[發(fā)明專利]一種顧及地理實(shí)體語義相似度的土地用途分區(qū)方法

有效

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• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104200387B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛繼強(qiáng);徐豐;姚高偉;樊勇;陳飛燕;蚩志鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 信陽師范學(xué)院
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴(yán)彥

本發(fā)明涉及一種顧及地理實(shí)體語義相似度的土地用途分區(qū)方法，包括輸入土地用途分區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，迭代進(jìn)行提取小圖斑并對進(jìn)行排序，劃分各小圖斑存在的模式并顧及地理實(shí)體語義相似度進(jìn)行合并，使合并后的語義變化值達(dá)到最小后，根據(jù)土地用途分區(qū)的劃定方法確定土地用途區(qū)，提取合并后的圖斑的界線，生成土地用途分區(qū)圖。本發(fā)明技術(shù)方案充分利用地理實(shí)體語義相似度，構(gòu)建了一種高效、自動(dòng)化的土地用途分區(qū)方法，提高了土地用途分區(qū)的科學(xué)性、合理性和可操作性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土地利用規(guī)劃領(lǐng)域，特別涉及一種顧及地理實(shí)體語義相似度的土地用途分區(qū)方法。

背景技術(shù)

土地用途分區(qū)是土地利用規(guī)劃的核心問題，也是土地利用空間優(yōu)化配置的前提和關(guān)鍵內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中，土地用途分區(qū)為土地利用的調(diào)控和管理提供依據(jù)。國際上對土地用途分區(qū)的研究起源于19世紀(jì)末的德國，20世紀(jì)為美國采用，后來在澳大利亞、日本和韓國等國陸續(xù)采用，我國自20世紀(jì)90年代后期根據(jù)國家保護(hù)耕地的戰(zhàn)略需要，全國至上而下進(jìn)行了土地利用總體規(guī)劃的修編工作，首次提出了規(guī)劃方案中確定土地用途分區(qū)和管制規(guī)則。土地用途分區(qū)與管制制度在優(yōu)化土地資源配置，提高土地利用率，有效保護(hù)耕地和自然資源環(huán)境，控制城市規(guī)模擴(kuò)張方面發(fā)揮了重要的作用。

近年來，土地用途分區(qū)研究不僅僅注重分區(qū)理念的研究，更多注重分區(qū)模型與方法的研究，這也使得分區(qū)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性得到了一定程度上的提高。國內(nèi)外的學(xué)者提出了土地用途分區(qū)常用方法有疊置分析法、主導(dǎo)因素法、多因素綜合評判法、聚類分析法等。這些方法在解決具體的土地用途分區(qū)問題中有著一定的科學(xué)性和可操作性，但是存在著程序復(fù)雜，受人為作用的影響，不能滿足海量數(shù)據(jù)處理的需求等方面的問題。國內(nèi)外學(xué)者對土地用途分區(qū)開展了進(jìn)一步的研究工作，如基于生態(tài)位適宜度模型、微粒群、多目標(biāo)禁忌搜索算法、CA、模擬退火和空間數(shù)據(jù)挖掘等。這些方法的提出部分克服了傳統(tǒng)的土地利用分區(qū)以定性為主，分區(qū)邊界模糊、分區(qū)隨意性大、分區(qū)工作效率低下、分區(qū)結(jié)果對土地利用指導(dǎo)意義不強(qiáng)的缺陷，并在土地利用總體規(guī)劃編制過程中發(fā)揮了重要作用。

然而由于土地利用的復(fù)雜性，土地利用系統(tǒng)是一個(gè)涉及自然、社會、經(jīng)濟(jì)的土地生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，簡單的將數(shù)學(xué)模型或智能算法應(yīng)用于土地用途分區(qū)，存在運(yùn)算復(fù)雜、結(jié)果不易理解、難以得到較好的分區(qū)效果，缺乏自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有土地用途分區(qū)中存在的問題，發(fā)明一種顧及空間特征和語義特征的綜合距離的土地用途分區(qū)方法，以提高土地用途分區(qū)的科學(xué)性、合理性和可操作性，為土地利用規(guī)劃、土地利用調(diào)控和管理提供技術(shù)支持。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種顧及地理實(shí)體語義相似度的土地用途分區(qū)方法，包括以下步驟：

步驟1，輸入土地用途分區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，原始圖斑群集合為T＝{T_i，i＝1,2,…，N}；

步驟2，提取小圖斑并對進(jìn)行排序，包括以下步驟，

步驟2.1，設(shè)原始圖斑群集合為T＝{T_i，i＝1,2,…，N}，N為圖斑群內(nèi)圖斑的個(gè)數(shù)；第k類土地利用類型圖斑的最小上圖面積記為ε_k，k＝1,2，…，M，M為T中圖斑所屬土地利用類型的個(gè)數(shù)；

步驟2.2，在原始圖斑群集合T中檢索面積不大于相應(yīng)類型最小上圖面積ε_k的所有圖斑，在土地用途分區(qū)中稱為小圖斑，設(shè)共有L個(gè)，組成小圖斑集合R＝{R_j，j＝1,2，……，L}，對R中的小圖斑按照面積從小到大排序；T中面積小于ε_k的所有圖斑在土地用途分區(qū)中稱為大圖斑；

步驟3，根據(jù)步驟2所提取小圖斑和排序結(jié)果，劃分各小圖斑存在的模式并合并，包括以下子步驟，