧缩政策，各类开发区成为清理整顿的重点，这势必会影响以土地投入、总量扩张带动的各类开发区的开发与建设，从而对城市与区域经济增长产生一定的影响。在这种背景下，国内的开发区要想进一步发展，出路在于提高土地集约利用的程度（吴旭芬等，2000）。

随着开发区土地集约利用问题越来越受重视，学术界和管理部门开始了对土地利用尤其是开发区土地利用中集约化程度的研究。在对开发区土地集约利用潜力评价的研究中，如何高效地对大量的图形和属性数据进行加工、处理、分析、统计，提高工作效率成为亟待解决的问题。

建立实用和高效的县域开发区土地集约利用评价信息系统，实行全数字式的数据信息处理模式，可以从根本上改善集约评价的工作环境。土地具有自然性、区域性、多源性等多种特性，县域开发区土地集约利用评价涉及到的参评因素因子类型多样、数据量

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大；同时，评价单元是性质相对均一的空间几何实体，不仅具有空间属性，而且具有非空间属性。常规的工作方法将两种数据的管理截然分开，跨平台的操作不仅效率偏低，还增加了维护的复杂性。利用GIS技术可以方便地把图形数据和属性数据完全结合，更重要的是GIS不但具备关系数据库的检索、查询、统计功能，而且可以对几何图形进行空间分析，实现图形与属性的双向查询、同步更新。县域开发区土地集约利用评价项目需要对大量的图形数据和属性数据进行加工、处理、分析、统计，工作繁琐，容易出错，采用传统的业务方法开展工作较为困难。因此，本文设计研究了基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价信息系统，具有重要的实践意义和理论意义。

实践意义：1. 促进开发区土地利用挖潜，提高开发区用地管理水平和土地利用效率，提高业务人员工作效率，减轻劳动强度；2. 运用ArcEngine作为开发平台，采用组件式GIS技术进行系统的研究，有利于开发区土地集约利用评价工作的信息化建设；3.提高开发区投入产出强度，拉动开发区经济增长，从而带动整个城市的经济发展速度和信息化建设。

理论意义：1.应用GIS技术评价开发区土地集约利用程度和测算土地集约利用潜力，有利于完善、系统化土地集约利用评价理论，依靠科技提高土地的投入产出率，变外延扩展为内涵挖潜。2.实例地区的土地集约利用评价系统的开发研究，也为土地管理部门制定开发区土地政策提供了科学依据。3. 探讨县域开发区土地集约利用的新思路，建立县域开发区土地节约集约利用长效机制，增强土地参与宏观调控的能力，为建立科学、合理的用地管理决策系统提供不可缺少的依据。

1.2 国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

国外对城市土地集约利用的直接研究较少，主要体现于城市土地利用过程中。世界众多城市的土地利用方式、土地管理体制虽不相同，但发展水平和发展历程几乎相同，其间从未忽视过城市土地利用过程中粗放与集约的矛盾。在具体的操作过程中，主要通过适时调整土地利用强度，寻求最佳的土地利用方式，达到城市土地的集约利用。在这些理论的指导下，众多土地利用模式也应运而生，如全球土地利用的极地模式(雷东·巴哈德·景德尔，1986)、城市土地利用的同心圆模式(E.W.Burgess，1923)、扇形模式(H.Hoyt，1939)、多核模式(C.n.H涌s，1945)等，对土地集约利用模式设计具有重要指导意义。

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由于西方发达国家也存在着保护耕地资源和城市开敞空间的问题,多数国家对于开发区土地的集约利用仍比较重视,在实践上对集约化利用土地的方法和途径也作了较多的探索。其手段概括起来主要有分区管制、税收调节和规划控制三种（朱蕾，2009）。

美国是典型的通过分区进行土地用途管制的国家，通过确定土地使用密度和容积率实现对土地用途的管制，管制对象集中在建筑物及其布局，同时还包括建筑物及其他构筑物的高度、层数、规模、建筑线，最小空地率、建筑密度、最小容积率等。通过土地使用密度和容积率进行“量”的控制，可以达到土地集约利用、提高土地的使用效率的目的。征收开发影响费也是美国地方政府经常采用的经济手段。开发影响费是美国地方政府对新的区域进行开发收费的形式之一。尽管征收开发影响费的主要目的是为开发建设筹措资金，但同时也是政府调控土地开发利用的手段。如果地方政府为了提高土地的利用效率，计划对某些“白地”区域的开发活动进行抑制，就会提高征收开发影响费的数量；反之，如果鼓励对某一地区的开发，就降低这一地区的开发影响费。

