CN109726937A - 基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于评价因土地利用规划调整导致对应的地图数据质量退化的方法，该方法以土地利用规划调整前后地块的形状测度为评价依据。包括如下步骤：步骤1，读取待评价区域土地利用规划调整前后两个地块数据集；步骤2，检测土地利用规划调整前后两个地块数据集的变化，记录变化范围并据此确定采样方案；步骤3，计算两个地块数据集中各地块的形状指数，利用形状指数计算形状测度指标值；步骤4，利用形状测度指标值计算土地利用规划图数据质量退化评价指标；步骤5，栅格化评价指标得到土地利用规划调整数据质量退化评价图。本发明为定量评价土地利用规划调整业务所导致的对应地图数据质量退化提供了一种科学合理、实用高效的解决方案。

Description

基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法

技术领域

本发明涉及地理信息科学领域与土地资源管理领域，具体涉及基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法。

背景技术

根据自然资源部的要求，土地按其可被用于建设用途的限制程度分为“允许建设区”、“有条件建设区”、“限制建设区”与“禁止建设区”四种类型，各类地块的边界与属性信息记录在土地利用规划管理信息系统空间数据库的土地利用规划图层中，由各省级行政区自然资源厅（局）下属的职能部门负责管理、维护和更新。

当新的建设项目部分或全部位于“有条件建设区”时，需要将项目占用的“有条件建设区”地块的类型变更为“允许建设区”类型，以下称这个过程涉及的地块为“调入地块”；同时，为了维持四类用地之间面积比例关系的稳定，还需要在原来属于“允许建设区”类型的地块中划定面积不小于“调入地块”的部分，将这部分地块的类型变更为“有条件建设区”类型，以下称这个过程涉及的地块为“调出地块”。

土地利用规划管理信息系统数据库中存贮的土地利用规划图层比例尺一般为1:10000，而建设项目的边界则是通过实地测量成图，后者比例尺（一般为1:500）远远大于前者，两者叠加生成项目占用地块类型信息时，因为综合程度的差异，同名边界常常不一致，有时还相差较大。此外，调出地块一般由建设项目属地土地管理部门通过图上作业划定，由于作业人员在专业知识、工作经验等方面的局限性，调出地块与原有地块的边界不完全吻合，相邻调出地块之间留有空隙。调入地块与调出地块多次更新后，规划图中地块形状变得越来越复杂，包含大量狭长、细小图斑（或条带）。

上述问题导致土地利用规划图数据质量退化，如何科学、合理、高效地评价土地利用规划调整业务涉及的数据质量退化程度，是土地利用规划管理及其信息化建设过程中必须重点解决的关键技术问题，目前业界尚无好的解决方案，也缺少针对上述问题的研究成果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，以土地利用规划调整前后地块的形状测度为依据、能够高效直观地得到土地利用规划调整数据质量退化评价结果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法包括以下步骤：

步骤1：采集待评价区域土地利用规划调整前后地块信息，得到土地利用规划调整前的地块数据集preMapLayer和土地利用规划调整后的地块数据集pstMapLayer；

步骤2：叠加地块数据集preMapLayer和pstMapLayer，确定土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon；

步骤3：根据土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon确定采样方案，得到采样点集samPointSet；

步骤4：统计地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中各地块的周长、面积，计算各地块的形状指数shapeIndex；

步骤5：针对采样点集samPointSet中的每个点，分别依据其在地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中的邻近地块形状指数计算对应的形状测度指标值preSMV与pstSMV；

步骤6：计算samPointSet中每个采样点处形状测度指标值pstSMV与preSMV的比值ratioSMV，并将ratioSMV做归一化处理后作为该点土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex；

步骤7：将定量指标DeQIndex按照可视表达所需要的精度栅格化，得到土地利用规划调整数据质量退化评价图DeQIMap。

进一步的，所述步骤2具体为：叠加运算过程通过比对两个图层中各地块多边形边界检测发生变化的弧段、标注变化范围varPolygon。

进一步的，所述采样方案满足采样点集samPointSet中至少有一个点位于变化范围varPolygon之内的前提下，保持变化范围varPolygon内外采样点密度均匀。

进一步的，所述地块的形状指数shapeIndex的计算公式为：

式中shapeIndex为单个地块的形状指数，L, S分别为该地块的周长、面积。

进一步的，所述单个采样点处地块形状测度指标值preSMV与pstSMV的计算公式为：

式中，A为以当前计算地块形状测度指标值的采样点为中心的邻域面积，preSMV为针对土地利用规划调整前的地块计算得到的形状测度指标值，m为土地利用规划调整前对应图层中地块总数，a _i 为其中第i个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _i 为i地块的形状指数，pstSMV为针对土地利用规划调整后的地块计算得到的形状测度指标值，n为土地利用规划调整后对应图层中地块总数，a _j 为其中第j个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _j 为j地块的形状指数。

进一步的，所述土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex的计算公式为：

式中DeQIndex _k 为第k个采样点处的数据质量退化评价定量指标值，采样点总数为K，

分别为第k个采样点处土地利用规划调整前后地块形状指数的比值以及所有K个地块形状指数比值中的最大值与最小值。

进一步的，所述的定量指标DeQIndex栅格化的栅格边长依据土地利用规划调整后最小地块对应的图斑面积确定，保证土地利用规划调整数据质量退化评价图DeQIMap的显示精度。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明以土地利用规划调整前后地块的形状测度为依据、能够高效直观地得到因土地利用规划调整导致的地图数据质量退化的评价结果。

