基于多源数据的数字土壤制图方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于多源数据的数字土壤制图方法及系统，方法包括获取待测区域的土壤利用类型及卫星遥感影像栅格数据，对待测区域进行区块划分以得到多个土壤区域，每一土壤利用类型至少包括一土壤区域，识别所有土壤区域以根据识别结果获取每一土壤区域的地形特征、以及同一土壤利用类型的土壤区域分布特征；判断相同土壤利用类型的土壤区域是否相邻分布；若否，则获取每一土壤单元的样本点，并根据样本点获取每一样本点的样本数据以进行土壤制图。本申请通过将待测区域进行划分以得到多个土壤区域，再分别确定每一土壤区域的样本点及该样本点对应的样本数据从而使得获取到的样本数据更有代表性，提高了预测模型的预测精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
基于多源数据的数字土壤制图方法及系统


[0001]本专利技术涉及土壤制图
，特别涉及一种基于多源数据的数字土壤制图方法及系统。

技术介绍

[0002]随着数字地形分析等地理信息技术的发展，预测性(数字)土壤制图逐渐发展起来。预测性(数字)土壤制图作为数字地形分析技术应用的一种，它利用数字格式土壤属性和成土因素数据，采用定量的土壤景观模型，以栅格为表达方式，借助计算机生成数字格式的土壤图。栅格表达使生成的土壤图可更详细地刻画土壤空间变化，定量模型计算机制图使更准确的土壤制图成为可能。
[0003]在建模的过程中，包括环境变量的提取及筛选，选取的环境变量包括遥感变量、地形变量、气象变量和土壤PH值，再对选取的环境变量进行筛选得到的中高分辨率的遥感变量、地形变量、气象变量及土壤PH值作为自变量，再进行模型训练，分别得到基于中高分辨率环境变量的与土壤样本点采样时间同期的待测地区耕地表层土壤有效营养元素含量预测模型。由此可得，前期的采样过程对预测模型的预测精度具有很大的作用。
[0004]现有技术中，在对前期样品的取样过程中，一般对样本点进行无规则的随机选取，而后再根据确定好的样本点进行样本数据采集。但由于每块土壤的类型很难均匀分布，使得进行无规则随机选取的样本点很难具有代表性，从而影响预测模型的预测精度，导致得到的土壤制图精度不足。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种基于多源数据的数字土壤制图方法及系统，用于解决现有技术中由于每块土壤的类型很难均匀分布，使得进行无规则随机选取的样本点很难具有代表性，从而影响预测模型的预测精度，导致得到的土壤制图精度不足的技术问题。
[0006]本专利技术一方面提供一种基于多源数据的数字土壤制图方法，包括：获取待测区域的土地利用数据，所述土地利用数据包括土壤利用类型，所述土壤利用类型包括农用地和城镇用地；获取卫星遥感影像栅格数据，结合所述土壤利用类型对所述待测区域进行区块划分以得到多个土壤区域，每一土壤利用类型至少包括一土壤区域，每一土壤区域至少包括一地块，识别所有土壤区域以根据识别结果获取每一土壤区域的二次特征，所述二次特征包括地形特征、以及同一土壤利用类型的土壤区域分布特征；根据同一土壤利用类型的土壤区域分布特征判断相同土壤利用类型的土壤区域是否相邻分布；若否，则将每一土壤区域作为一土壤单元，结合地形特征获取每一土壤单元的样本点，并根据样本点获取每一样本点的样本数据以根据获取到的样本数据进行土壤制图。
[0007]另外，根据本专利技术上述的基于多源数据的数字土壤制图方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述结合地形特征获取每一土壤单元的样本点的步骤包括：根据地形特征获取土壤区域的边界信息，所述边界信息包括边界形状、以及相邻边界连接端点，根据所述边界形状获取每一连接端点的边界连接夹角；筛选每一边界连接夹角以根据筛选结果获得土壤区域的多个外围区域以及中心区域，根据外围区域以及中心区域分别获取外围样本点以及中心样本点。
