本發(fā)明涉及計算機(jī)，具體而言，涉及一種特定地域單元邊界確定方法、生態(tài)產(chǎn)品價值評估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、特定地域單元內(nèi)的生態(tài)價值評估是對特定地域單元內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)如水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性保護(hù)等服務(wù)的價值進(jìn)行定量評估，以便對環(huán)境資源進(jìn)行合理的配置。其中，特定地域單元是為定量評估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在人與自然交互活動下所受影響而劃定的地域空間，如山脈、河流、湖泊、森林、濕地等，特定地域單元的邊界劃分對生態(tài)價值評估非常重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中都是利用項目紅線進(jìn)行簡單的劃分，例如按500米或1000米劃定，這種劃分過于粗糙，雖然劃分難度小，但是劃分的邊界精度低，無法捕捉重要的生態(tài)特征。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供特定地域單元邊界確定方法、生態(tài)產(chǎn)品價值評估方法及裝置，以提高邊界劃分精度，且降低劃分難度。

2、第一方面，提供一種特定地域單元邊界確定方法，該方法包括：

3、獲取目標(biāo)特定地域單元的dem（digital?elevation?model，數(shù)字高程模型）柵格數(shù)據(jù)和初始邊界線；dem柵格數(shù)據(jù)是指將目標(biāo)特定地域單元劃分為柵格網(wǎng)格，以柵格單元格式存儲的dem數(shù)據(jù)；dem柵格數(shù)據(jù)包括柵格單元的坐標(biāo)和高程；

4、基于dem柵格數(shù)據(jù)確定目標(biāo)特定地域單元內(nèi)水流的流線；流線為水流的路徑，包括流線；起點和流線出口；

5、將同一流線出口的所有流線上的柵格單元劃分為同一集水區(qū)，并由劃分的各集水區(qū)組成集水區(qū)矩陣；

6、基于初始邊界線確定若干觀察點；

7、基于dem柵格數(shù)據(jù)確定各觀察點在目標(biāo)特定地域單元內(nèi)的視域，并由各視域組成視域矩陣；視域為在觀察點處所能觀察到的區(qū)域范圍；

8、將集水區(qū)矩陣與視域矩陣交集內(nèi)的柵格單元確定為目標(biāo)特定地域單元的邊界。

9、可選地，基于dem柵格數(shù)據(jù)確定目標(biāo)特定地域單元內(nèi)水流的流線包括：

10、基于dem柵格數(shù)據(jù)，利用d8算法計算每個柵格單元的流向，得到流向矩陣；

11、按照流向矩陣中的流向，由初始柵格逐級確定每個柵格單元的累積流量；

12、當(dāng)累積流量超過預(yù)設(shè)流量閾值時，將該累積流量對應(yīng)的柵格單元確定為流線的起點；

13、基于流線起點及流向矩陣確定流線出口；

14、將流線起點與流線出口之間的柵格單元確定為水流的流線。

15、可選地，基于dem數(shù)據(jù)確定各觀察點在目標(biāo)特定地域單元內(nèi)的視域，并由各視域組成視域矩陣包括：

16、基于各觀察點的預(yù)設(shè)觀察高度確定各觀察點相對于目標(biāo)點的第一水平距離及相對于與目標(biāo)點視線路徑上的柵格單元的第二水平距離；其中，觀察點與目標(biāo)點視線路徑上的柵格單元簡稱為中間柵格點；目標(biāo)點為目標(biāo)特定地域單元內(nèi)的任一柵格單元；

17、基于第一水平距離、第二水平距離及中間柵格點的高程計算中間柵格點的視線高度；

18、當(dāng)目標(biāo)點與任一觀察點之間的所有中間柵格點的視線高度均大于各自的高程時，則確定該目標(biāo)點所在的柵格單元為可視柵格單元；

19、通過遍歷的方式查找所有的可視柵格單元，并由所有的可視柵格單元組成視域矩陣。

20、第二方面，提供一種特定地域單元的生態(tài)產(chǎn)品價值評估方法，方法包括：

21、基于第一方面任一的方法確定的特定地域單元邊界劃分無人機(jī)的飛行航區(qū)；

22、獲取無人機(jī)在各飛行航區(qū)采集的遙感數(shù)據(jù)；遙感數(shù)據(jù)至少包括影像數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)；