日本是一个典型的土地资源匮乏的国家，日本政府先后颁布了《城市规划法》、《市街地建筑物法》、《农地法》、《新城市规划法》、《建筑标准法》等，逐步确立了土地用途分区管制制度。为了提高土地的利用程度，防止投机性囤积土地，日本政府还对空闲土地进行了管制。日本政府规定，凡符合空闲地制度中关于确认为空闲地条件的土地，都道府县知事有权要求其所有者提出这块土地的利用处理计划，并监督其利用方式是否符合规划用途（王慎刚，2006）。

20世纪50年代以来，欧洲部分城市的郊区化演变成了低密度的城市蔓延，导致土地利用效率低下、城市基础设施规模效益下降、中心城市衰退等一系列环境和社会经济问题。为了解决这些问题，近年来美国各州政府以“精明地扩展”理念为基础，提出了多种规划措施，以提高现有建成区的开发密度，以减少对新增建设用地的需求，提高土地的利用效率。主要的措施包括以下几个方面：一是提倡土地混合利用，将工作、娱乐、休憩、商务和居民生活结合在一起；二是建筑设计的紧凑原则，提高土地利用效率。倡导紧凑的建筑设计，主张提高建筑密度，提倡向空间方向的发展，而不是水平方向的扩展；三是采取各种手段对需要保护的区域，如农田、开放空间、自然景观以及生态脆弱区进行严格保护；四是强调城市中心的作用，提倡建成区再开发。一些国家还采取激励措施实现“棕色地带”和“灰色地带”的整理和再利用，在建成区的现有资源和设施基础之上进行建设（王慎刚，2006）。

国外对开发区土地集约利用的研究主要是集中于控制手段的研究，当前利用GIS技

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术对开发区土地集约利用进行评价研究的甚少。

1.2.2 国内研究现状

近年来，我国学者在城市土地资源集约利用的内涵，城市土地集约利用的必要性、集约利用方式和手段等方面研究比较多。刘卫东，袁华宝等认为：城市土地集约利用是指整个城市土地的最佳利用，它要求加强对城市土地开发利用的宏观控制，使整个城市建成区单位面积土地利用效益得到提高，能够实现经济效益、社会效益和生态效益相互协调统一（吕俊仪，2008）。

我国直到20世纪改革开放后，才出现了真正意义上的开发区。多年来，学者们从不同角度对工业园区及开发区做过大量的调查研究。对于开发区的土地问题，最近以来深得各媒体及专家学者的关注。刘宝宏、卢昌崇等从经济学的角度分析了开发区的土地利用问题，钱忠好从农地保护的角度进行了理论研究，汪晖则深入论证了现行土地征用制度的不合理性。还有学者应用相关模型方法对开发区的土地问题进行研究，如《基于灰色系统理论的开发区经济指标预测研究》（马双玉2002）、《多元统计分析在中国高新技术产业开发区综合评价中的应用》（赵英2002）等。在开发区评价指标体系方面，张淑谦（2006）研究了开发区健康评价体系；窦江涛(加01)、刘庆(2005)等通过建立开发区土地可持续利用评价的指标体系，计算各开发区的持续集约利用综合指数反映各自用地持续集约利用水平高低；李金华(加00)、宋化民(2000)、潘锡辉(2004)等也对开发区的评价指标体系和方法进行了研究。对开发区土地集约利用评价的研究也比较多，高红(1997)在《我国开发区的评价理论与方法》一文中从开发区与工业化、与引进外资、与技术扩散的关系入手，对开发区的评价理论与方法进行了系统的、定量的分析。许素芳(2006)、陈成(2005)分别对芜湖经济技术开发区和徐州市开发区进行了评价；于金羽(2006)、吴郁玲(2006)等采用经济计量分析方法，对江苏省开发区土地集约利用水平进行实证研究。

土地集约利用评价研究是当前研究的热点，虽然在技术、方法上尚没有根本性突破，但却是在操作层面上开展了比较综合性的工作。许树辉(2001)指出，开展城镇土地集约利用研究，是解决人地矛盾的理性选择，有利于推动城镇化快速发展和城镇质量地全面提高。何芳(2002)、查志强(2002)、张丽琴(2003)等从综合评价角度建立包含城市土地利用结构、土地利用效率、土地集约利用趋势及土地可持续利用等4项内容的评价指标体系，并从不同空间层次建立了宏观、中观和微观层次的集约利用评价指标体系。也有学

