[发明专利]地理格网下不易获取地理要素空间渐变信息的数字制图方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地理格网下对不易获取的地理要素的空间渐变信息进行数字制图的方法，技术应用领域为自然资源制图、自然灾害危险性制图等。

背景技术

反映地理要素空间渐变信息的数字地图是自然资源管理、土地利用规划、灾害应急管理所需要的重要基础数据。从数字制图难易程度上来说，一些易获取地理要素可以通过遥感等现代观测手段得到(如地形，许多植被要素)，或是由于其空间连续性强而可以通过少量观测点的数据进行内插而得到(如温度场)，因而对其空间渐变信息进行制图较容易；与此相对的，一些不易获取地理要素不容易被直接观测到(如滑坡危险度)，或是由于其空间变化复杂、野外采样的成本过高(如土壤)，在实际应用中无法利用遥感技术和空间内插方法有效精细地定量其空间变化，针对这些地理要素的数字制图也较为困难，目前对这些地理要素所产生的数字地图无论在空间分辨率上还是在属性的详细程度上均难以达到易获取地理要素数字地图的精细程度，难以支持许多实际应用需求。

目前，已有的对不易获取地理要素空间渐变信息进行制图的技术方法主要有两类：一是基于大量野外样本的地统计及空间插值方法；一是基于自然过程机理进行模拟的方法。前者在原理上要求所应用的对象需满足一定的前提假设(例如平稳假定)，而这种前提假设对于许多不易获取地理要素常常无法满足，此外，这一类方法在实际应用中需要大量样本，而通常对不易获取地理要素的采样代价很大，当对空间及属性精度有很高的要求时，相应的高昂采样代价显著降低了这类方法对不易获取地理要素进行制图的实用性。利用自然过程机理进行模拟的方法需要对于待刻画的不易获取地理要素的形成机理有足够的理解，通过建立机理过程方程模拟不易获取地理要素的空间变化从而成图。而实际情况多是人们对机理过程难以达到这类方法所要求的理解程度，因而这种方法的在实际制图中的实用性受到很大限制。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种地理格网下不易获取地理要素空间渐变信息的数字制图方法，该方法利用易获取地理要素(或称环境条件)对应的格网数据，通过建立反映易获取地理要素和不易获取地理要素间协同变化的关系曲线，可以充分利用现有数据资源，快速、准确的产生数字形式的、反映不易获取地理要素的空间渐变信息的属性图和类型图。

本发明的技术解决方案为：地理格网下不易获取地理要素空间渐变信息的数字制图方法，步骤如下：

(1)首先选择与不易获取地理要素存在协同变化的易获取地理要素，并根据最后制图的需求确定易获取地理要素的格网数据的分辨率，即像素大小，将已有易获取地理要素数据转换为该分辨率下的格网格式，形成易获取地理要素数据集；所述的易获取地理要素指可以通过遥感、地理信息分析技术等直接得到的地理要素，如地形、植被类型，所述的不易获取地理要素指难以通过遥感、地理信息技术等直接获取的地理要素，如土壤、滑坡危险度等；

(2)对不易获取地理要素进行类型划分，即确定产生的数字地图要反映哪些类型的空间渐变；

(3)针对步骤(2)划分的每一类型，逐一建立反映易获取地理要素与该类型之间全局协同变化和局域协同变化的关系曲线，从而构建关系曲线库；所述的关系曲线有三种类型：

基于连续函数，其关系曲线公式如下：

f(x)=11+(x-bd)2]]>

其中，f是模糊隶属度值；x是待制图位置处的易获取地理要素值；b是模糊隶属度为1，即出现典型不易获取地理要素类型时的易获取地理要素值；d是当模糊隶属度为0.5，即出现不易获取地理要素类型过渡情况时的易获取地理要素值与b之差，d≠0；

基于三次样条函数，将模糊隶属度已经确定的关键点连接起来形成关系曲线；

基于二值阶跃函数的关系曲线，仅取0和1两个值；