[發(fā)明專利]基于多源國(guó)土資源數(shù)據(jù)的土地類型分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911355597.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111062446B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李滿春;姜朋輝;高宇;楊琳;周成虎;周琛;黃秋昊;陳振杰;李飛雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F18/243
• 分類號(hào): G06F18/243;G06F18/23213;G06F16/29;G06Q50/26
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 趙洪玉

1.一種基于多源國(guó)土資源數(shù)據(jù)的土地類型分類方法，包括以下步驟：

步驟一、對(duì)待分類區(qū)域劃分基本地貌類型，所述基本地貌類型包括平原、臺(tái)地、丘陵、小起伏山地、中起伏山地、大起伏山地和極大起伏山地，根據(jù)基本地貌類型將待分類區(qū)域分隔成多個(gè)不同的區(qū)域單元；

步驟二、根據(jù)第二次全國(guó)土壤普查數(shù)據(jù)對(duì)待分類區(qū)域劃分土壤類型，所述土壤類型包括水稻土、中壤土、龜裂土、新積土、紅壤、石灰?guī)r土、粗骨土、黃褐土、沼澤土和黃棕壤；以土壤類型為依據(jù)，將每個(gè)區(qū)域單元分隔成多個(gè)區(qū)域子單元；

步驟三、根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類數(shù)據(jù)對(duì)待分類區(qū)域劃分土地利用類型，所述土地利用類型包括農(nóng)用地、建設(shè)用地、林地、自然保留地和水域；以土地利用類型為依據(jù)，將每個(gè)區(qū)域子單元分隔成多個(gè)區(qū)域塊；

步驟四、對(duì)農(nóng)用地、建設(shè)用地、林地通過(guò)土地利用強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，而對(duì)自然保留地和水域則不再細(xì)分，其中：

1）對(duì)于屬于農(nóng)用地的區(qū)域塊，通過(guò)計(jì)算該區(qū)域塊內(nèi)采樣點(diǎn)的作物產(chǎn)量與指定標(biāo)準(zhǔn)作物最高產(chǎn)量的比值，根據(jù)GBT?28407-2012《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》獲得據(jù)耕地質(zhì)量分等定級(jí)數(shù)據(jù)，對(duì)屬于農(nóng)用地的區(qū)域塊的質(zhì)量等別進(jìn)行分級(jí)；

2）對(duì)于屬于林地的區(qū)域塊，計(jì)算根據(jù)林地覆蓋度表達(dá)林地利用強(qiáng)度，根據(jù)林地利用強(qiáng)度對(duì)屬于林地的區(qū)域塊進(jìn)行分級(jí)；

3）對(duì)于屬于建設(shè)用地的區(qū)域塊，首先根據(jù)待分類區(qū)域的路網(wǎng)數(shù)據(jù)將每個(gè)屬于建設(shè)用地的區(qū)域塊劃分為不同街區(qū)，對(duì)每個(gè)街區(qū)進(jìn)行如下處理：

S1、從地圖中采集屬于建設(shè)用地的區(qū)域塊所包含的POI點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述POI點(diǎn)數(shù)據(jù)是地理實(shí)體的抽象記錄，包含地理實(shí)體的經(jīng)緯度、名稱和類別；

S2、依據(jù)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)的名稱和類別，將街區(qū)內(nèi)的POI點(diǎn)數(shù)據(jù)分成商業(yè)、居住、工業(yè)以及公共管理與公共服務(wù)四種類型的POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集；

S3、依據(jù)街區(qū)與POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集的空間位置關(guān)系，如該街區(qū)內(nèi)含有公共管理與公共服務(wù)用地POI點(diǎn)數(shù)據(jù)，則該街區(qū)為公共管理與公共服務(wù)用地；如該街區(qū)內(nèi)不含有公共管理與公共服務(wù)用地POI點(diǎn)數(shù)據(jù)，則執(zhí)行以下步驟：

S31、通過(guò)ArcGIS軟件中的Ripley’s_K函數(shù)分別對(duì)不同類型的POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類分析，找出該類型POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的空間聚類程度最顯著的距離作為該類型POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的聚類距離；所述商業(yè)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集、居住POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集、工業(yè)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的聚類距離分別記為商業(yè)聚類距離、居住聚類距離和工業(yè)聚類距離；

S32、首先構(gòu)建該街區(qū)的外接矩形，而后將該矩形劃分為柵格數(shù)據(jù)集，分別以商業(yè)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集、居住POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集、工業(yè)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集為輸入要素，以其對(duì)應(yīng)類型POI點(diǎn)數(shù)據(jù)的聚類距離的一半為半徑通過(guò)ArcGIS軟件中的核密度分析函數(shù)進(jìn)行核密度分析，以任意柵格為中心、以某一POI點(diǎn)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的聚類距離的一半為搜索半徑，計(jì)算該范圍內(nèi)的POI點(diǎn)核密度作為該柵格的值，通過(guò)遍歷所有柵格數(shù)據(jù)集，得到覆蓋全部建設(shè)用地區(qū)域塊、不同類型POI點(diǎn)的核密度分析結(jié)果柵格，即分別得到該街區(qū)的商業(yè)核密度柵格、工業(yè)核密度柵格、居住核密度柵格；

S33、通過(guò)MATLAB軟件中的K-means聚類函數(shù)，分別以核密度柵格為輸入數(shù)據(jù)，將其劃分為3類，即商業(yè)核密度柵格的聚類結(jié)果分別對(duì)應(yīng)了高密度、中密度、低密度商業(yè)區(qū)類型；工業(yè)核密度柵格的聚類結(jié)果分別對(duì)應(yīng)了高密度、中密度、低密度工業(yè)區(qū)類型；居住核密度柵格的聚類結(jié)果也分別對(duì)應(yīng)了高密度、中密度、低密度居住區(qū)類型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源國(guó)土資源數(shù)據(jù)的土地類型分類方法，其特征在于：步驟四中，對(duì)于屬于建設(shè)用地的區(qū)域塊進(jìn)行處理時(shí)，還包括：

S34、依據(jù)K-means聚類獲取的商業(yè)區(qū)類型、工業(yè)區(qū)類型、居住區(qū)類型以及街區(qū)的空間位置進(jìn)行街區(qū)劃分：1）若該街區(qū)內(nèi)的商業(yè)區(qū)類型、工業(yè)區(qū)類型、居住區(qū)類型均為中密度區(qū)或高密度區(qū)，則該街區(qū)為混合功能區(qū)；2）剩余范圍內(nèi)，若該街區(qū)內(nèi)有且僅有一種類型高于其他類型，則將該街區(qū)納入聚類結(jié)果最高的功能區(qū)；3）若該街區(qū)內(nèi)的商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、居住區(qū)類型均為低密度，統(tǒng)計(jì)該街區(qū)內(nèi)不同類型的POI點(diǎn)的數(shù)量，采用POI點(diǎn)數(shù)量占優(yōu)的方式，納入相應(yīng)功能區(qū)；4）若該街區(qū)均不符合上述規(guī)則，歸納為村鎮(zhèn)建設(shè)用地。