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者认为应通过构建土地集约化综合指数等综合指标来对城市土地利用集约度进行整体测度(李江风加04)。另外，随着GIS技术和大型数据库技术的发展，许多学者还建立了基于GIS和RS技术的城市土地集约利用评价信息系统，并在南京、苏州等城市得到实践应用(乔伟峰2004，郑新奇2004)；如乔伟峰，基于GIS的城市土地潜力评价系统建设研究，设计了潜力评价系统的结构框架并重点介绍了系统功能的实现；章其祥，孙在宏，城市土地集约利用潜力评价系统的设计与实现；朱蕾，基于GIS的长春经济技术开发区土地集约利用评价研究；武峰刚等研究了城市土地集约利用潜力评价信息系统的构建；高佩华，高秋华，城市土地集约利用潜力评价系统的开发与应用等等（吕俊仪，2008）。

综上可见，我国目前对城市土地集约利用的研究已经取得了很大的进步，许多城市通过开展存量土地的现状调查和潜力分析研究，积累了一些土地集约利用的经验。但同时在研究方法、技术手段等方面也存在一些局限。主要表现在以下方面：第一，在城市开发区土地评价方面，多侧重于城市开发区土地可持续利用评价，而对开发区土地集约利用评价的研究较少；第二，在研究范围方面，主要是对国家级开发区的研究，而对县域范围的开发区则研究较少；且在实践操作过程中，还只是延续了以往城市土地集约利用评价的指标体系和评价方法，并没有针对县域城市开发区的实际情况专门建立的评价指标体系。此外，国内目前虽已出现利用GIS技术进行开发区土地集约利用评价系统的开发研究，但大都针对国家级开发区，且功能上大都侧重于对数据库的建立、空间分析、评价测算和成果输出上，对于开发区土地利用变化的动态监测方面的研究甚少。

1.3 研究目的、内容和方法

1.3.1 研究目的

计算机技术的迅速发展，为土地集约利用信息化创造了技术条件。本研究的主要目的是利用GIS技术探讨县域开发区土地集约利用评价问题的新思路，新方法，分析制定出符合县域开发区时代发展要求的集约利用评价指标体系，以山东招远市为例建立基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价系统，从而更充分地利用信息服务技术，提高土地利用管理的信息化水平。促进开发区土地利用挖潜，提高开发区用地管理水平，建立开发区土地节约集约利用长效机制，增强土地参与宏观调控的能力，为建立科学、合理的用地管理决策系统提供不可缺少的依据。

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1.3.2 研究内容

论文主要关于县域开发区土地集约利用评价系统的研发，采用信息系统和软件工程的设计方法，利用GIS(地理信息系统)、数据库技术和计算机技术，通过系统的结构设计和功能设计，建立一个适用多级的、功能较为齐全的县域开发区土地集约利用评价系统。论文的研究内容可以概括为以下几个方面:

(1) 评价指标体系研究：收集各类土地集约利用评价的指标体系，对比、分析、研究并最终构建一套更加科学的适合县域开发区土地集约利用评价指标体系。

(2) 系统的总体设计：对县域开发区土地集约利用评价系统进行总体设计。包括系统结构设计、功能设计、数据库设计和系统开发语言及平台的选择等。

(3) 系统功能的实现：本研究结合GIS技术、数据库技术和计算机技术，设计并实现系统主要功能模块，如土地集约利用程度评价模块、集约利用潜力测算模块、专题统计分析及开发区企业动态监控模块等。

(4) 系统实用性研究：根据以上研究结果，将系统应用到招远经济技术开发区土地集约利用评价工作中，进行实例研究。

1.3.3 研究方法

本系统研究主要采用以下三种方法：

1.对比分析法：对比相关土地集约度评价指标体系、评价方法和评价模型，分析其优缺点。在本研究评价指标体系的构建中力求创新。

2.功能分析法及信息系统分析设计法：将系统功能当成一个大模块,根据系统分析、系统设计的不同要求，进行模块分解和组合。将此方法应用到系统开发的整个过程中。尝试GIS技术在县域开发区土地集约利用评价的应用。

3.系统研究与实证法相结合。在开发实现了系统各模块功能的基础上，将该系统应用到具体实例地区，力求做到理论与实践相结合（章其祥，2003）。

1.4 研究区概况

招远市位于山东半岛西北部，地理位置位于东经120°08′～120°38′，北纬37°05′～37°33′之间。东接栖霞市，西靠莱州市，南与莱阳、莱西两市接壤，北与龙口市为邻，西北濒临渤海，市域面积1433平方公里。招远市经济技术开发区是1992年经山东省人

