一种土地利用数据自动缩编方法技术

本发明专利技术涉及地图缩编技术领域，特别是涉及一种土地利用数据自动缩编方法，首先在原始数据提取房屋建筑区和水系做独立缩编，再基于栅格模式通过重采样和重分类进行尺度变换，然后再进行图斑碎片化处理，最后基于矢量数据结构通过空间邻接关系和语义临近关系进行数据缩编综合得到缩编结果，本发明专利技术既能显著降低数据计算量和提高地图缩编效率，又能顾及地类图斑的语义信息，并保持图斑的地区地理特征和要素关系正确，满足高质量土地利用图编制要求。满足高质量土地利用图编制要求。满足高质量土地利用图编制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种土地利用数据自动缩编方法


[0001]本专利技术涉及地图缩编
，特别是涉及一种土地利用数据自动缩编方法。

技术介绍

[0002]土地利用图是表达土地资源的利用现状、地域差异和分类的专题地图。地图编制时，需要根据不同纸张开本、不同行政区域将大比例尺的土地利用数据缩编成不同的小比例尺数据，由于土地利用数据具有无重叠、无缝隙、全覆盖和数量大的特点，实现高质量的自动化缩编对工艺设计、算法设计、策略设计和设备环境均提出很大挑战。目前，针对土地利数据的自动缩编方法最常用的方法是基于空间临近和语义临近关系，计算邻近度模型，建立综合知识规则，开发图斑合并和图形弯曲化简等工具集提高缩编自动化，类似方案在面对海量图斑（10万以上）综合时非常依赖平台架构和硬件环境，实际作业时通常要等待数天才能得到处理结果，且处理过程极易出现内存溢出和系统卡死现象，数据范围较大时需要先进行物理分区分块，再进行复杂的数据接边缝补，处理过程与参数设置都十分复杂，这个过程依然需要大量的人工参与，严重影响作业效率。其他自动缩编方法，例如基于栅格计算实现地类图斑的自动融合与聚合实现自动综合缩编，该方法较少考虑要素的几何形态和分布特征，更无法顾及图斑等级和从属关系等语义信息，地理特征保持较差，并且对狭长图斑等特殊图斑的综合不合理，导致综合后图斑边界生硬，效果不佳，难以直接应用于土地利用图制作。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种土地利用数据自动缩编方法，能有效地降低数据计算量和提高地图缩编效率，又能顾及地类图斑的语义信息，保持图斑的地区地理特征和要素关系正确。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种土地利用数据自动缩编方法，包括：基于制图范围和纸张大小确定目标比例尺，基于制图区域特点和原始土地利用地类图斑分布情况确定缩编参数；对原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到初始房屋建筑区图层；基于所述缩编参数和所述初始房屋建筑区图层得到缩编房屋建筑区图层；对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到初始水系图层，基于所述缩编参数和所述初始水系图层得到缩编水系图层；基于所述目标比例尺将所述原始土地利用地类图斑图层由矢量图形结构缩编映射为栅格图像结构，得到缩编栅格数据；将所述缩编栅格数据转换为矢量图形结构，得到缩编地类图斑图层；基于所述缩编参数、所述缩编房屋建筑区图层、所述缩编水系图层和所述缩编地类图斑图层得到缩编图层。
[0005]优选地，所述缩编参数包括最小空洞指标、最小房屋面积指标、群点选取指标、弯曲化简指标、河流分级指标、最小级别指标、最小宽度指标、最小水系面积指标、最小栅格面积指标、狭长指标和最小上图面积指标。