附图说明

图1是本发明方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法包括以下步骤：

步骤1：采集待评价区域土地利用规划调整前后地块信息，得到土地利用规划调整前的地块数据集preMapLayer和土地利用规划调整后的地块数据集pstMapLayer；（多边形边界弧段坐标序列）

步骤2：叠加地块数据集preMapLayer和pstMapLayer，通过比对两个图层中各地块多边形边界检测发生变化的弧段、确定土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon；

步骤3：根据土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon确定采样方案，得到采样点集samPointSet；

步骤4：统计地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中各地块的周长、面积，计算各地块的形状指数shapeIndex；所述地块的形状指数shapeIndex的计算公式为：

式中shapeIndex为单个地块的形状指数，L, S分别为该地块的周长、面积。

步骤5：针对采样点集samPointSet中的每个点，分别依据其在地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中的邻近地块形状指数计算对应的形状测度指标值preSMV与pstSMV；所述单个采样点处地块形状测度指标值preSMV与pstSMV的计算公式为：

式中，A为以当前计算地块形状测度指标值的采样点为中心的邻域面积，preSMV为针对土地利用规划调整前的地块计算得到的形状测度指标值，m为土地利用规划调整前对应图层中地块总数，a _i 为其中第i个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _i 为i地块的形状指数，pstSMV为针对土地利用规划调整后的地块计算得到的形状测度指标值，n为土地利用规划调整后对应图层中地块总数，a _j 为其中第j个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _j 为j地块的形状指数。

步骤6：计算samPointSet中每个采样点处形状测度指标值pstSMV与preSMV的比值ratioSMV，并将ratioSMV做归一化处理后作为该点土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex；所述土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex的计算公式为：

式中DeQIndex _k 为第k个采样点处的数据质量退化评价定量指标值，采样点总数为K，

分别为第k个采样点处土地利用规划调整前后地块形状指数的比值以及所有K个地块形状指数比值中的最大值与最小值。

步骤7：将定量指标DeQIndex按照可视表达所需要的精度栅格化，得到土地利用规划调整数据质量退化评价图DeQIMap。

在本实施例中，所述采用方案满足采样点集samPointSet中至少有一个点位于变化范围varPolygon之内的前提下，保持变化范围varPolygon内外采样点密度均匀。

在本实施例中，所述的定量指标DeQIndex栅格化的栅格边长依据土地利用规划调整后最小地块对应的图斑面积确定，保证土地利用规划调整数据质量退化评价图DeQIMap的显示精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：采集待评价区域土地利用规划调整前后地块信息，得到土地利用规划调整前的地块数据集preMapLayer和土地利用规划调整后的地块数据集pstMapLayer；

步骤2：叠加地块数据集preMapLayer和pstMapLayer，确定土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon；

步骤3：根据土地利用规划调整前后发生变化的范围varPolygon确定采样方案，得到采样点集samPointSet；

步骤4：统计地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中各地块的周长、面积，计算各地块的形状指数shapeIndex；

步骤5：针对采样点集samPointSet中的每个点，分别依据其在地块数据集preMapLayer与pstMapLayer中的邻近地块形状指数计算对应的形状测度指标值preSMV与pstSMV；

步骤6：计算samPointSet中每个采样点处形状测度指标值pstSMV与preSMV的比值ratioSMV，并将ratioSMV做归一化处理后作为该点土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex；

步骤7：将定量指标DeQIndex按照可视表达所需要的精度栅格化，得到土地利用规划调整数据质量退化评价图DeQIMap。

2.根据权利要求1所述的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于所述步骤2具体为：叠加运算过程通过比对两个图层中各地块多边形边界检测发生变化的弧段、标注变化范围varPolygon。

3.根据权利要求1所述的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于：所述采样方案满足采样点集samPointSet中至少有一个点位于变化范围varPolygon之内的前提下，保持变化范围varPolygon内外采样点密度均匀。

4.根据权利要求1所述的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于：所述地块的形状指数shapeIndex的计算公式为：

式中shapeIndex为单个地块的形状指数，L, S分别为该地块的周长、面积。

5.根据权利要求1所述的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于：所述单个采样点处地块形状测度指标值preSMV与pstSMV的计算公式为：

式中，A为以当前计算地块形状测度指标值的采样点为中心的邻域面积，preSMV为针对土地利用规划调整前的地块计算得到的形状测度指标值，m为土地利用规划调整前对应图层中地块总数，a _i 为其中第i个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _i 为i地块的形状指数，pstSMV为针对土地利用规划调整后的地块计算得到的形状测度指标值，n为土地利用规划调整后对应图层中地块总数，a _j 为其中第j个地块与当前样点邻域公共部分的面积，shapeIndex _j 为j地块的形状指数。

6.根据权利要求1所述的基于形状测度的土地利用规划调整数据质量退化评价方法，其特征在于：所述土地利用规划调整前后土地利用规划图数据质量退化评价的定量指标DeQIndex的计算公式为：

式中DeQIndex _k 为第k个采样点处的数据质量退化评价定量指标值，采样点总数为K，

分别为第k个采样点处土地利用规划调整前后地块形状指数的比值以及所有K个地块形状指数比值中的最大值与最小值。