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民政府批准设立的省级开发区，1993年8月正式挂牌成立。地处素有“中国金都”之美称的招远市城区东部，直接与城区相连。

本次评价对象为经国土资源部公告四至的招远经济开发区用地范围内的全部土地。山东招远经济开发区的四至范围为：北至玲珑路，东至凤凰山路、单家河，南至晨钟路，西至天府路，总面积3.63平方公里。研究区区域位置如图1.1所示。

图1.1 招远市经济开发区位置图

Fig1.1 Location of ZhaoYuan City Ecnomy Development Zone

招远市经济开发区共有35个行政村，3个社区居委会，总人口10万人。地处低山丘陵地带，现状地形南北差异明显，南部起伏较大，地形破碎，呈蜂窝状，地面高程一般在50-130（绝对高程）之间，地形坡度平均在2%—5%之间，地形坡度最大处超过10%。中部用地条件较南部较好，东北部地势平坦。区内的温泉水温高，硬度大，含微量元素多，具有较高的医疗价值。区内的产业主要有农副食品加工业、金属制品业、纺织业、工艺品及其他制造业、专用设备制造业、家具制造业等行业。招远市经济开发区距离港口、机场、高速公路较近，区内还有206国道、龙青公路、文三公路等国家级公路通过，交通便利快捷。

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2008年，招远市经济开发区工业总产值258670万元，工业企业固定资产投资累积额155256万元。开发区先后荣获“全省对外开放先进园区”、“全国最适宜人居新城市”等荣誉称号。招远市经济开发区以科学发展观为指导，规划合理，其发展适应城市“北拓、东进”的新战略，使城市形态更加完善，结构更加优化。

对招远市经济技术开发区土地集约利用程度进行评价可以为开发区扩区、升级审核，动态监测及有关政策制定提供依据。且随着经济的快速发展，信息化时代的到来，构建一套适合招远市经济开发区土地集约利用的评价系统，对该市的土地利用、管理及社会经济的发展具有重要意义。

1.5 技术路线

系统开发设计的开发框架选用微软的.NET框架，开发语言采用C#程序设计语言，开发工具使用Visual Studio 2008，数据库选用SQL SERVER 2005，基础平台采用ArcGIS Engine二次开发平台。

本研究的技术路线为（如图1.2）：

1. 资料收集与需求分析阶段：进行需求分析调查，在查阅相关技术文档的基础上制定初步的系统结构框架和功能模块图。并到实地进行考察，对平台各子系统的实际情况进行调查考证，最终拟定设计方案；

2. 评价体系和评价模型的构建阶段：筛选评价因子，针对研究区域特点确定评价指标体系。通过对比分析选择适合县域开发区土地集约利用评价的方法、模型；

3. 系统总体设计阶段：包括系统的目标、结构框架设计、功能模块设计及系统数据库设计等；

4. 系统功能实现阶段：选择适当的开发工具、开发语言和开发平台，对开发区土地利用集约度评价、潜力测算、专题分析及企业动态监控等模块进行开发实现，实现系统要求的功能。

5. 系统实例应用阶段：收集实例地区相关资料和数据，将系统运用到实例地区的日常管理工作中，以提高开发区土地管理的效率和质量。

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图1.2 技术路线图

Fig1.2 The map of technical route

2 土地集约利用概述

2.1土地集约利用概述

综观历史，“土地集约利用”概念，实际上借鉴了农业土地集约利用的概念。早在两千多年以前，我国的古代文献就有对集约经营思想的论述。最早的农书《齐民要术》提到：“凡人家营田，须量己力，宁可少好，不可多恶。”强调土地的经营不能广种薄

