CN117312476A - 一种基于gis的国土空间规划方法及系统 - Google Patents

一种基于gis的国土空间规划方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明适用于数据处理技术领域，提供了一种基于GIS的国土空间规划方法及系统，所述方法包括以下步骤：设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。本发明利用将地图模型单元化分割后与已有的模型进行相似度匹配，将范围缩小之后便可以得到资源承载能力。

Description

一种基于GIS的国土空间规划方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体是涉及一种基于GIS的国土空间规划方法及系统。
背景技术
国土空间规划是国家空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图，是各类开发保护建设活动的基本依据。国土空间规划有利于提升城乡空间品质，构建现代化基础设施体系，优化中心城区空间结构和用地布局。
GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示的技术系统。
利用GIS技术可以有助于国土空间规划的进行，能够大大减少人工采集地理信息的过程，并且在数据计算处理方面也更加方便，国土空间规划中对于资源承载能力的计算是十分有必要，资源承载能力直接关系到规划的实施，而因为地形条件复杂且多变，导致在计算资源承载能力时如果没有人工核算辅助便会十分困难，因此，提出了一种基于GIS的国土空间规划方法及系统，旨在解决上述的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于GIS的国土空间规划方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明是这样实现的，一种基于GIS的国土空间规划方法，所述方法包括以下步骤：
设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
作为本发明进一步的方案：所述对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
调取由所述GIS建立的土地空间模型；
设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
作为本发明进一步的方案：所述基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
基于图像识别技术对所述网格分割模型每个单元进行识别；
当网格分割模型的独立单元内存在建筑物特征时对其进行标记得到标记单位模型；
删除网格分割模型中的所有标记单位模型得到剩余分割模型；
根据剩余分割模型得到若干个不同的单位空间模型。
作为本发明进一步的方案：所述基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值的步骤，具体包括：
根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
作为本发明进一步的方案：所述基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型的步骤，具体包括：
从模型数据库中调取与备选单位模型相对应的标准空间特征，所述标准空间特征包括地形梯度特征和海拔特征；
根据所述标准空间特征匹配单位空间模型的空间特征；
根据匹配结果选取所述指定单位模型。
作为本发明进一步的方案：所述方法还包括：
根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
本发明的另一目的在于提供一种基于GIS的国土空间规划系统，所述系统包括：
数据库建立模块，用于设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
模型建立模块，用于通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
模型匹配模块，用于基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
汇总计算模块，用于根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
报告生成模块，用于根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
作为本发明进一步的方案：所述模型建立模块包括：
模型调取单元，用于调取由所述GIS建立的土地空间模型；
模型套用单元，用于设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
单位模型生成单元，用于基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
作为本发明进一步的方案：所述模型匹配模块包括：
模型选取单元，用于根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
空间特征生成单元，用于根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
数据调取单元，用于基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
作为本发明进一步的方案：所述系统还包括存储模块，存储模块包括：
特征识别单元，用于根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
名称生成单元，用于基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
整合存储单元，用于整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用已有的地图模型建立模型数据库，而模型数据库中包含多个标准单位模型，且标准单位模型的资源承载能力是确定的，通过GIS获取到需要分析的土地空间模型，对所述土地空间模型进行网格化划分得到多个单位空间模型，将单位空间模型和模型数据库中的标准单位模型进行相似度选取，从而能够得到对应地承载能力值，对承载能力值继续进行汇总便可以得到与地图空间模型对应地总体承载能力值，从而便于国土空间规划报告的生成，综上所述，本发明利用将地图模型单元化分割后与已有的模型进行相似度匹配，虽然在整体上很难找出相似的地形条件，但是将范围缩小之后便可以实现，利用这种方式可以很方便得到资源承载能力。
附图说明
图1为一种基于GIS的国土空间规划方法的流程图。
图2为一种基于GIS的国土空间规划方法中对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型的流程图。
