[发明专利]具有地理空间属性的光照强度可视化方法

说明书

本发明提供了一种具有地理空间属性的光照强度可视化方法，通过将地理坐标数据与光照强度数据相结合，利用核密度估计公式对光线强度在二维空间上的分布进行拟合仿真，经运算得出核密度分布数据，再通过对该数据进行栅格化处理，得到核密度分布数据图，再与遥感数据进行耦合，调整透明、色差和颜色效果，最终直观、准确、高效地表示光照强度在二维空间上的分布情况。

技术领域

本发明涉及一种具有地理空间属性的光照强度可视化方法。

背景技术

随着地理信息技术的快速发展，基于热力图的可视化思路被广泛运用于各种数据的可视化，目前光照强度的可视化方法非常多样，但依然存在一些问题：

一是部分光照强度可视化方法过于复杂，流程过于冗长，对电脑硬件资源要求过高，容易导致成计算出错，计算缓慢；

二是现阶段大多数光照强度可视化方法并未考虑将光照强度可视化应用于地理信息分析方向，故可视化结果普遍不具备空间地理信息属性，难以使用地理信息工具对其进行分析处理。

因此，通用、简洁、基于地理信息系统工具的光照强度可视化方法，对光照强度可视化在地理信息领域的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有地理空间属性的光照强度可视化方法。

为解决上述问题，本发明提供一种具有地理空间属性的光照强度可视化方法，包括：

步骤S1，获取选定区域的照度数据、地理坐标数据和遥感影像数据；

步骤S2，在地理信息数据库中为地理坐标数据、照度数据创建Point要素集Point1(Num，x，y，lux)，其中，Num为该测量点的编号，x为测量点的经度坐标，y为测量点的纬度坐标；lux为该测量点测得的照度数据；Point1是确定测量点位置和测量点照度的基本数据集；为遥感影像数据的图像部分创建tif数据集tif1，选取遥感区域内有明显参照的5个点为配准锚点，获取配准锚点的经度坐标x1和纬度坐标y1并为配准锚点创建Point要素集Point2(Num1，x1，y1)，其中，Num1为该配准锚点的编号，x1为锚点的经度坐标，y1为锚点的纬度坐标，利用地理信息工具将Point2与tif1耦合，使tif1具有地理坐标属性；tif1是照度图像可视化的底图和重要参考系；

步骤S3，先利用Point1中各测量点i的经度坐标x和纬度坐标y，确定各测量点的距离关系，确定Point1的搜索半径SearchRadius；

步骤S4，利用地理信息工具对Point1中所有测量点进行核密度估计，利用地理信息工具执行可视化命令，基于所述核密度估计得到核密度分析图population；对核密度分析图population进行栅格化，得到核密度差值栅格图tin；

步骤S5，使用地理信息工具将tin与tif1叠加，调整色带、色差分布和透明度，基于调整后色带、色差分布和透明度，并利用图像输出工具输出光照强度分布图。

进一步的，在上述方法中，所述照度数据指单位为勒克斯的光照强度数据lux。

进一步的，在上述方法中，所述地理坐标数据是指收集光线照度数据的设备在测量对应数据时的基于现有坐标系的经度坐标x、纬度坐标y。

进一步的，在上述方法中，所述遥感影像数据为进行光线强度可视化区域的卫星图、航拍图或其他电子地图及相应配准锚点的经度坐标x1,纬度坐标y1。

进一步的，在上述方法中，Point1的搜索半径SearchRadius的公式如下：

其中，SD为Point1中所有坐标点的标准距离，Dm为Point1中所有坐标点的中值距离；Point1中各测量点的搜索半径为SearchRadius，n表示测量点的数量。