基于空间数据场的土地评价指标分类量化方法技术

本发明专利技术公开了一种土地评价指标自动量化方法，该方法包括：（１）构建土地评价空间数据场；（２）对土地评价空间数据场场源分类；（３）基于土地评价空间数据场的土地评价指标分类量化。本发明专利技术将影响地价的因素以及地价分布构成的系统看作是一个特定的地理空间数据场，不同类型评价指标即为地价数据场的不同场源，并根据数据场场源的辐射特征，提出了一套基于地价数据场的土地评价指标体系量化方法，为定量化、自动化土地评价提供基础技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种土地评价指标自动量化方法，具体地说是一种基于空间数据 场的土地评价指标分类量化方法，属于土地调査与评价领域。技术背景土地评价指标量化是实现土地评价由定性向定量化转变的关键，需综合考虑 评价指标自身特性及其对评价地理空间的影响。分析、理清土地评价影响因素的 空间作用机制是选择合理的土地评价指标量化方法的基础。国外土地评价指标量 化和评价单元划分方法研究经历了三个发展阶段，上世纪50-70年代，以定性指标的量化为主，形成定量指标的分级量化方法，如莫斯提出的土地潜力指标量化 的分级方法。80年代开始，开始探索计算机技术在土地评价中应用，相应地形 成了一批定量化土地评价指标统计量化方法，如美国农业部土壤保持局1981年 在计算机环境下构建的"土地评价和立地评价"系统中，建立了分区统计指标量 化的数理统计方法。进入90年代以来，围绕土地评价的空间指标量化开展了广 泛研究，形成了以作用距离衰减规律为指导的空间指标距离衰减量化方法，如基 于GIS缓冲区分析的直线距离分级衰减量化方法。我国土地评价指标量化研究经 历了如国际上类似的发展轨迹，在70年代以前，评价指标量化方法主要考虑定 性指标的量化问题，多是基于语言量的描述为主，如潜力评价中土壤侵蚀指标量 化为"有"或"无"等。到80年代后，数学方法开始在土地评价指标量化中得 到应用，如极值量化方法、众数量化方法等得以应用，评价单元也根据应用需求 引入了土地利用类型单元。90年代后，特别是第一次全国土地详査实施后，土 地评价指标量化方法得到扩展，形成了在GIS环境下进行数理统计和空间分析相 结合的量化方法。总体上，传统的土地评价影响因素的作用量化方法缺乏对土地 利用需求和土地特征属性之间的作用机制分析，表现为①对不同类型、不同尺 度的评价指标量化缺乏统一的测度空间；②己有的量化方法多以假想、理想和均 匀的地理空间来确定因素作用区域、最大影响半径，忽略了诸如道路、河流、山 体以及人口密度等自然、社会经济因素等对区位的非均匀性影响(各向异性)③ 多采用影响因素与评价单元之间的直线距离来度量因素的辐射与衰减，缺乏考虑因素影响的发生的媒介如道路等在地理空间的实际分布，欧氏几何空间距离不能 反映因素影响辐射传递的实际路径；④因素作用的大小统一无量纲化为无任何物 理意义的数值，难以揭示因素影响的实质；⑤采用统一的加权方法度量因素重要 性，忽略了因素空间分布分布的地域差异。研究建立土地评价指标量化的统一测 度空间、并在这一统一的测度空间中根据各评价指标的类型和影响方式的不同， 建立土地评价指标分类量化方法是实现土地评价指标自动量化和土地评价定量 化、自动化的基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足而提供一种土地评价指标自动量 化方法，该方法将影响地价的因素(评价指标体系)以及地价分布构成的系统看 作是一个特定的地理空间数据场(地价场)，不同类型评价指标即为地价数据场 的不同场源，并根据数据场场源的辐射特征，提出了一套基于地价数据场的土地 评价指标体系量化方法，为定量化、自动化土地评价提供基础技术支持。实现本专利技术目的采用的技术方案是 一种基于空间数据场的土地评价指标分 类量化方法包括以下步骤(1) 土地评价空间数据场的构建。土地评价空间数据场是以土地质量与土地利用影响因素的互动关系为核 心，描述土地质量在地理空间系统中的实物载体、相互作用、经济关系、空间运 动和场态特征的时空组态，是统一刻画土地质量和空间经济系统依存状态的系统 功能结构。