23、對各航區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行合并預(yù)處理；

24、基于合并后的影像數(shù)據(jù)確定各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型；

25、基于合并后的多光譜數(shù)據(jù)確定各柵格單元的ndvi（normalized?differencevegetation?index，歸一化差異植被指數(shù)）和npp（net?primary?production，凈初級生產(chǎn)力）數(shù)據(jù)；

26、基于各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型、ndvi及npp數(shù)據(jù)生成多種參數(shù)圖層；參數(shù)圖層至少包括徑流系數(shù)圖層、植被覆蓋因子圖層、單位面積蒸騰消耗熱量圖層；

27、基于參數(shù)圖層確定特定地域單元邊界內(nèi)的各生態(tài)產(chǎn)品的實物量；實物量至少包括洪水調(diào)蓄實物量、水源涵養(yǎng)實物量、土壤保持實物量；

28、基于各生態(tài)產(chǎn)品的實物量及各實物量所需的當(dāng)前單位成本確定各生態(tài)產(chǎn)品的價值量。

29、可選地，基于特定地域單元邊界劃分無人機(jī)的飛行航區(qū)包括：

30、基于第一方面確定的特定地域單元邊界，將邊界內(nèi)的區(qū)域劃分為若干遙感單元；

31、根據(jù)每個遙感單元的dem數(shù)據(jù)確定每個遙感單元的最大高程；

32、基于無人機(jī)搭載的光學(xué)傳感器參數(shù)計算無人機(jī)在每個遙感單元內(nèi)的相對飛行高度；計算式為：

33、

34、其中，為相對飛行高度；無人機(jī)搭載的光學(xué)傳感器的焦距；為遙感單元的實際地物范圍寬度；為光學(xué)傳感器的范圍寬度；為光學(xué)傳感器的分辨率；為光學(xué)傳感器的像素；

35、基于相對飛行高度和最大高程確定無人機(jī)在每個遙感單元內(nèi)的實際飛行高度；

36、基于實際飛行高度確定每個遙感單元與相鄰的遙感單元的飛行高度偏差，并將小于預(yù)設(shè)高度偏差閾值的遙感單元合并為同一飛行航區(qū)，其中預(yù)設(shè)高度偏差閾值的計算式為：

37、

38、其中，為飛行高度偏差閾值，為光學(xué)傳感器的分辨率變化范圍，為光學(xué)傳感器的像素，為光學(xué)傳感器的范圍寬度。

39、可選地，對各航區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行合并預(yù)處理包括：

40、確定各航區(qū)采集的遙感數(shù)據(jù)是否存在重疊區(qū)域；

41、針對重疊區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)，將分辨率更高的無人機(jī)采集的遙感數(shù)據(jù)確定為該重疊區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)；

42、將重疊區(qū)域和非重疊區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)合并一個遙感數(shù)據(jù)集；

43、對合并后的遙感數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)預(yù)處理至少包括平滑處理。

44、可選地，基于合并后的影像數(shù)據(jù)確定各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型包括：

45、將合并后的每個柵格單元的影像數(shù)據(jù)輸入到預(yù)訓(xùn)練的分類模型中，得到各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型，其中分類模型為：

46、

47、其中，為每個柵格單元的影像數(shù)據(jù)；為生態(tài)系統(tǒng)類別；為類別的索引；為概率最大的生態(tài)系統(tǒng)類別。

48、可選地，基于各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型、ndvi、npp數(shù)據(jù)及其他評估數(shù)據(jù)生成多種參數(shù)圖層包括：

49、對各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型、ndvi、npp數(shù)據(jù)及其他評估數(shù)據(jù)進(jìn)行空間預(yù)處理以使各數(shù)據(jù)保持在同一空間范圍、同一空間分辨率；空間預(yù)處理至少包括裁剪柵格及空間重采樣；