[0006]优选地，所述对原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到初始房屋建筑区图层；基于所述缩编参数和所述初始房屋建筑区图层得到缩编房屋建筑区图层，包括：对所述原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到所述初始房屋建筑区图层；对所述初始房屋建筑区图层进行多边形延伸，并与房屋建筑区德洛内三角网进行求交，得到初始临近房屋聚集合并图层；遍历所述初始临近房屋聚集合并图层，将小于所述最小空洞指标的空洞进行剔除，得到筛选临近房屋聚集合并图层；遍历所述筛选临近房屋聚集合并图层，将小于所述最小房屋面积指标的房屋建筑区数据作为点状数据集；将所述点状数据集进行降维转化，得到房屋点群数据，并基于所述房屋点群数据构建泰森多边形图；对所述泰森多边形图进行重复抽样，直至剩余群点数量等于所述群点选取指标，得到缩编点状房屋图层；遍历所述筛选临近房屋聚集合并图层，将大于或等于所述最小房屋面积指标的房屋建筑区数据作为面状数据集；基于所述弯曲化简指标对所述面状数据集进行弯曲化简指，得到缩编面状房屋图层；所述缩编房屋建筑区图层包括所述缩编点状房屋图层和所述缩编面状房屋图层。
[0007]优选地，所述对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到初始水系图层，基于所述缩编参数和所述初始水系图层得到缩编水系图层，包括：对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到所述初始水系图层；对所述初始水系图层中的面状水系数据依次进行加密拓扑点、构建水系德洛内三角网和生成水系中轴线，得到初始线状水系图层；对所述初始线状水系图层进行拓扑修正，并基于河网连接关系构建有向连通图；基于所述有向连通图的特性和所述河流分级指标得到线状水系分级数据；遍历所述线状水系分级数据，将小于所述最小级别指标和所述最小水系面积指标的线状水系进行剔除，得到初始缩编线状水系图层；遍历所述初始水系图层，将小于所述最小水系面积指标的湖泊进行剔除，并将小于所述最小宽度指标的面状河流进行剔除，得到初始缩编面状水系图层；基于所述弯曲化简指标对所述初始缩编线状水系图层进行弯曲化简，得到缩编线状水系图层；基于所述弯曲化简指标对所述初始缩编面状水系图层进行弯曲化简，得到缩编面状水系图层；所述缩编水系图层包括所述缩编线状水系图层和所述缩编面状水系图层。
[0008]优选地，所述基于所述目标比例尺将所述原始土地利用地类图斑图层由矢量图形结构缩编映射为栅格图像结构，得到缩编栅格数据；将所述缩编栅格数据转换为矢量图形结构，得到缩编地类图斑图层，包括：
基于所述目标比例尺得到映射规则，基于所述映射规则将所述原始土地利用地类图斑图层的编码缩编映射为栅格像元值，得到所述缩编栅格数据；基于所述目标比例尺和所述映射规则得到逐级缩编变化表；基于所述逐级缩编变化表对所述缩编栅格数据进行重采样，得到重采样数据；对所述重采样数据进行众数滤波，得到滤波数据；遍历所述滤波数据，将小于所述最小栅格面积指标的栅格图斑合并到相邻大于或等于所述最小栅格指标的栅格图斑中，得到所述缩编栅格数据；基于所述映射规则将所述缩编栅格数据映射为矢量图形结构，得到初始缩编地类图斑图层；基于所述目标比例尺得到初始消除图斑面积单元值，基于所述初始消除图斑面积单元值循环将所述初始缩编地类图斑图层中的矢量图斑进行合并，得到所述缩编地类图斑图层。
[0009]优选地，所述基于所述缩编参数、所述缩编房屋建筑区图层、所述缩编水系图层和所述缩编地类图斑图层得到缩编图层，包括：基于所述缩编房屋建筑区图层和所述缩编水系图层对所述缩编地类图斑图层进行擦除，得到擦除图层；对所述擦除图层打散，得到其他图斑层；遍历所述其他图斑层，将小于所述狭长指标的道路图斑与邻近图斑进行剖分融合，得到其他融合图斑数据；遍历所述缩编水系图层，将小于所述狭长指标的面状水系图斑与邻近图斑进行剖分融合，得到融合水系图斑数据；对所述其他融合图斑数据、所述融合水系图斑数据和所述缩编房屋建筑区图层进行图斑综合，得到综合图斑数据；遍历所述综合图斑数据，将小于所述最小上图面积指标的图斑与相邻图斑进行融合，得到融合图层；将所述缩编房屋建筑区图层、所述缩编水系图层和所述融合图层进行合并，得到初始缩编图层；基于所述弯曲化简指标对所述初始缩编图层进行弯曲化简，得到弯曲化简图层；基于境界面对所述弯曲化简图层进行剪裁与缝隙补齐，得到所述缩编图层。
