一种基于语义规则的农田定级单元划分方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于语义规则的农田定级单元划分方法及系统。其中，所述方法包括：确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理及根据土地类型进行类别划分处理，获取小图斑划分集；在所述小图斑划分集中查找是否存在小于预设阈值的小图斑；若存在，确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑。在本发明专利技术实施例中，在土地划分时最大限度的保留了单元信息，提升单元属性的均一程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于语义规则的农田定级单元划分方法及系统
本专利技术涉及农田定级划分
，尤其涉及一种基于语义规则的农田定级单元划分方法及系统。
技术介绍
农用地分等定级开始于上世纪八十年代末，是一项复杂的系统工程；农用地分等成果反映的是以自然质量为主的长期稳定的土地差异，代表理论上全国可比的生产力水平；农用地定级成果反映的是以综合质量、集约经营水平、经济特性为主的土地差异，定级成果要求省域范围内可比，是县域内对耕地实际质量差异的进一步细化；定级单元的划分是农田定级工作开展的基础，要求单元内部属性均一、单元之间具有显著差异，其方法和精度的选择直接关系到定级成果的准确性及可行性，因此科学划定定级单元对于精确掌握农田的现实质量具有重要意义。现有的单因素图叠置法：若原图层的自身分界较为复杂时，叠置法会产生大量小于最单元面积的细碎图斑，单元面积相差悬殊；矢量叠置法：对基本图件精度要求高，图形预处理和编辑工作量繁重，多次“叠加—多边形碎块删除”操作中，会造成大量信息损失；综合图叠置法：叠置图件的选择，以及叠置后细碎多边形的处理问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于语义规则的农田定级单元划分方法及系统，在土地划分时最大限度的保留了单元信息，提升单元属性的均一程度。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于语义规则的农田定级单元划分方法，所述方法包括：确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理及根据土地类型进行类别划分处理，获取小图斑划分集；在所述小图斑划分集中查找是否存在小于预设阈值的小图斑；若存在，确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑。可选的，所述确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集，包括：利用叠置法将比例尺相同的土地单元的现状图、地形图及土壤图进行叠加，获得初始图斑；根据所述初始图斑构建初始图斑集。可选的，所述基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理，包括：基于小图斑综合知识库依次按照行政村界进行区域划分处理。可选的，所述则确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑，包括：基于语义综合邻近度及空间邻近度确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑；将所述小于预设阈值的小图斑与所述最邻近的邻接同类图斑进行合并，获得合并图斑。可选的，所述语义综合邻近度为土壤属性邻近度和地形属性邻近度的线性加权获得；土壤属性邻近度和地形属性邻近度的线性加权公式为：sem(X，Yi)＝a*sem1(X，Yi)+b*sem2(X，Yi)其中，所述土壤属性邻近度表示为：sem1(X，Yi)＝1-i/∑；地形属性邻近度表示为：sem2(X，Yi)＝1-|海拔高差|/150；X表示考察土地单元，Yi表示语义类型集中的土地单元；其中，对排序好的语义类型集{Yi}，规定相邻两元素的语义距离为1个单位，则语义距离分别为：1,2,3,4,…,i…,语义距离总和为∑；a表示土壤属性邻近度的权值，b表示地形属性邻近度的权值可选的，所述空间邻近度表示dis(X，Yi)＝r，其中，r表示土地单元Yi和考察土地单元X之间共享边L占周长的比率。可选的，所述基于语义综合邻近度及空间邻近度确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑的公式如下：adj(X，Yi)＝dis(X，Yi)W1+sem(X，Yi)W2其中，W1和W2分别为空间邻近度和语义综合邻近度的权重，dis(X，Yi)表示空间邻近度，sem(X，Yi)表示语义综合邻近度；其中，若存在小于或等于一个邻接同类图斑时W1＝1，W2＝0；若存在大于一个邻接同类图斑时W1＝0.2，W2＝0.8。可选的，所述方法还包括：判断合并图斑中是否存在小于预设阈值的小图斑；若存在，返回确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑；若不存在，则农田定级单元划分完毕。另外，本专利技术实施例还提供了一种基于语义规则的农田定级单元划分系统，所述系统包括：构建图斑集模块：用于确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；综合知识库建立模块：用于基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；划分模块：用于基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理及根据土地类型进行类别划分处理，获取小图斑划分集；查找模块：用于在所述小图斑划分集中查找是否存在小于预设阈值的小图斑；合并模块：用于若存在小于预设阈值的小图斑，确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑。