[發明專利]一種空間抽樣目標定位方法及系統

有效

• 申請號: 201810059062.8
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108241593B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 王艷霞;周汝良
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種空間抽樣目標定位方法及系統。該方法包括：獲取抽樣對象的影響因子以及各所述影響因子的類別；以抽樣對象的影響因子的個數作為正交試驗的列數，以影響因子的類別的數量作為正交試驗的水平數，進行正交試驗，得到目標抽樣規則，目標抽樣規則由正交試驗得到的正交表表示；根據抽樣對象的像元的灰度值確定像元的各影響因子所屬的類別，抽樣對象包括多個像元；根據目標抽樣規則以及像元的各影響因子所屬的類別對各像元進行篩選，得到目標像元；根據目標像元的位置確定空間抽樣目標的位置。本發明提供的空間抽樣目標定位方法及系統能夠在室內快速的確定待采樣樣點的空間位置，實現抽樣規則復雜的空間快速抽樣。

技術領域

本發明涉及抽樣領域，特別是涉及一種空間抽樣目標定位方法及系統。

背景技術

空間抽樣調查是地理學時空數據分析獲取時空數據的重要手段，已在林業、農業、生態、漁業、海洋、環境、土壤、水資源及人口健康調查等方面得到了廣泛的應用。空間數據分析，如空間插值、空間回歸、空間過程建模等，目的是從空間數據中發現規律和異常、分析關聯和探究機理，由樣本推斷總體或超總體的參數。通過空間抽樣調查獲取足夠有代表性的空間樣本數據是空間數據分析的第一步。內業設計一種好的空間抽樣調查策略對降低大區域尺度的野外抽樣調查成本，提高抽樣效率，增加抽樣樣本代表性具有重要的意義。隨著抽樣技術與GIS、RS技術結合，以及數字生態數據庫的建立和完善，一般空間因變量數據的分析可以使用數字化的影響因子進行分析和推測機理，即在室內計算機中，借用專業空間數據分析軟件，加載數字化的生態因子場、地學因子場等，便可完成抽樣、分析、建模、預測等工作。然而，當抽樣總體的影響因子易受小環境影響或總體精度要求較高時，如復雜山地條件下氣候、地理因子的微格局變化不能在已有的數字化時空數據上體現出來，這時我們必須到野外進行外業補充調查采樣。對于大區域尺度的精細化研究來說，由于可抽樣范圍較廣，當抽樣規則較復雜時(例如，多因子、多類別組合時)，依靠人工現地去確定樣點的調查位置，勢必會花費非常大的人力、物力和財力，甚至導致抽樣周期過長，樣點布局不合理等后果。因此，必須預先在室內確定好樣點的空間位置，以提高外業調查效率。綜上，快速將樣點的空間位置確定好，對于抽樣規則復雜的空間抽樣調查至關重要。

常見的經典抽樣調查方法有簡單隨機抽樣，系統抽樣和分層抽樣，用于解決與地理位置無關的抽樣工作。而空間抽樣方法，抽樣對象具有地理空間坐標，與屬性值共同構成標識空間對象的特征屬性，如“三明治”空間抽樣模型，Kriging方法等。國內，李連發、牛文杰、王勁峰、趙雪慧等對空間抽樣進行了一定的研究。然而，面對多個因素需要分析，每個因素又存在多個水平的復雜情況時，例如當樣本需要與空間地理位置及海拔、坡度、坡向、坡位、坡形等地理因子有關時，抽樣規則的復雜差異性導致我們很難直接使用上述抽樣方法達到調查目的；另一方面，調查區域內往往有很多個不連續分布的子區域是滿足某一種條件組合的，由于滿足樣本規則的組合數太多，比如，當空間抽樣樣本需要區分多個因素(例如，坡度、坡向、坡位、坡形、海拔)、多個水平(例如，坡度分平坡、緩坡、急坡、陡坡、險坡5個水平；坡向分東、南、西、北、東南、東西、東北、西北、西南、無坡向8個水平；坡位分上、中、下3個水平；……)時，樣點選取的條件組合會達成百上千，這么大的組合總數致使抽樣調查根本無法完成，從而無法使用經典的抽樣方法和已有的空間抽樣方法。從我國研究現狀來看，空間抽樣是我國抽樣技術研究中較為薄弱的環節，對于空間抽樣設計的基礎理論研究尚處于起步階段。

發明內容

本發明的目的是提供一種空間抽樣目標定位方法及系統，能夠在室內快速的確定樣點的空間位置，實現抽樣規則復雜的空間抽樣。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種空間抽樣目標定位方法，所述方法包括：

獲取抽樣對象的影響因子以及各所述影響因子的類別；

以所述抽樣對象的影響因子的個數作為所述正交試驗的列數，以所述影響因子的類別的數量作為所述正交試驗的水平數，進行正交試驗，得到目標抽樣規則，所述目標抽樣規則由所述正交試驗得到的正交表表示；