面向过程的土地利用变化建模与查询
发布时间：2021-03-02 02:38
针对土地利用变化过程的查询、管理和知识发掘的需求问题,该文提出了一种基于属性关系图的土地变化建模与查询方法。以淮南市2008—2017年共10年的土地利用变化过程为例,开发了基于属性关系图模型的时空过程查询系统,开展了对土地利用变化时空过程查询的验证。结果表明:本文提出的时空过程的建模方法不仅能够有效地表达土地利用单元在快照间的演化过程,还能够支持多种复杂类型的时空过程查询;研究结果对于深化土地利用变化,挖掘土地演化过程的潜在规律具有重要意义。
【文章来源】：测绘科学. 2020,45(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图1 时空过程查询总体概括流程
1)单一实体在给定时间区间的时空变化过程查询,即针对土地利用单元在序列快照间演化过程的回溯查询(图2)。根据匹配ARG中满足给定判定条件的土地利用演化单元LandGeoi;依据式(3)在基于ARG模型的时空数据库中匹配满足于LandGeoi存在演化关系的其他土地利用单元,如LandGeoj;以LandGeoj为基础重复上述匹配过程,从而得到整个演化序列。为了满足土地利用变化过程的可视化需求,可以将土地利用单元在不同快照间的几何形态和土地利用类型通过可视化的方式加以表达。根据式(2)每个土地利用单元LandGeo都同时通过ARG的节点属性记录了当前土地利用单元的Geometry信息。由于土地利用单元采用符合OGC规范的WKT存储,因此可以借助多种可视化工具进行渲染表达。
2)给定时间区间和专题属性变化约束的时空变化过程查询,即根据时间区间和土地利用的变化类型查询到符合条件的土地利用单元。如查询从2008—2009年由耕地变成林地的土地利用单元。首先,根据式(2)匹配ARG中满足LandType为耕地、T为2008年或2009年的所有土地利用单元即LandGeo集合;并根据式(3)的演化关系,从ARG中提取LandGeo集合中满足LandGeoi的属性LandType为耕地而LandGeoj的属性性LandType为林地的子集(图3)。3)给定时间区间和时空变化类型约束的时空过程查询,即根据时间区间和土地利用时空变化类型查询符合条件的土地利用单元。如从2008年到2009年发生“分割”的所有地块:①依据式(2)查询所有满足T为2008或2009的土地利用单元,获取候选的LandGeo集合;②依据式(3)从候选集中筛选LandGeoi与LandGeo之间存在“分割”关系的土地利用单元子集(图4)。其中演化类型“分割”则通过EvolutionType表达并实现约束条件过滤。类似的查询有“划拨”关系查询、“流转”关系查询等。这类查询的关键是对“时空演化类型”的表达(图5)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国2010-2015年土地利用变化的时空格局与新特征（英文）[J]. 宁佳,刘纪远,匡文慧,徐新良,张树文,颜长珍,李仁东,吴世新,胡云锋,杜国明,迟文峰,潘涛,宁静. Journal of Geographical Sciences. 2018(05)
[2]跨比例尺新旧居民地目标变化分析与决策树识别[J]. 陈利燕,张新长,林鸿,杨敏. 测绘学报. 2018(03)
[3]土地变化模型方法综述[J]. 戴尔阜,马良. 地理科学进展. 2018(01)
[4]土地利用变化模拟模型及应用研究进展[J]. 李少英,刘小平,黎夏,陈逸敏. 遥感学报. 2017(03)
[5]基于过程对象的地表覆盖变化时空过程表达模型[J]. 李寅超,李建松. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(03)
[6]一种面向LUCC的时空数据存储管理模型[J]. 李寅超,李建松. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(01)
[7]基于有向属性关系图的典型道路交叉口结构识别方法[J]. 徐柱,蒙艳姿,李志林,李木梓. 测绘学报. 2011(01)
本文编号：3058439
【文章来源】：测绘科学. 2020,45(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图1 时空过程查询总体概括流程
1)单一实体在给定时间区间的时空变化过程查询,即针对土地利用单元在序列快照间演化过程的回溯查询(图2)。根据匹配ARG中满足给定判定条件的土地利用演化单元LandGeoi;依据式(3)在基于ARG模型的时空数据库中匹配满足于LandGeoi存在演化关系的其他土地利用单元,如LandGeoj;以LandGeoj为基础重复上述匹配过程,从而得到整个演化序列。为了满足土地利用变化过程的可视化需求,可以将土地利用单元在不同快照间的几何形态和土地利用类型通过可视化的方式加以表达。根据式(2)每个土地利用单元LandGeo都同时通过ARG的节点属性记录了当前土地利用单元的Geometry信息。由于土地利用单元采用符合OGC规范的WKT存储,因此可以借助多种可视化工具进行渲染表达。
2)给定时间区间和专题属性变化约束的时空变化过程查询,即根据时间区间和土地利用的变化类型查询到符合条件的土地利用单元。如查询从2008—2009年由耕地变成林地的土地利用单元。首先,根据式(2)匹配ARG中满足LandType为耕地、T为2008年或2009年的所有土地利用单元即LandGeo集合;并根据式(3)的演化关系,从ARG中提取LandGeo集合中满足LandGeoi的属性LandType为耕地而LandGeoj的属性性LandType为林地的子集(图3)。3)给定时间区间和时空变化类型约束的时空过程查询,即根据时间区间和土地利用时空变化类型查询符合条件的土地利用单元。如从2008年到2009年发生“分割”的所有地块:①依据式(2)查询所有满足T为2008或2009的土地利用单元,获取候选的LandGeo集合;②依据式(3)从候选集中筛选LandGeoi与LandGeo之间存在“分割”关系的土地利用单元子集(图4)。其中演化类型“分割”则通过EvolutionType表达并实现约束条件过滤。类似的查询有“划拨”关系查询、“流转”关系查询等。这类查询的关键是对“时空演化类型”的表达(图5)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国2010-2015年土地利用变化的时空格局与新特征（英文）[J]. 宁佳,刘纪远,匡文慧,徐新良,张树文,颜长珍,李仁东,吴世新,胡云锋,杜国明,迟文峰,潘涛,宁静. Journal of Geographical Sciences. 2018(05)
[2]跨比例尺新旧居民地目标变化分析与决策树识别[J]. 陈利燕,张新长,林鸿,杨敏. 测绘学报. 2018(03)
[3]土地变化模型方法综述[J]. 戴尔阜,马良. 地理科学进展. 2018(01)
[4]土地利用变化模拟模型及应用研究进展[J]. 李少英,刘小平,黎夏,陈逸敏. 遥感学报. 2017(03)
[5]基于过程对象的地表覆盖变化时空过程表达模型[J]. 李寅超,李建松. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(03)
[6]一种面向LUCC的时空数据存储管理模型[J]. 李寅超,李建松. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(01)
[7]基于有向属性关系图的典型道路交叉口结构识别方法[J]. 徐柱,蒙艳姿,李志林,李木梓. 测绘学报. 2011(01)
本文编号：3058439
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