在本专利技术具体实施过程中，在土地划分时最大限度的保留了单元信息，提升单元属性的均一程度；采用本专利技术中的方法进行农田定级单元划分的内部均方差比耕地图斑降低了54.1％，比叠置法提高了4.7％；说明改进后的定级单元有效地解决了单元内部土壤性状差异较大的问题，同时综合了叠置法产生的细碎图斑，降低了后期定级评价的工作难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术具体实施例中的基于语义规则的农田定级单元划分方法的流程示意图；图2是本专利技术具体实施例中的基于语义规则的农田定级单元划分系统的结构组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1，图1是本专利技术具体实施例中的基于语义规则的农田定级单元划分方法的流程示意图。如图1所述，一种基于语义规则的农田定级单元划分方法，所述方法包括：S11：确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；在本方具体实施过程中，所述确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集，包括：利用叠置法将比例尺相同的土地单元的现状图、地形图及土壤图进行叠加，获得初始图斑；根据所述初始图斑构建初始图斑集。进一步的，地块法、叠置法是单元划分的常用方法，地块法通常可直接采用土地利用现状中的耕地图斑作为定级单元；然而在本专利技术中采用叠置法将比例尺相同的土地利用现状图、地形图、土壤图等图件叠加，形成的封闭图斑作为初始图斑，既可以得到一个有一定耕地类型、地形特征和土壤性质等属性的定级单元，可以更好地体现耕地质量因利用类型、成土母质、地形地貌等因素形成的差异的图斑；然后利用这些初始图斑构建初始图斑集。S12：基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；在本专利技术具体实施过程中，在初始图斑集中利用土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立起小图斑综合知识库；其中在建立小图斑知识库前，需要定义最小调查上图面积，如农用地(不含设施农用地)实地面积超过400m2的需调查上图；荒漠地区可适当减低精度，但不得低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于语义规则的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述方法包括：确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理及根据土地类型进行类别划分处理，获取小图斑划分集；在所述小图斑划分集中查找是否存在小于预设阈值的小图斑；若存在，确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑。

【技术特征摘要】
1.一种基于语义规则的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述方法包括：确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集；基于初始图斑集中的土地单元的土地类型、土地属性和海拔建立小图斑综合知识库；基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理及根据土地类型进行类别划分处理，获取小图斑划分集；在所述小图斑划分集中查找是否存在小于预设阈值的小图斑；若存在，确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑。2.根据权利要求1所述的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述确定划分的土地单元的面积并构建初始图斑集，包括：利用叠置法将比例尺相同的土地单元的现状图、地形图及土壤图进行叠加，获得初始图斑；根据所述初始图斑构建初始图斑集。3.根据权利要求1所述的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述基于小图斑综合知识库依次按照行政区域进行区域划分处理，包括：基于小图斑综合知识库依次按照行政村界进行区域划分处理。4.根据权利要求1所述的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述则确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑并进行合并获合并图斑，包括：基于语义综合邻近度及空间邻近度确定小于预设阈值的小图斑的最邻近的邻接同类图斑；将所述小于预设阈值的小图斑与所述最邻近的邻接同类图斑进行合并，获得合并图斑。5.根据权利要求4所述的农田定级单元划分方法，其特征在于，所述语义综合邻近度为土壤属性邻近度和地形属性邻近度的线性加权获得；土壤属性邻近度和地形属性邻近度的线性加权公式为：sem(X，Yi)＝a*sem1(X，Yi)+b*sem2(X，Yi)；其中，所述土壤属性邻近度表示为：sem1(X，Yi)＝1-i/∑；地形属性邻近度表示为：sem2(X，Yi)＝1-|海拔高差|/150；X表示考察土地单元，Yi表示语义类型集中的土地单元；其中，对排序好的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明月，贾琛琛，唐宗，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44