[发明专利]地理模型的多尺度估算预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息系统空间数据处理技术及模型尺度化技术领域，特别涉及一种地理模型的多尺度估算预测方法。

背景技术

很多地理模型在开发研究时都是针对某一特定空间范围的建模，这一特定空间范围在本发明中称为模型开发尺度，当该地理模型在偏离自身研究开发尺度的条件下进行模拟计算时，就面临着地理模型内在逻辑改变而导致的科学性偏离与计算精度缺失问题，然而针对地理模型特定尺度的研究与修正总是有限的，因此，如何实现地理模型的多尺度模拟计算成为模型应用推广的难点问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地理模型的多尺度估算预测方法。

本发明提供的这种地理模型的多尺度估算预测方法，包括如下步骤：

(1) 根据研究对象区域所要解决的实际问题选择地理模型；

(2) 确定所选地理模型中包含的各个参数在研究对象区域中所代表的具体属性意义，即研究对象区域的属性数据；

(3) 根据所选地理模型，搜集整理研究对象区域中各属性数据所对应的地理信息系统栅格格式的专题地图，若没有现成的关于研究对象区域内各属性数据对应的专题地图，则收集研究对象区域内的属性数据和与之匹配的空间数据，用地理信息系统制图工具制作以研究对象区域的各属性数据为主题的专题地图；

(4) 基于地理信息系统组件平台，根据所选地理模型的开发尺度调用地理信息系统组件封装好的函数和类定义栅格单元大小，将研究对象区域分成若干个正方形的栅格；

(5) 基于地理信息系统组件平台，编程实现读取各专题地图中每个栅格单元内对应的各属性数据的数值；

(6) 编程实现所选地理模型的计算逻辑，将步骤（5）所读取的每个栅格单元内的各属性数据的数值赋给所选地理模型的各参数，获得计算结果，编程将计算结果自动存入对应的栅格单元中；

(7) 以计算结果分级图和计算结果数值输出的两种形式对步骤（6）的计算结果进行表达显示。

本发明基于地理信息系统组件平台，实现了地理信息系统组件技术与地理模型的耦合，充分发挥了地理信息系统组件在空间数据处理上的优势以及计算机在批量数据处理计算上的优势，结合地理模型对涉及地理空间尺度的科学问题进行了定量化模拟计算。本发明基于地理模型本身开发尺度，运用地理信息系统栅格化计算的方法解决了地理模型单一尺度的应用局限，从而实现了地理模型的多尺度计算，解决了地理模型的应用推广问题。本发明简捷且易于实现，属于多学科联合创新，所述计算方法可应用于水文模拟、气象模拟等交叉研究领域，并能移植或推广到各种涉及地理空间尺度模型进行多尺度的计算。

附图说明

图1是地理模型的多尺度估算预测方法流程图。

图2是读取栅格单元属性值并嵌入所选地理模型计算示意图。

图3是洞庭湖区土壤有效系数专题地图。

图4是洞庭湖区水稻生产潜力分布专题图。

具体实施方式

地理信息系统技术是以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，对空间数据和属性数据进行采集、管理、操作、分析及模拟，实时提供多种空间和动态的地理信息，从而为地理相关研究和决策提供服务的一项新技术。近年来，组件式地理信息系统技术成为地理信息系统开发应用的热点，该技术是基于组件对象平台，提供一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的地理信息系统组件，地理信息系统组件之间或与其他类型组件之间可以通过标准的通信接口实现交互，进而利用面向对象的计算机编程语言进行高层次应用逻辑的开发，其中地理信息系统组件ArcGIS Engine就是其中优秀代表之一，其具有功能齐全、升级长远、集成性好、便于发布、独立开发性能强大及软件成本低廉等优点。

本发明所述方法就是以地理信息系统组件ArcGIS Engine为平台，实现地理信息系统组件技术与地理模型的耦合，基于地理模型本身的开发尺度，运用栅格化的方法解决地理模型单一尺度的应用问题。栅格化是地理信息系统图形学中把图元显示转换成像素显示的一种技术，是将矢量格式的图像表示成栅格图像的过程，栅格是一个规则的阵列，其中各个像元互不影响，它的显著特点是属性明显，即数据直接记录属性本身，栅格化的过程就是将图元的颜色、深度以及纹理等属性赋给每个像素。地理信息系统栅格数据广泛用于空间叠加、空间相关和模拟及蔓延度等空间分析，因此是一种非常重要的数据格式，本发明所提供的这种利用地理模型进行多尺度估计的方法针对的就是栅格格式的图形文件。

图1是地理模型的多尺度估算预测方法流程图，包括如下步骤：