图3为一种基于GIS的国土空间规划方法中基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型的流程图。
图4为一种基于GIS的国土空间规划方法中基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值的流程图。
图5为一种基于GIS的国土空间规划方法中基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型的流程图。
图6为一种基于GIS的国土空间规划方法中基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称的流程图。
图7为一种基于GIS的国土空间规划系统的结构示意图。
图8为一种基于GIS的国土空间规划系统中模型建立模块的结构示意图。
图9为一种基于GIS的国土空间规划系统中模型匹配模块的结构示意图。
图10为一种基于GIS的国土空间规划系统中存储模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于GIS的国土空间规划方法，所述方法包括以下步骤：
S100，设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
S200，通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
S300，基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
S400，根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
S500，根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
需要说明的是，GIS在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示的技术系统，GIS系统中都会有相应的地图模型，这些地图模型的各方面指标都是已知且确定的。
本发明实施例中，本发明利用已有的地图模型建立模型数据库，而模型数据库中包含多个标准单位模型，且标准单位模型的资源承载能力是确定的，通过GIS获取到需要分析的土地空间模型，对所述土地空间模型进行网格化划分得到多个单位空间模型，将单位空间模型和模型数据库中的标准单位模型进行相似度选取，从而能够得到对应地承载能力值，对承载能力值继续进行汇总便可以得到与地图空间模型对应地总体承载能力值，从而便于国土空间规划报告的生成，综上所述，本发明利用将地图模型单元化分割后与已有的模型进行相似度匹配，虽然在整体上很难找出相似的地形条件，但是将范围缩小之后便可以实现，利用这种方式可以很方便得到资源承载能力。
如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
S201，调取由所述GIS建立的土地空间模型；
S202，设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
S203，基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
本发明实施例中，通过设置网格分割线可以对地图空间模型进行分割，经过分割后便得到网格分割模型，且网格分割模型的单位尺寸和标准单位模型的尺寸是相同的，从而便于后续的相似度匹配，根据所述网格分割模型便可以得到单位空间模型，且单位空间模型都是不同的。
如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
S2031，基于图像识别技术对所述网格分割模型每个单元进行识别；
S2032，当网格分割模型的独立单元内存在建筑物特征时对其进行标记得到标记单位模型；
S2033，删除网格分割模型中的所有标记单位模型得到剩余分割模型；
S2034，根据剩余分割模型得到若干个不同的单位空间模型。
本发明实施例中，利用现有的比较成熟的图像识别技术对网格分割模型的单元进行识别，当这个单位有建筑物特征时，必然以为这一块土地已经被利用，从而对该单元进行标记，利用图像识别技术可以在网格分割模型中标记多个标记单位模型，这些标记单位模型的资源承载能力已经消耗殆尽，从而便可以不统计，根据剩余分割模型便可以得到多个不同的单位空间模型。
如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值的步骤，具体包括：
S301，根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
S302，根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
S303，基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
本发明实施例中，根据所述地理特征可以选取出多个备选单位模型，所述地理特征包括植被面积、土地面积和水域面积三个重要的指标，而应用到模型中的就是植被、土地以及水域在单位空间模型中的占比，备选单位模型的地形配比是和单位空间模型相近的，随后在根据空间特征来从备选单元模型中选取出指定单位模型，从而能够确定到个体，便可以得到对应的承载能力值。
如图5所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型的步骤，具体包括：
S3021，从模型数据库中调取与备选单位模型相对应的标准空间特征，所述标准空间特征包括地形梯度特征和海拔特征；
S3022，根据所述标准空间特征匹配单位空间模型的空间特征；
S3023，根据匹配结果选取所述指定单位模型。
本发明实施例中，所述标准空间特征包括地形梯度特征和海拔特征，所述地形梯度特征表示单位模型的地形特点以及分布情况，而海拔特征则是不同地形相对应的海拔高度，从而这两个空间上的标准来确定指定单位模型，从而使得相似度匹配结果更加精准。
如图6所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于GIS的国土空间规划方法还包括：
S601，根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
S602，基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
S603，整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
本发明实施例中，利用现有的图像识别技术可以对建立的土地空间模型进行特征识别，可以识别的其中的地形占比和植被占比，根据这两个指标可以生成模型名称，再整合总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储，从而使得保存的土地空间模型保存名称具有代表性，通过名称便可以了解土地空间模型的大致特点。
