[發明專利]地理格網下不易獲取地理要素空間漸變信息的數字制圖方法

有效

• 申請號: 200810240506.4
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN101477533A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 朱阿興;伯特E.詹姆斯;秦承志;李寶林;裴韜;杜斐
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G09B29/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀

技術領域

本發明涉及一種地理格網下對不易獲取的地理要素的空間漸變信息進行數字制圖的方法，技術應用領域為自然資源制圖、自然災害危險性制圖等。

背景技術

反映地理要素空間漸變信息的數字地圖是自然資源管理、土地利用規劃、災害應急管理所需要的重要基礎數據。從數字制圖難易程度上來說，一些易獲取地理要素可以通過遙感等現代觀測手段得到(如地形，許多植被要素)，或是由于其空間連續性強而可以通過少量觀測點的數據進行內插而得到(如溫度場)，因而對其空間漸變信息進行制圖較容易；與此相對的，一些不易獲取地理要素不容易被直接觀測到(如滑坡危險度)，或是由于其空間變化復雜、野外采樣的成本過高(如土壤)，在實際應用中無法利用遙感技術和空間內插方法有效精細地定量其空間變化，針對這些地理要素的數字制圖也較為困難，目前對這些地理要素所產生的數字地圖無論在空間分辨率上還是在屬性的詳細程度上均難以達到易獲取地理要素數字地圖的精細程度，難以支持許多實際應用需求。

目前，已有的對不易獲取地理要素空間漸變信息進行制圖的技術方法主要有兩類：一是基于大量野外樣本的地統計及空間插值方法；一是基于自然過程機理進行模擬的方法。前者在原理上要求所應用的對象需滿足一定的前提假設(例如平穩假定)，而這種前提假設對于許多不易獲取地理要素常常無法滿足，此外，這一類方法在實際應用中需要大量樣本，而通常對不易獲取地理要素的采樣代價很大，當對空間及屬性精度有很高的要求時，相應的高昂采樣代價顯著降低了這類方法對不易獲取地理要素進行制圖的實用性。利用自然過程機理進行模擬的方法需要對于待刻畫的不易獲取地理要素的形成機理有足夠的理解，通過建立機理過程方程模擬不易獲取地理要素的空間變化從而成圖。而實際情況多是人們對機理過程難以達到這類方法所要求的理解程度，因而這種方法的在實際制圖中的實用性受到很大限制。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種地理格網下不易獲取地理要素空間漸變信息的數字制圖方法，該方法利用易獲取地理要素(或稱環境條件)對應的格網數據，通過建立反映易獲取地理要素和不易獲取地理要素間協同變化的關系曲線，可以充分利用現有數據資源，快速、準確的產生數字形式的、反映不易獲取地理要素的空間漸變信息的屬性圖和類型圖。

本發明的技術解決方案為：地理格網下不易獲取地理要素空間漸變信息的數字制圖方法，步驟如下：

(1)首先選擇與不易獲取地理要素存在協同變化的易獲取地理要素，并根據最后制圖的需求確定易獲取地理要素的格網數據的分辨率，即像素大小，將已有易獲取地理要素數據轉換為該分辨率下的格網格式，形成易獲取地理要素數據集；所述的易獲取地理要素指可以通過遙感、地理信息分析技術等直接得到的地理要素，如地形、植被類型，所述的不易獲取地理要素指難以通過遙感、地理信息技術等直接獲取的地理要素，如土壤、滑坡危險度等；

(2)對不易獲取地理要素進行類型劃分，即確定產生的數字地圖要反映哪些類型的空間漸變；

(3)針對步驟(2)劃分的每一類型，逐一建立反映易獲取地理要素與該類型之間全局協同變化和局域協同變化的關系曲線，從而構建關系曲線庫；所述的關系曲線有三種類型：

基于連續函數，其關系曲線公式如下：

f(x)=11+(x-bd)2]]>

其中，f是模糊隸屬度值；x是待制圖位置處的易獲取地理要素值；b是模糊隸屬度為1，即出現典型不易獲取地理要素類型時的易獲取地理要素值；d是當模糊隸屬度為0.5，即出現不易獲取地理要素類型過渡情況時的易獲取地理要素值與b之差，d≠0；

基于三次樣條函數，將模糊隸屬度已經確定的關鍵點連接起來形成關系曲線；

基于二值階躍函數的關系曲線，僅取0和1兩個值；