[發明專利]一種基于開源空間數據庫PostGIS計算用地均質度方法

在審

• 申請號: 202011595496.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112487131A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 胡明星;吳曉;汪徽
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/56;G06F16/242;G06Q50/26
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

1.一種基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，包括以下步驟：

步驟1：構建城市現狀用地矢量多邊形要素層；

步驟2：創建正方形網格多邊形要素層；

步驟3：正方形網格多邊形與現狀用地多邊形進行空間疊加，疊加生成的多邊形具有正方形網格和現狀用地兩個多邊形的屬性；

步驟4：以面積占優法確定每個正方形網格的占優用地類別；

步驟5：計算出每個正方形網格均質度值。

2.根據權利要求1所述的基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，其特征在于，所述步驟1包括以下步驟：

步驟1.1：將城市現狀用地的shp文件轉入到PostGIS空間數據庫中；

步驟1.2：使用SQL語句查詢轉入現狀用地的地塊數量；

步驟1.3：使用PostGIS中的ST_Force2D函數清除步驟1.1原始多邊形shp文件的三維信息，在此基礎上使用ST_MakeValid函數對矢量多邊形要素進行有效性檢查，消除多邊形要素的空間自相交；

步驟1.4：使用ST_Union函數，按照用地性質分組，將相鄰的同類用地進行合并；

步驟1.5：使用ST_Union函數，對整個地塊要素層進行合并，并使用ST_ConvexHull函數生成該地塊層的外接凸多邊形要素層。

3.根據權利要求2所述的基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，其特征在于，所述步驟2包括：以外接凸多邊形為基礎，創建網格多邊形要素層；

步驟2.1：根據地塊特征和研究目的選擇合適正方形網格大小，使用ST_SquareGrid函數生成網格多邊形要素層；

步驟2.2：所生成的網格多邊形超出了用地地塊要素層的邊界，將外接凸多邊形要素層與正方形網格多邊形要素層進行空間疊加，利用PostgreSQL CTE表達式選擇凸多邊形范圍內的網格多邊形；

步驟2.3：計算每個網格多邊形面積，生成每個網格多邊形要素的編號作為其唯一標識碼，至此，研究范圍內正方形網格多邊形要素層的屬性表具有唯一標識碼和面積兩個屬性字段。

4.根據權利要求3所述的基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，其特征在于，所述步驟3包括以下步驟：

步驟3.1：將正方形網格多邊形要素層與現狀用地要素層進行空間疊加，對疊加后生成的多邊形要素層的同一網格內相同用地屬性的多邊形進行合并，計算疊加合并后的各多邊形面積；

步驟3.2：計算各網格內各類用地的百分比，刪除面積為0空要素，得到最終有效疊加多邊形，該疊加多邊形具有正方形網格多邊形和現狀用地多邊形兩個要素層的屬性，其屬性表包含正方形網格多邊形要素層的標識碼、面積、現狀用地的用地性質、疊加后多邊形面積，以及各類用地在網格中的面積百分比等屬性。

5.根據權利要求4所述的基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，其特征在于，所述步驟4包括以下步驟：

步驟4.1：計算每個網格中面積最大的用地類型，獲取每個網格中面積最大地塊所對應的用地屬性及其對應的正方形網格標識碼；

步驟4.2：通過網格標識碼與網格多邊形進行關聯，獲得每個正方形網格中主導用地類型，在QGIS中繪制專題圖，獲取每個網格中面積占優的用地類型并進行可視化表達。

6.根據權利要求5所述的基于開源空間數據庫PostGIS的用地均質度計算方法，其特征在于，所述步驟5包括以下步驟：

步驟5.1：將疊加后生成的多邊形要素層，按每個網格的標識碼，對用地屬性所占的百分比進行行轉列，生成屬性表；

步驟5.2：對步驟5.1生成的屬性表增加計算熵的字段，應用信息熵公式進行計算，更新屬性值，將計算的熵值按網格標識碼與正方形網格單元相關聯，并在QGIS中進行網格單元的均質度數值專題制圖，得出每個網格均質度值并進行可視化表達。