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收，宁可少而精，直接表达了精耕细作、集约经营的思想。明代《沈氏农书》指出：“以二亩之壅力，合并于一亩，”可以“一亩兼二亩之息”，即提高单位面积的投入，可取得更好的收益。而当西方社会进入资本主义阶段以后，随着生产力水平的不断提高，新科技的不断应用，农业的经营方式也逐渐从粗放转向集约的方向。经济学家发现，面积、地力、位置相同的两个农场，追加投入多的农场获得的利润要比投入少的农场高得多。李嘉图等古典经济学家在地租理论中首先提出，所谓农业土地集约经营，是指在一定面积的土地上，集中地投入较多的生产资料和活劳动，使用先进的技术和管理方法，以求在较小面积的土地上获得高额产量和收入的一种农业经营方式。土地集约经营按照生产要素投入的构成不同，分为资金集约型、劳动集约型和技术集约型。所谓资金集约型，正如马克思指出的“在经济学上，所谓耕作集约化，无非是指资本集中在同一土地上，而不是分散在若干毗连的土地上。”劳动集约型，即为通常所说的精耕细作的经营方式。技术集约型指在一定的土地上加大科技投入，使用先进的技术和管理方法，以求在土地上获得高额产出和收入的一种农业经营方式（胡琳，2007）。

2.2 开发区土地集约利用概述

1. 开发区的概念

开发区是指由国务院和省、自治区、直辖市人民政府批准在城市规划区内设立的经济技术开发区、保税区、高新技术产业开发区、国家旅游度假区等实行国家特定优惠政策的各类开发区。开发区是指大学、研究机构或者企业等性质和功能相似的一类组织，在一定地域内的相对集中所形成的科技——工业综合体（师秀峰等，2009；张统生等，2005）。

根据其功能与产业特征的不同，开发区可分为不同类型：高新技术开发区、经济技术开发区、旅游度假区、出口加工区等，而其中的主体则是高新技术开发区与经济技术开发区。同时，根据批准设立开发区的机构所处行政层级的不同，开发区又分为国家级、省级开发区，此外还有大量省级以下市县甚至乡镇自行设立的各级开发区。

本研究中的“县域开发区”则是指以县级行政区划为地理空间，以县级政权为调控主体，具有地域特色和功能完备的开发区。近年来，县域开发区已经成为促进县域经济快速发展的增长极。

2. 开发区土地集约利用内涵

“集约”和“粗放”是两个相对的概念，是从英语中吸收过来的。英语中“Ininesive”

基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价系统研究——以山东招远市为例

可译为加强的、密集的、深入细致的、透彻的。“Exetnsvei”可译为广阔的、广泛的、大规模的、外延的（朱蕾，2009）。

城镇土地集约利用则侧重于城市土地利用的挖潜研究，并具有节约土地和高效率利用土地的含义。开发区是有别于城镇用地一般特征的区域，在用地类型上主要以工业用地为主，居住和商业用地为辅。因而，相比城市而言，开发区土地集约利用更强调土地投入产出的关系。开发区土地集约利用的本质内涵就是充分挖掘开发区土地资源经济供给，使开发区土地投入产出比和土地利用率最佳。具体表现在以下四个层面：一是开发区土地扩展潜力，它表达了对开发区总量土地的经济供给潜力挖潜和投入条件限制，投入超过土地供给潜力，则是过度利用，可以用尚可供应土地面积来表达；二是用途转换带来的开发区土地经济供给潜力的挖掘，称为结构潜力；三是土地利用空间经济供给的潜力挖掘，它表达了土地空间开发投入和产出的潜能，可以用工业用地建筑密度、现状工业用地综合容积率、工业用地固定资产投入强度等指标表达，称为强度潜力；四是通过土地管理带来的开发区土地经济供给潜力的挖掘，称为管理潜力，可以用开发区有偿使用且已经到期但未处置土地面积、开发区应收回闲置土地面积等指标表达（尕让卓玛，2010；陶志红，2000）。如图2.1所示。

图2.1 开发区土地集约利用内涵框图

Fig2.1 Development zone Intensive Land Use content block diagram

2.3 开发区土地集约利用理论依据

1. 可持续发展理论

开发区是区域产业发展和城市化的有效方式，开发区土地集约利用程度直接关系到区域土地的可持续利用，与区域社会经济发展密切相关（吴郁玲，2007）。可持续发展

山东农业大学硕士学位论文

理论的基本内涵包括：强调以发展为中心，并通过协调社会、经济、资源和环境之间的相互关系，以达到最佳的综合效益；追求公平性发展，包括同一代人之间的公平也包括代际公平；并且人类的经济和社会发展不能超越资源与环境的承载能力（刘庆,2005）。

开发区土地的可持续利用就是强调开发区要以开发区的发展为中心，但不能单纯追求开发区产值的增长，同时要考虑开发区对地区经济带动的持续性等社会经济效益，开发区在土地资源利用效率方面起到示范作用，还要注意开发区的环境保护和生态平衡。开发区的发展应表现为综合效益的提高，以及与社会、经济、环境有较好的协调程度。

