[發明專利]基于數字高程模型的特定生物種群高程獲取方法

在審

• 申請號: 202010774984.4
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111949752A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 胡飛;林丹丹;劉影;盧成芳
• 申請（專利權）人: 江西省寄生蟲病防治研究所
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F17/18;G06T17/20;G06F30/20
• 代理公司: 北京紅福盈知識產權代理事務所(普通合伙) 11525
• 代理人: 邵娜

本發明一種基于數字高程模型DEM的特定生物種群高程獲取方法，用以解決現有技術中生物種群高程數據精度不高的問題。所述高程獲取方法確定待監測種群及區域后，構建地理坐標系和投影坐標系，并劃分矢量網格，選擇滿足預設條件的待監測網格，以待監測網格的任一側框線為起點布設調查點，從GE中提取與調查點對應的GE高程數據集；再調用NFGIS數據庫，采集DEM高程數據集；根據GE和DEM高程數據集構建高程回歸模型，獲取DEM校正高程值。本發明基于DEM采集實時生物學高程數據，并通過GE對DEM數據進行校正，準確監測特定生物種群高程分布變化，為生態環境的病蟲害防治、環境評價、環保策略的制定提供準確、可靠的數據源。

技術領域

本發明屬生態環境狀態監測及信息處理領域，具體涉及一種基于數字高程模型的特定生物種群高程獲取方法。

背景技術

通常情況下，生態環境是一個相對穩定的整體，在一段時期內，其生態學分布會基于處于穩定的狀態，尤其對于環境內不同高程上，會穩定地垂直分布不同的生物學種群，同時，對應的植物種群也會對應相應的動物種群。例如，非洲的乞力馬扎羅山，垂直方向上的植物學分布為熱帶雨林帶、熱帶草原帶、常綠樹葉林帶、落葉楓葉林帶、高寒草甸帶、高寒荒漠帶和積雪冰川帶，相應的植物生物帶上分布著對應的動物生物帶。分布的穩定性，決定著生態環境的穩定性。隨著外界環境的改變，生態環境中的生物分布正在發生劇烈的變化，尤其動物分布，由于人對環境的影響，動物開始被迫改變自己的生存空間，不僅體現在水平分布上的變化，也包括在垂直分布上的變化，并反作用于自然界，影響生態和人類的生活。

動物在水平分布上的變化比較容易被人們感知到，而垂直分布上的變化，只有到了不可挽回的地步的時候，才會被人們感知到。例如，作為血吸蟲唯一中間宿主的釘螺，目前已呈現出向低高程擴散的趨勢，必將影響到低高程的生態環境。因此，對生態環境中生物學高程狀態變化的監測尤其重要。

現在技術中，一般通過傳統大比例尺地面測繪、高分辨率遙感、雷達技術、以及基于谷歌地球(Google Earth，GE)的點位高程等方法獲取生態環境中生物學垂直分布狀態；其中，傳統大比例尺地面測繪方法雖然精度高，但在大規模應用時成本較高，時效較低，且專門針對某些特定生態環境的大比例尺和高分辨率測繪成果并不豐富。高分遙感和雷達技術可以快速高效地獲取生態環境中某種特定生物種群的高程狀態信息，但仍然無法獲取到精確的高程數據；GE數據精度較高且在不斷更新，但原始數據顯示的高程數值為世界大地測量系統1984 (World Geodetic System 1984Coordinate System，WGS-84)，而不是中國通常使用的1985黃海高程系統。例如，采用基于GE方法和直接基于SRTM3數據插值方法獲取點位高程，結果顯示兩種方法所獲取的高程點位整體偏高。

發明內容

為了及時獲取生態環境中生物學高程狀態，提高生物學高程狀態監測精度同時降低監測成本，本發明實施例提供了一種基于數字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)的特定生物種群高程獲取方法；結合谷歌地球(Google Earth，GE)，建立高程回歸模型，通過GE中提取的高程數據對DEM中的高程值進行校正，得到更加合理、精確的生物種群生存空間高程數據，利用有限的觀測資料校正通過DEM提取的高程值，為生態環境的病害防治、環境監測和治理提供可靠的數據源。

為了實現上述目的，本發明實施例所采用的技術方案如下：

一種基于數字高程模型DEM的特定生物種群高程獲取方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，確定生態環境中的待監測種群及待監測區域；

步驟S2，根據待監測區域的地理坐標系構建投影坐標系，并將所述待監測區域在投影坐標系上劃分矢量網格；

步驟S3，在所述矢量網格中選擇所有滿足預設條件的待監測網格，以待監測網格的任一側框線為調查起點線，對待監測網格區域內按預設線距和點距進行布設調查點，并使用手持GPS定位儀采集每個調查點的空間信息；