如图7所示，本发明实施例还提供了一种基于GIS的国土空间规划系统，所述系统包括：
数据库建立模块100，用于设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
模型建立模块200，用于通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
模型匹配模块300，用于基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
汇总计算模块400，用于根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
报告生成模块500，用于根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
本发明实施例中，本发明利用已有的地图模型建立模型数据库，而模型数据库中包含多个标准单位模型，且标准单位模型的资源承载能力是确定的，通过GIS获取到需要分析的土地空间模型，对所述土地空间模型进行网格化划分得到多个单位空间模型，将单位空间模型和模型数据库中的标准单位模型进行相似度选取，从而能够得到对应地承载能力值，对承载能力值继续进行汇总便可以得到与地图空间模型对应地总体承载能力值，从而便于国土空间规划报告的生成，综上所述，本发明利用将地图模型单元化分割后与已有的模型进行相似度匹配，虽然在整体上很难找出相似的地形条件，但是将范围缩小之后便可以实现，利用这种方式可以很方便得到资源承载能力。
如图8所示，作为本发明一个优选的实施例，所述模型建立模块200包括：
模型调取单元201，用于调取由所述GIS建立的土地空间模型；
模型套用单元202，用于设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
单位模型生成单元203，用于基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
如图9所示，作为本发明一个优选的实施例，所述模型匹配模块300包括：
模型选取单元301，用于根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
空间特征生成单元302，用于根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
数据调取单元303，用于基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
如图10所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于GIS的国土空间规划系统还包括存储模块600，存储模块600包括：
特征识别单元601，用于根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
名称生成单元602，用于基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
整合存储单元603，用于整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
调取由所述GIS建立的土地空间模型；
设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
3.根据权利要求2所述的基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型的步骤，具体包括：
基于图像识别技术对所述网格分割模型每个单元进行识别；
当网格分割模型的独立单元内存在建筑物特征时对其进行标记得到标记单位模型；
删除网格分割模型中的所有标记单位模型得到剩余分割模型；
根据剩余分割模型得到若干个不同的单位空间模型。
4.根据权利要求1所述的基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值的步骤，具体包括：
根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
5.根据权利要求4所述的基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型的步骤，具体包括：
从模型数据库中调取与备选单位模型相对应的标准空间特征，所述标准空间特征包括地形梯度特征和海拔特征；
根据所述标准空间特征匹配单位空间模型的空间特征；
根据匹配结果选取所述指定单位模型。
6.根据权利要求1所述的基于GIS的国土空间规划方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
7.一种基于GIS的国土空间规划系统，其特征在于，所述系统包括：
数据库建立模块，用于设置模型数据库，所述模型数据库中包括若干个标准单位模型和承载能力值，所述标准单位模型与承载能力值一一对应；
模型建立模块，用于通过GIS建立土地空间模型，对土地空间模型进行网格单元化分割得到若干个不同的单位空间模型；
模型匹配模块，用于基于模型数据库中的单位模型对单位空间模型进行相似度匹配得到与其相对应的承载能力值；
汇总计算模块，用于根据所述承载能力值进行汇总计算得到总体承载能力值；
报告生成模块，用于根据所述总体承载能力值生成国土空间规划报告。
8.根据权利要求7所述的基于GIS的国土空间规划系统，其特征在于，所述模型建立模块包括：
模型调取单元，用于调取由所述GIS建立的土地空间模型；
模型套用单元，用于设置网格分割线并套用至土地空间模型中生成网格分割模型，所述网格分割模型的每个单位尺寸与标准单位模型的尺寸相同；
单位模型生成单元，用于基于所述网格分割模型生成若干个不同的单位空间模型。
9.根据权利要求7所述的基于GIS的国土空间规划系统，其特征在于，所述模型匹配模块包括：
模型选取单元，用于根据地理特征从模型数据库中选取出与单位空间模型相似的单位模型得到备选单位模型，所述地理特征包括植被面积特征、土地面积特征和水域面积特征；
空间特征生成单元，用于根据所述单位空间模型得到空间特征，并基于空间特征从备选单元模型中选取出指定单位模型；
数据调取单元，用于基于指定单位模型从模型数据库中调取与其相对应的承载能力值。
10.根据权利要求7所述的基于GIS的国土空间规划系统，其特征在于，所述系统还包括存储模块，存储模块包括：
特征识别单元，用于根据所述土地空间模型进行特征识别得到识别结果，所述识别结果包括地形特征占比和植被特征占比；
名称生成单元，用于基于地形特征占比和植被特征占比生成模型名称；
整合存储单元，用于整合模型名称、总体承载能力值以及所述土地空间模型进行存储。
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