[0010]优选地，所述对所述泰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土地利用数据自动缩编方法，其特征在于，包括：基于制图范围和纸张大小确定目标比例尺，基于制图区域特点和原始土地利用地类图斑分布情况确定缩编参数；对原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到初始房屋建筑区图层；基于所述缩编参数和所述初始房屋建筑区图层得到缩编房屋建筑区图层；对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到初始水系图层，基于所述缩编参数和所述初始水系图层得到缩编水系图层；基于所述目标比例尺将所述原始土地利用地类图斑图层由矢量图形结构缩编映射为栅格图像结构，得到缩编栅格数据；将所述缩编栅格数据转换为矢量图形结构，得到缩编地类图斑图层；基于所述缩编参数、所述缩编房屋建筑区图层、所述缩编水系图层和所述缩编地类图斑图层得到缩编图层。2.根据权利要求1所述的土地利用数据自动缩编方法，其特征在于，所述缩编参数包括最小空洞指标、最小房屋面积指标、群点选取指标、弯曲化简指标、河流分级指标、最小级别指标、最小宽度指标、最小水系面积指标、最小栅格面积指标、狭长指标和最小上图面积指标。3.根据权利要求2所述的土地利用数据自动缩编方法，其特征在于，所述对原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到初始房屋建筑区图层；基于所述缩编参数和所述初始房屋建筑区图层得到缩编房屋建筑区图层，包括：对所述原始地类图斑图层中的房屋建筑区进行提取，得到所述初始房屋建筑区图层；对所述初始房屋建筑区图层进行多边形延伸，并与房屋建筑区德洛内三角网进行求交，得到初始临近房屋聚集合并图层；遍历所述初始临近房屋聚集合并图层，将小于所述最小空洞指标的空洞进行剔除，得到筛选临近房屋聚集合并图层；遍历所述筛选临近房屋聚集合并图层，将小于所述最小房屋面积指标的房屋建筑区数据作为点状数据集；将所述点状数据集进行降维转化，得到房屋点群数据，并基于所述房屋点群数据构建泰森多边形图；对所述泰森多边形图进行重复抽样，直至剩余群点数量等于所述群点选取指标，得到缩编点状房屋图层；遍历所述筛选临近房屋聚集合并图层，将大于或等于所述最小房屋面积指标的房屋建筑区数据作为面状数据集；基于所述弯曲化简指标对所述面状数据集进行弯曲化简指，得到缩编面状房屋图层；所述缩编房屋建筑区图层包括所述缩编点状房屋图层和所述缩编面状房屋图层。4.根据权利要求2所述的土地利用数据自动缩编方法，其特征在于，所述对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到初始水系图层，基于所述缩编参数和所述初始水系图层得到缩编水系图层，包括：对所述原始地类图斑图层中的水系数据进行提取，得到所述初始水系图层；对所述初始水系图层中的面状水系数据依次进行加密拓扑点、构建水系德洛内三角网
和生成水系中轴线，得到初始线状水系图层；对所述初始线状水系图层进行拓扑修正，并基于河网连接关系构建有向连通图；基于所述有向连通图的特性和所述河流分级指标得到线状水系分级数据；遍历所述线状水系分级数据，将小于所述最小级别指标和所述最小水系面积指标的线状水系进行剔除，得到初始缩编线状水系图层；遍历所述初始水系图层，将小于所述最小水系面积指标的湖泊进行剔除，并将小于所述最小宽度指标的面状河流进行剔除，得到初始缩编面状水系图层；基于所述弯曲化简指标对所述初始缩编线状水系图层进行弯曲化简，得到缩编线状水系图层；基于所述弯曲化简指标对所述初始缩编面状水系图层进行弯曲化简，得到缩编面状水系图层；所述缩编水系图层包括所述缩编线状水系图层和所述缩编面状水系图层。5.根据权利要求2所述的土地利用数据自动缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：任东宇，周启，文学虎，李维庆，卢文渊，梁磊，
申请(专利权)人：自然资源部第三地理信息制图院，
类型：发明
国别省市：