[0008]进一步地，根据地形特征获取土壤区域的边界信息，所述边界信息包括边界形状、以及相邻边界连接端点，根据所述边界形状获取每一连接端点的边界连接夹角的步骤包括：获取土壤区域的边界形状；根据所述边界形状依次计算每一边界点的斜率以根据斜率获取边界拐点，所述拐点属于斜率正负变化时对应的临界点，所述拐点为相邻边界连接端点。
[0009]进一步地，筛选每一边界连接夹角以根据筛选结果获得土壤区域的多个外围区域以及中心区域，根据外围区域以及中心区域分别获取外围样本点以及中心样本点的步骤包括：根据连接端点判断边界连接夹角是否小于角度阈值以对每一连接端点进行筛选而获得边角端点及中心端点，所述边界连接夹角为朝向土壤区域内部的角度，所述边角端点为连接夹角小于角度阈值的端点，所述中心端点为连接夹角不小于角度阈值的端点；依次连接每一中心端点以将土壤区域划分为中心区域以及多个外围区域，所述中心区域为多个中心端点围成的内部区域，所述外围区域为土壤区域除中心区域外的剩余区域；分别获取外围区域中心以及中心区域中心以将所述外围区域中心对应的样本点作为外围样本点、以及所述中心区域中心对应的样本点作为中心样本点。
[0010]进一步地，分别获取外围区域中心以及中心区域中心以将所述外围区域中心对应的样本点作为外围样本点、以及所述中心区域中心对应的样本点作为中心样本点的步骤之前包括：根据地形特征判断中心区域或同一外围区域是否为一完整地块；若否，则中心区域或同一外围区域包括至少两地块，结合地块的拼接关系判断样本点是否位于两地块的拼接间隙；若样本点位于两地块的拼接间隙，则将位于两地块拼接间隙的样本点定为临时样本点，并识别、筛选中心区域或同一外围区域内部所有地块的占有面积以根据筛选结果获得最大占有面积地块，并将该最大占有面积地块定为目标地块；获取目标地块的内接圆圆心，并连接所述临时样本点与内接圆圆心，取内接圆圆心与临时样本点的连线中点作为外围区域或中心区域的样本点。进一步地，若样本点位于两地块的拼接间隙，则将位于两地块拼接间隙的样本点定为临时样本点，并识别、筛选中心区域或同一外围区域内部所有地块的占有面积以根据筛选结果获得最大占有面积地块的步骤包括：根据地形特征获取中心区域或同一外围区域中每一地块的地势差；
判断所述地势差是否符合地势差阈值；若符合，则识别、筛选中心区域或同一外围区域内部所有地块的占有面积以根据筛选结果获得最大占有面积地块；若不符合，则每一地块均为目标地块，并执行获取目标地块的内接圆圆心的步骤。
[0011]进一步地，根据同一土壤利用类型的土壤区域分布特征判断相同土壤利用类型的土壤区域是否相邻分布的步骤包括：获取所有土壤区域，对每一利用类型土壤区域的空间分布进行统计以获得相同利用类型土壤区域空间分布结果，并识别所述相同利用类型土壤区域空间分布结果；根据识别结果判断相同利用类型土壤区域中的邻近两土壤区域的间隙值是否满足预设距离；若间隙值满足预设距离，则相同利用类型土壤区域中的邻近两土壤区域属于相邻分布；若间隙值不满足预设距离，则相同利用类型土壤区域中的邻近两土壤区域不属于相邻分布。
[0012]进一步地，分别获取外围区域中心以及中心区域中心以将所述外围区域中心对应的样本点作为外围样本点、以及所述中心区域中心对应的样本点作为中心样本点的步骤包括：获取中心区域面积，并判断中心区域面积是否大于预设值；若是，则以中心区域中心为原点，分别连接中心区域的每一连接端点以将所述中心区域划分为若干子区域；分别获取每一子区域的内接圆圆心，并以该内接圆圆心作为对应子区域的样本点。