从目前我国开发区土地利用的实际情况和社会经济发展状况来看，开发区土地可持续利用就是要以可持续发展观为指导，改变开发区土地利用中存在的粗放利用这一既浪费土地资源又缺乏可持续发展的土地利用方式，加强土地利用规划，合理的利用开发区的土地，为满足开发区发展的需要可适当扩大用地，但要更加关注现有开发区土地利用潜力的挖掘和提高现有土地的利用效率。从而在满足我国开发区发展用地需求的同时，实现开发区土地资源的可持续利用，并且与开发区的社会经济、环境相协调（李江风等，2004）。

2. 区位理论

区位理论是研究地理事物的分布以及各地理事物之间相互关系的基础理论。区位理论的发展经历了古典区位理论、近代区位理论、当代区位理论三个阶段。区位论发展的流派有3个：以杜能和韦伯为代表的最小费用区位论；以帕兰德和胡佛的区位论及郝特林的区位间相互依存关系论为代表的最小费用区位与最大利润区位论间的过渡理论；以廖什和克里斯泰勒为代表的最大利润区位论。区位论是研究人类活动的空间分布及空间内人类活动的相互关系及发展变化的理论，并且研究空间组织的最优化问题，地理学在发展过程中完善了区位理论。

区位理论认为，土地所处的区位不同，其社会经济情况也会存在明显的差异，并且影响土地的利用状况。开发区以工业生产活动为主，韦伯的工业区位理论对开发区的土地利用状况研究有着重要的指导作用。

从我国开发区的土地利用情况来看，开发区所处的区位条件越好，交通便利、劳动力丰富、产业集聚明显的开发区，其产生的经济效益好，土地则趋向于集约利用。我国经济发展存在东、中、西的明显差异，位于不同经济区域的开发区在土地利用状况上亦存在明显的差异，总体来看，东部地区由于经济相对较为发达，对土地的需求量比较大，用地紧张，位于这一区位下的土地就相对西部地区有更高的效益，土地利用更趋向于集

基于ArcGIS Engine的县域开发区土地集约利用评价系统研究——以山东招远市为例

约。对开发区土地集约利用的评价需在区位理论的指导下，充分考虑各开发区所在区域的区位差异做出客观公正、符合实际情况的评价（许树辉，2001）。

3. 地租与地价理论

马克思所指出的级差地租Ⅱ正是由于对土地追加资本等形成的，从而使土地的价值增加。这一理论对土地集约利用有着本质的联系[32]。土地集约利用的涵义就是要在单位土地上增加投资并创造更多的价值，进而提升土地的经济效益。在农业地租地价理论方面，杜能圈的揭示的是随着据城市(市场)距离的增加在土地上增加的投资会逐渐减少，土地的经济效益逐渐降低，土地的利用强度降低，土地的利用趋向于粗放。城市地租低价理论方面，李嘉图创立了租值理论，阿朗索1964年提出城市土地竞标地租理论，认为城市中土地的地租和地价随着距离城市中心区的增加，土地的经济效益将降低，只有支付能力强的商业活动才能利用城市中心区，更加集约用地，创造良好的经济效益。

土地集约利用本质上就是要集约高效的使用和合理的配置日益紧缺的土地资源，在市场经济下，地租地价能很好的反应土地的供需状况，使土地资源向集约高效利用的部门和行业配置。我国正在处在向市场经济转轨时期，开发区作为经济发展前沿区域，应用地租地价理论来引导开发区的土地集约利用，使开发区的土地利用实现最有效的配置，实现整体效益最优（王双超，2010）。

3 开发区土地集约利用评价研究

3.1评价原则

开展开发区土地集约利用评价工作，主要遵循综合性、主导性、政策导向性、可操作性、因地制宜、点面结合等原则。

（1）综合性原则。评价工作所选择的评价方法和指标必须从多方面反映开发区土地集约利用的内涵。开发区土地集约利用的本质是以符合土地利用总体规划、城市规划及相关法规为导向，通过增加对土地的投入，不断提高土地的利用效率和经济效益的一种开发经营模式，目的在于挖掘土地使用潜力，节约宝贵的土地资源。

（2）主导性原则。评价工作重点分析对土地集约利用起支配作用的主导因素，并将其作为评价指标选取的重要依据。

（3）政策导向性原则。评价工作充分反映开发区的定位、发展方向及其在区域经济中发挥的作用，体现国家和山东省相关政策导向。