[發明專利]基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法

有效

• 申請號: 201911116019.1
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN111222742B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 鄧勛飛;麻萬諸;任周橋;陳曉佳;呂曉男;費徐峰;龍文莉
• 申請（專利權）人: 浙江省農業科學院
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/02;G06F16/29
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳偉凱

1.一種基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法，其特征在于包括如下步驟：

S1:待采樣區域預設和農田景觀數據收集：預設多邊形矢量數據集作為土壤待采樣區，采集待采樣區內現有采樣點分布、地貌類型分區、地面高程、土壤類型、常年平均溫度和常年降雨量、耕層質地、種植模式和土地利用數據；

S2:定義和生成待采樣區域農田格網：以待采樣區域農田土地利用為基準圖，根據所述農田土地利用范圍內大小預設格網大小為L?x?L，生成格網，選取格網中心點落在農田土地利用上的網格作為農田格網，其包含的網格總數量遠大于原有采樣點和新增采樣點的總和；

S3:農田格網賦值：將待采樣區域范圍內的常年平均溫度、常年降雨量和地面高程通過柵格重采樣關聯對應到農田格網的每一個網格中，農田調查數據通過空間疊加和鄰近分析提取并統一關聯對應到農田格網的每一個網格中，農田調查數據包括土壤類型、耕層質地、地貌類型分區、種植模式；

S4:農田景觀分區：將土壤類型、耕層質地、地貌類型分區、常年平均溫度、常年降雨量、地面高程和種植模式作為變量輸入，得到待采樣區農田景觀分區數據集；

S5:農田格網分區數據賦值：將S4中獲得的農田景觀分區與農田格網進行空間疊加，將分區信息賦值到農田格網中，得到具有農田景觀分區的農田格網；

S6:各分區中補充新增采樣點的確定:以農田格網為基準，

S61:各分區中空間獨立圖斑不存在現有采樣點條件下需新增補充的采樣點：若分區中任意空間獨立圖斑不包含現有任一采樣點，隨機選取所述圖斑中任意一個網格中心點作為新增采樣點；

S62:各分區中現有采樣點數量達到采樣密度均衡需新增補充的采樣點：根據各分區中已有采樣點密度序列，設定一閾值，所述采樣點密度序列包括分區樣點數和分區面積，高于所述閾值的分區不需要補充新增采樣點，低于所述閾值的分區需要補充新增采樣點；需要補充采樣點的分區和新增補充樣點數量確定后，從所述分區中不包含已有采樣點的網格和S61中新增采樣點中依次隨機選擇相應數量的網格中心點作為新增采樣點；

S63:全部新增采樣點為S61和S62中新增的補充采樣點的總和；

其中，對農田格網進行分區編號賦值1,2,3,…,?G_COUNT，G_?COUNT為分區數量，形成空間上相鄰或獨立的分區圖斑。

2.根據權利要求1所述的一種基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法，其特征在于農田格網的尺寸大小根據待采樣區域的范圍大小可調整，采樣區域內的網格總數量遠大于所述區域內擬采樣的全部樣點數。

3.根據權利要求1所述的一種基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法，其特征在于所述步驟S4如下：

S41：輸入變量包括常年平均氣溫、常年降雨量、土壤類型、耕層質地、地貌分區、地面高程與種植模式；

S42：依據貝葉斯信息準則BIC進行聚類分區數量的判定；

S43：采用聯合高斯和分類函數的混合聚類模型進行田景觀特異性分區；

S44：分區的最小網格尺寸大小與統一農田格網一致。

4.根據權利要求1所述的一種基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法，其特征在于采用隨機數生成模塊來選取農田格網中心點：

（1）在[1,CELL_COUNT]范圍內生成1個或多個隨機整數，CELL_COUNT為所述分區或分區中空間獨立圖斑中不包含已有采樣點的網格總數量，即有效網格總數量；

（2）為所述的有效網格分別設置編號1,2,3,?…,?CELL_COUNT；

（3）遍歷所述有效網格，當網格編號等于所述隨機整數時，將所述編號的網格中心點選為新增土壤采樣點。

5.根據權利要求1所述的一種基于農田景觀分區的土壤新增采樣點補充布設方法，其特征在于，還包括：將所述補充新增土壤采樣點記錄在一矢量點數據層中。