[0013]进一步地，根据同一土壤利用类型的土壤区域分布特征判断相同土壤利用类型的土壤区域是否相邻分布的步骤之后还包括：若是，则将每一土壤利用类型的土壤区域构建为一地块整体，将所述地块整体作为一土壤单元，并执行结合地形特征获取每一土壤单元的样本点的步骤。
[0014]本申请另一方面提供一种基于多源数据的数字土壤制图系统，包括：获取模块，用于获取待测区域的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据的数字土壤制图方法，其特征在于，包括：获取待测区域的土地利用数据，所述土地利用数据包括土壤利用类型，所述土壤利用类型包括农用地和城镇用地；获取卫星遥感影像栅格数据，结合所述土壤利用类型对所述待测区域进行区块划分以得到多个土壤区域，每一土壤利用类型至少包括一土壤区域，每一土壤区域至少包括一地块，识别所有土壤区域以根据识别结果获取每一土壤区域的二次特征，所述二次特征包括地形特征、以及同一土壤利用类型的土壤区域分布特征；根据同一土壤利用类型的土壤区域分布特征判断相同土壤利用类型的土壤区域是否相邻分布；若否，则将每一土壤区域作为一土壤单元，结合地形特征获取每一土壤单元的样本点，并根据样本点获取每一样本点的样本数据以根据获取到的样本数据进行土壤制图。2.根据权利要求1所述的基于多源数据的数字土壤制图方法，其特征在于，所述结合地形特征获取每一土壤单元的样本点的步骤包括：根据地形特征获取土壤区域的边界信息，所述边界信息包括边界形状、以及相邻边界连接端点，根据所述边界形状获取每一连接端点的边界连接夹角；筛选每一边界连接夹角以根据筛选结果获得土壤区域的多个外围区域以及中心区域，根据外围区域以及中心区域分别获取外围样本点以及中心样本点。3.根据权利要求2所述的基于多源数据的数字土壤制图方法，其特征在于，根据地形特征获取土壤区域的边界信息，所述边界信息包括边界形状、以及相邻边界连接端点，根据所述边界形状获取每一连接端点的边界连接夹角的步骤包括：获取土壤区域的边界形状；根据所述边界形状依次计算每一边界点的斜率以根据斜率获取边界拐点，所述拐点属于斜率正负变化时对应的临界点，所述拐点为相邻边界连接端点。4.根据权利要求3所述的基于多源数据的数字土壤制图方法，其特征在于，筛选每一边界连接夹角以根据筛选结果获得土壤区域的多个外围区域以及中心区域，根据外围区域以及中心区域分别获取外围样本点以及中心样本点的步骤包括：根据连接端点判断边界连接夹角是否小于角度阈值以对每一连接端点进行筛选而获得边角端点及中心端点，所述边界连接夹角为朝向土壤区域内部的角度，所述边角端点为连接夹角小于角度阈值的端点，所述中心端点为连接夹角不小于角度阈值的端点；依次连接每一中心端点以将土壤区域划分为中心区域以及多个外围区域，所述中心区域为多个中心端点围成的内部区域，所述外围区域为土壤区域除中心区域外的剩余区域；分别获取外围区域中心以及中心区域中心以将所述外围区域中心对应的样本点作为外围样本点、以及所述中心区域中心对应的样本点作为中心样本点。5.根据权利要求4所述的基于多源数据的数字土壤制图方法，其特征在于，分别获取外围区域中心以及中心区域中心以将所述外围区域中心对应的样本点作为外围样本点、以及所述中心区域中心对应的样本点作为中心样本点的步骤之前包括：根据地形特征判断中心区域或同一外围区域是否为一完整地块；若否，则中心区域或同一外围区域包括至少两地块，结合地块的拼接关系判断样本点是否位于两地块的拼接间隙；
若样本点位于两地块的拼接间隙，则将位于两地块拼接间隙的样本点定为临时样本点，并识别、筛选中心区域或同一外围区域内部所有地块的占有面积以根据筛选结果获得最大占有面积地块，并将该最大占有面积地块...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，秦先兵，邓澄，张通，
申请(专利权)人：江西有色地质矿产勘查开发院，
类型：发明
国别省市：