[發明專利]一種縣域物種分布數據柵格化方法和系統

在審

• 申請號: 202010717070.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111858818A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 曹銘昌;樂志芳;李佳琦;于丹丹;劉威;童文君
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/56
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明屬于地理信息系統技術領域，涉及一種縣域物種分布數據柵格化方法和系統，包括以下步驟：S1將預建立的物種數據庫中的每個物種分布數據和縣域地圖的相關縣域進行關聯，從而批量生成物種分布矢量圖；S2將物種分布矢量圖批量轉成物種分布柵格圖；S3根據物種的海拔分布范圍和生態系統類型對物種分布柵格圖進行校正，得到最終的物種分布柵格圖。其在數據柵格化過程中考慮縣域面積大小對數據轉換精度的影響，利用物種的海拔分布范圍、生態系統類型等信息對物種柵格數據進行校正，提高數據轉換精度。

技術領域

本發明涉及一種縣域物種分布數據柵格化方法和系統，屬于地理信息系統技術領域。

背景技術

矢量數據和柵格數據是GIS中常用的數據格式。柵格與矢量數據相比，柵格數據更適合諸如空間疊加、空間相關和空間模擬等空間分析，而且一般來講，較大比例尺矢量數據都會涉及到數據保密性和知識產權的問題，將這些數據轉換為柵格形式后由于空間坐標精度的相對降低，可以方便地實現數據共享。不僅如此，柵格化還是一種能夠高效處理空間尺度問題的方法。

矢量數據結構與柵格數據結構的相互轉換，是地理信息系統的基本功能之一。柵格化是一個有損轉換過程，無論怎樣提高轉換精度，都會產生一定的誤差。對于面狀要素的柵格化而言，誤差包括類型面積、圖斑形狀與結構、幾何位置、屬性誤差等。

準確的物種分布數據是生物多樣性研究和制定保護政策措施的數據基礎。物種分布柵格數據成為物種分布格局識別、生物多樣性評估和模擬、生物多樣性保護規劃等研究中的重要數據格式。每個物種均有特定的環境需求，因而形成特定的分布格局，其中海拔和生態系統是限制物種分布的重要環境因子。目前，國內的各類動植物志、標本館和文獻資料記錄的物種分布信息大多為縣域行政單元為基本單元，與物種的實際分布范圍有所差距。例如受海拔和植被影響，部分物種僅分布在縣域內海拔高、植被茂密的山區，而部分物種分布在縣域內海拔低、植被稀疏的平原地區。為此，很有必要基于物種特定的環境需求，將精度較低的物種分布的矢量數據轉為精度較高的柵格數據。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種縣域物種分布數據柵格化方法和系統，其在數據柵格化過程中考慮縣域面積大小對數據轉換精度的影響，利用物種的海拔分布范圍、生態系統類型等信息對物種柵格數據進行校正，提高數據轉換精度。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種縣域物種分布數據柵格化方法，包括以下步驟：S1將預建立的縣域物種分布數據庫中的每條物種分布數據和縣域行政單元地圖的相關縣域進行關聯，從而批量生成物種分布矢量圖；S2將物種分布矢量圖批量轉成物種分布柵格圖；S3根據縣域面積大小、物種的海拔分布范圍和生態系統類型對物種分布柵格圖進行校正，得到最終的物種分布柵格圖。

進一步，根據全國野生動植物分布數據庫建立目標地區的物種數據庫。

進一步，步驟S1中生成物種分布矢量圖的過程為：將每個物種分布數據與目標縣域地圖進行比較，在目標縣域行政單元地圖中標識出有該物種分布的特定縣域行政單元，提取該物種的特定縣域行政單元的矢量圖層，形成物種分布矢量圖。

進一步，物種分布矢量圖通過最大面積原則轉換為物種分布柵格圖。

進一步，最大面積原則為：物種分布矢量圖包括若干個縣域行政單元，當柵格中只有一個縣域行政單元時，柵格值為縣域行政單元的編碼值；當柵格中有兩個或兩個以上縣域行政單元時，則分別計算每個縣域行政單元在柵格中的面積并進行比較，將面積最大的縣域行政單元的編碼值分配給柵格作為柵格值。

進一步，根據海拔校正物種分布柵格圖的過程為：逐一判斷物種分布柵格圖中每一柵格的海拔是否在物種的分布海拔范圍之內，若在，則將該柵格賦值為1，若不在，則賦值為空值。