在此基础上，指出土地评价空间数据场的有源性、独立性与距离衰减 性、叠加性等基本特性。系统分析了等势线、梯度线、场域、平衡点、平衡线、 竞争线、作用域等图示方法描述土地评价空间数据场源势能场的空间特征。土地评价空间数据场的场强与场强函数(场强函数分为指数衰减函数和线性 衰减函数两种)、场势与势函数为线性函数 乂-巧(l-。指数函数乂=《(")，r=d / D(当d〉D时r=l) di为场源实体i与定级单元之间的距离；Fi为场源实体 i的存在量，即土地评价数据场源的数据能量；D为该场源实体的作用半径，即场域。地价空间数据场在空间上数据能量叠加的两种基本方式竞争效应和累积效 应，其核心是空间数据场作用域的分割和能量辐射叠加。 (2) 土地评价空间数据场场源分类。土地评价数据场场源是具有外部作用特征的特殊的土地利用。与土地利用空 间对应，按照其实体目标的空间几何形状主要可以分为点状、线状和面状场源三 类。点状场源点状场源主要指提供物流中转或商业服务等功能的基础或公用设 施，相对于整个城市范围而言为点状分布，如长途汽车站、医院、中学、小学等。 点状场源对土地利用单元的影响结果用单元的势能场级度量，在其影响范围内具 有以该点状场源实体作为中心、向外随实体与地价载体之间的相对距离增加而减 小的衰减分布特征。线状场源线状场源被认为是呈线状分布的道路、管网等自然的或人工地物， 主要指如作为人流、信息流载体和传递媒介的城市道路。线状场源对土地利用单 元的影响结果也为单元的势能场级，在其影响范围内具有以线状场源作为中轴 线，向外随场源与地价载体之间的相对距离增加而减小的衰减分布特征。面状场源面状场源被认为是承载大气污染、噪声污染、用地规划等呈片状 均匀分布、具有覆盖性质的空间载体。面状场源实体只对覆盖区域的地价载体产 生影响，其对地价载体的作用度量通过空间叠加计算获取，数值上等于面状场源 实体的场级。(3)基于土地评价空间数据场的土地评价指标分类量化。 (一)点状场源量化 空间点目标对外辐射数据能量，可类比静电场中的点电荷产生的电场，假设 数域空间为均质空间，顾及其各向同性及距离衰减特性，其数据场形态附图4 所示，即各向同性数据场。它以空间点目标为圆心，向外辐射形成同心圆结构， 随着距离的增大，数据辐射强度(场强)逐渐减弱。 ①辐射数据能量方式点状因子辐射数据能量的方式主要有二种空间距离依赖场和路径距离依赖场。i)空间距离依赖场。数据对象通过土地定级数据场对定级单元的土地利用产生的影响。场强随二者之间的空间直线距离的增加而递减。ii)路径依赖场。其对定级单元的影响是主要通过路径距离的远近，从心理 上、经济上和时间上来影响人们的工作、生产和生活活动，从而影响土地的价值。 路径距离衰减场源实体通过势能场对定级单元土地利用产生的影响，场强随二者 之间的路径距离的增加而递减。因为势能传递主要与路径距离有关，沿道路呈梯 度变化，其势能场具有各向异性的特征，故此类场源为路径距离依赖场源。② 场衰减特性根据土地评价数据对象辐射数据能量的方式的不同，场强衰减函数中的距离 的di计算方法不同。对于空间距离依赖类场源，其衰减距离直接计算场源数据 对象到地价单元之间的欧氏距离。而对于路径依赖场和道路汇聚扩散场其距离计 算则要计算其路径距离，当路径距离计算遇到障碍物时，则要采用最短路径距离 计算方法。③ 场域土地评价空间数据场源的场域即传统土地评价中的影响因子作用范围，点状 空间距离衰减场源的势能是以该场源实体目标的几何中心，向外随场源与地价载 体之间的空间距离增加而减小，等势线是以场源实体目标的几何中心为圆心的同心圆，距离最远的、势能等于O的圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空间数据场的土地评价指标分类量化方法，其特征在于包括以下步骤：　（１）构建土地评价空间数据场；　（２）对土地评价空间数据场场源分类；　（３）基于土地评价空间数据场的土地评价指标分类量化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀林，唐旭，洪晓峰，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]