50、基于空間預(yù)處理后的各數(shù)據(jù)生成多種參數(shù)圖層。

51、第三方面，提供一種特定地域單元邊界確定裝置，裝置包括：

52、第一獲取單元，用于獲取目標(biāo)特定地域單元的dem柵格數(shù)據(jù)和初始邊界線；dem柵格數(shù)據(jù)是指將目標(biāo)特定地域單元劃分為柵格網(wǎng)格，以柵格單元格式存儲的dem數(shù)據(jù)；

53、第一確定單元，用于基于dem柵格數(shù)據(jù)確定目標(biāo)特定地域單元內(nèi)水流的流線；流線為水流的路徑，包括流線起點和流線出口；

54、第一劃分單元，用于將同一流線出口的所有流線上的柵格單元劃分為同一集水區(qū)，并由劃分的各集水區(qū)組成集水區(qū)矩陣；

55、第二確定單元，用于基于初始邊界線確定若干觀察點；

56、第三確定單元，用于基于dem柵格數(shù)據(jù)確定各觀察點在目標(biāo)特定地域單元內(nèi)的視域，并由各視域組成視域矩陣；視域為在觀察點處所能觀察到的區(qū)域范圍；

57、第四確定單元，用于將集水區(qū)矩陣與視域矩陣交集內(nèi)的柵格單元確定為目標(biāo)特定地域單元的邊界。

58、第四方面，提供一種特定地域單元的生態(tài)產(chǎn)品價值評估裝置，裝置包括：

59、第二劃分單元，用于第一方面任一的方法確定的特定地域單元邊界劃分無人機(jī)的飛行航區(qū)；

60、第二獲取單元，用于獲取無人機(jī)在各飛行航區(qū)采集的遙感數(shù)據(jù)；遙感數(shù)據(jù)至少包括影像數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)；

61、合并單元，用于對各航區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行合并預(yù)處理；

62、第五確定單元，用于基于合并后的影像數(shù)據(jù)確定各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型；

63、第六確定單元，用于基于合并后的多光譜數(shù)據(jù)確定各柵格單元的ndvi和npp數(shù)據(jù)；

64、生成單元，用于基于各柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)類型、ndvi及npp數(shù)據(jù)生成多種參數(shù)圖層；參數(shù)圖層至少包括徑流系數(shù)圖層、植被覆蓋因子圖層、單位面積蒸騰消耗熱量圖層；

65、第七確定單元，用于基于參數(shù)圖層確定特定地域單元邊界內(nèi)的各生態(tài)產(chǎn)品的實物量；實物量至少包括洪水調(diào)蓄實物量、水源涵養(yǎng)實物量、土壤保持實物量；

66、第八確定單元，用于基于各生態(tài)產(chǎn)品的實物量及各實物量所需的當(dāng)前單位成本確定各生態(tài)產(chǎn)品的價值量。

67、第五方面，提供一種電子設(shè)備，包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲器通過通信總線完成相互間的通信；

68、存儲器，用于存放計算機(jī)程序；

69、處理器，用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時，實現(xiàn)第一方面或第二方面任一所述的方法步驟。

70、本發(fā)明提供的特定地域單元邊界確定方法、生態(tài)產(chǎn)品價值評估方法及裝置，通過獲取目標(biāo)特定地域單元的dem柵格數(shù)據(jù)和初始邊界線；基于dem柵格數(shù)據(jù)確定目標(biāo)特定地域單元內(nèi)水流的流線；流線為水流的路徑，包括流線；將同一流線出口的所有流線上的柵格單元劃分為同一集水區(qū)，并由劃分的各集水區(qū)組成集水區(qū)矩陣；基于初始邊界線確定若干觀察點；基于dem柵格數(shù)據(jù)確定各觀察點在目標(biāo)特定地域單元內(nèi)的視域，并由各視域組成視域矩陣；將集水區(qū)矩陣與視域矩陣交集內(nèi)的柵格單元確定為目標(biāo)特定地域單元的邊界。本發(fā)明首先通過流線、集水區(qū)初步確定了目標(biāo)特定地域單元的邊界后，再通過視域分析來進(jìn)一步選擇能夠被觀察到的邊界，從而來確定最終的目標(biāo)特定地域單元的邊界，大大提高了邊界的精確度。

71、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。