【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地理信息，特别涉及一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法。
技术介绍
1、景观的组成和配置对支持人类福祉的关键生态过程和功能有着深远的影响。景观功能，即景观向社会提供商品和服务的能力，包括提供大米或木材等基本商品以及从住宅到文化的服务。考虑到景观功能的空间异质性，以及政策管理者需要协调各领域相关者的利益，了解这些功能的空间分布具有巨大的价值。这一空间信息已成为大多数资源和环境模型系统的关键参数，特别是在一些城市增长模型中。
2、景观的空间格局本质上是多尺度的，其功能也具有多尺度性。绘制景观功能的多尺度空间分布对于了解区域景观结构、制定区域规划和评价政策有效性具有重要意义，尤其是在城市中。城市不透水表面的遥感监测和模式分析表明，城市区域呈现出由幂律规律控制的多尺度、分层结构。理解这种多尺度结构可以极大地促进景观规划，以增强景观功能能力。在多个尺度上绘制景观功能的空间地图不仅可以阐明控制城市结构和功能的基本原理，还可以作为规划和设计的基本数据，特别是作为预测不同情景下结果的模型的关键输入和校准参数。此外，为广大地区开发具有成本效益的多尺度景观功能快速制图策略，可以极大地促进对实施政策的跟踪和评估，确保规划初衷。
3、虽然包括人口或社会经济统计数据，可以支持上述行政尺度上的景观功能挖掘，但这些数据的可用性因国家而异，且往往缺乏在微观尺度上分析所需的空间细节。获得更详细的数据，比如城市内的街道，是一个耗时的过程，同时实地调查的成本也更高。这对寻求高效、经济地进行精细景观功能绘制的规划者
4、在过去的十年中，已经探索了各种数据组织方式，包括结合路网和poi数据，路网和中低分辨率遥感数据，单一的手机信令数据，单一高分辨率卫星图像，高分辨率卫星图像和poi数据等。然而，目前利用地理大数据的研究主要局限于城市内的单一尺度，如街区或建筑物。这忽视了将城市作为景观功能的综合体，阻碍了对多个城市之间功能差异和空间布局格局的探索。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出了一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，该方法融合多源的开放地理数据，通过创造poi密度指数实现地块尺度景观功能的主体类型识别，创造nfca功能优势指数实现多尺度景观功能的主体类型识别。
2、本专利技术的具体技术方案提供了一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，所述融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法包括以下步骤：
3、步骤1，制定区域景观功能分类体系，获取多源地理数据；
4、多源地理数据包括道路网数据、土地利用/覆被数据、兴趣点数据、区域特色专题数据和多尺度行政边界数据；
5、步骤2，基于多源地理数据划分区域景观功能基础空间单元；
6、区域景观功能基础空间单元包括路网数据划分人类聚居区的景观功能基础空间单元，以及利用土地利用/覆被数据划分非人类聚居区域的景观功能基础空间单元；
7、步骤3，根据poi分配各区域景观功能空间单元的景观功能主体类型；
8、步骤4，基于功能优势度指数nfca，识别县域尺度以及市域尺度的景观功能主体类型。
9、更近一步地，在步骤2中，划分区域景观功能基础空间单元的具体方法包括以下步骤：
10、步骤21，提取土地利用/覆盖数据中的不透水区域，作为人类聚居区，其余区域作为非人类聚居区；
11、步骤22，选取路网数据的主要道路叠加至人类聚居区，生成人类聚居区的景观功能基础空间单元；
12、步骤23，利用非人类聚居区域边界叠加至土地利用/覆被数据上，直接获取土地利用/覆被数据的图斑作为非人类聚居区域的景观功能基础空间单元。
13、更近一步地，在步骤3中，所述识别区域空间单元的景观功能主体类型的具体方法包括以下步骤：
14、步骤31，按照poi数据大类以及子类所反映的社会经济功能，将人类聚居区的景观功能基础空间单元合并为区域空间单元；
15、步骤32，参照建设用地面积占比标准，将区域空间单元重新分配poi权重；
16、步骤33，计算人类聚居区域的区域空间单元的poi密度指数，确定人类聚居区域的区域空间单元的景观功能的主体类型；
17、步骤34，将非人类聚居区域的土地利用/覆被类型直接赋给其余基础空间单元，作为非人类聚居区域的景观功能主体类型；
18、步骤35，将非人类聚居区域的区域特色专题区中的基础空间单元功能主体类型更改为专题类型对应的景观功能主体类型。
19、更近一步地，在步骤33中，计算人类聚居区域的基础空间单元的poi密度指数公式为：
20、
21、
22、其中，fi为i类型poi密度指数；ni为基础空间单元中i类型poi的密度值，di为基础空间单元中i类型poi的权重，m表示poi类型的数量，wn为基础空间单元的密度指数值，值大于50％时，基础空间单元以单一类型的poi所对应的功能类型为主；在其他情况下，将密度指数值最高的poi类型作为主体类型，第二高的poi类型作为次要类型。
23、更近一步地，在步骤4中，包括以下步骤：
24、步骤41，以乡镇行政单元为景观单元，叠加至主体类型识别后的基础空间单元数据集上，计算i景观单元j功能类型的总面积区域所有j功能类型的总面积xj，i景观单元所有功能类型的总面积xi，区域所有景观功能类型的总面积x；
25、步骤42，计算每个景观单元的功能优势指数
26、步骤43，对于景观单元i，根据依次确定最大和第二大的j的类型p和q，将p确定为主要景观功能，将q作为次要景观功能；
27、步骤44，重复步骤41_43，识别区域县域尺度景观功能主体类型以及市域景观功能主体类型。
28、更近一步地，在步骤42中，景观单元的功能优势指数计算公式为：
29、
30、表示i景观单元j功能类型的总面积，xj表示区域所有j功能类型的总面积，表示景观单元的功能优势指数，xi表示i景观单元所有功能类型的总面积，x表示区域所有景观功能类型的总面积。
31、更近一步地，在步骤22中，通过将道路建立缓冲区，并与人类聚居区进行空间交集取反，生成人类聚居区的景观功能基础空间单元。
32、本专利技术的有效有效果是：
33、本专利技术提供的融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法基于免费的开放地理数据，实现多尺度景观功能主体类型识别；
34、本专利技术提出了poi频率密度，识别地块尺度景观功能主体类型；
35、本专利技术提出了功能优势指数nfca，识别多尺度景观功能主体类型。
36、本专利技术的方法能够实现多尺度景观功能主体类型，在地块到城市群等大尺度城市间景观功能主体类型识别、辅助协同发展的监测方面具有重大潜力。
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1.一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，所述融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤2中，划分区域景观功能基础空间单元的具体方法包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤3中，所述识别区域空间单元的景观功能主体类型的具体方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤33中，计算人类聚居区域的基础空间单元的POI密度指数公式为：
5.如权利要求1所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤4中，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤42中，景观单元的功能优势指数计算公式为：
7.如权利要求2所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观
...【技术特征摘要】
1.一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，所述融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤2中，划分区域景观功能基础空间单元的具体方法包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，其特征在于，在步骤3中，所述识别区域空间单元的景观功能主体类型的具体方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种融合开放地理数据的多尺度景观功能主体类型识别方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志华，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：
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