申请/专利权人：湖南科技大学

申请日：2024-04-03

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN118298266A

主分类号：G06V10/80

分类号：G06V10/80;G06V10/74;G06T7/50

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.23#实质审查的生效;2024.07.05#公开

摘要：本发明提供一种基于视觉综合作用理论的景观斑块类型尺度上推方法，涉及景观生态学尺度上推技术领域。该方法基于人类视觉综合作用理论，通过视角、视距等参数的改变来模拟尺度上推过程中景观斑块及其格局的特征变化特征；进而结合格式塔原则设计了化简、降维、融合和拟合算子，其中化简、降维和拟合算子分别从斑块个体和类型两个层次实施斑块空间变化特征的尺度上推，融合算子则从斑块类型层次实施斑块与斑块之间的尺度上推包括湖泊群、河网、房屋群、岛屿群、街网等。可应用于景观生态学、地理信息系统、地理学和资源环境等泛地学领域，具有较大的理论与实际应用价值。

主权项：1.一种基于视觉综合作用理论的景观斑块尺度上推方法，其特征在于：以视觉综合作用理论为依据，从斑块个体和类型两个层次上归纳出在数字环境下景观斑块在视觉尺度上推过程中的变化特征；通过计算机视觉模拟视距的变化过程及其斑块的空间变化特征；在此基础上，结合格式塔原则设计了相应景观斑块尺度上推算子。具体包括以下步骤：S1.制定第一步算法基于人类视觉综合作用理论和计算机视觉理论与方法，以视距D作为控制性参数，从景观斑块个体和斑块类型层次上描述景观格局随着尺度增大而发生的空间特征变化，在此基础上结合格式塔原则设计一系列尺度上推算子，构成了一种景观斑块尺度上推的创新方法；S2.第一步算法的计算将斑块全体作为一个待选数据集S，从S中任取一个斑块，从组成当前斑块边界的线集合中任取的一条线段作为第一条线段，计算该线段两端点与视点所形成的夹角的大小，并判断该夹角与视觉分辨率θ的大小关系，若该夹角小于视觉分辨率，则将该部分线段用线段的中点代替，否则保留，即化简算子的设计，遍历当前斑块边界的所有线段，并利用化简算子对其中每一条线段进行化简，从而完成整个斑块的形状的化简；基于透视投影模型，建立视觉分辨率与对应视距D的几何关系模型，通过模型计算可得出最小分辨距离minLenminLen的具体计算过程与方法见下文实施例一，并把以minLen为边长的正方形面积作为最小分辨面积minArea，判断当前斑块面积与minArea的大小关系，若当前对象面积小于minArea，则删除该对象，否则保留，即降维算子的设计；对当前斑块构建凸边界并记录其面积，判断凸边界面积与当前斑块面积的面积差与minArea的大小关系，若其小于minArea，则以斑块的凸边界代替斑块的原边界，否则跳过，即拟合算子的设计；然后从S中移除该斑块，并从S中选择另一个斑块，重复以上过程，直到S为空集；S3.制定第二步算法以minLen作为缓冲距离对当前斑块构建缓冲区；通过以重叠为空间关系对其他斑块进行判断，判断是否与当前斑块的缓冲区符合重叠关系，若符合且待融合斑块边界上有至少相邻两点落入缓冲区内，则将该斑块加入待融合斑块集C，若不符合，则跳过，直到完成所有非当前斑块的判断，得到当前斑块的待融合斑块集C做备用，待融合斑块集C可为空；S4.第二步算法的计算获取S3步骤中的当前斑块与待融合斑块，将组成当前斑块的边界与组成待融合斑块的边界作比较，找到两个边界上距离最近的两组点，如A与B、A＇与B＇；将由A与A＇所组成的部分边界对当前斑块边界进行分割，一部分边界由A与A＇组成，另一部分边界由除去A与A＇的部分组成，同理，将由B与B＇所组成的部分边界对待融合斑块边界进行分割，一部分边界由B与B＇组成，另一部分边界由除去B与B＇的部分组成，对被分割的四部分边界进行两两组合，选取组成面积最大的边界，并由该边界作为当前斑块与待融合斑块所形成融合斑块的边界；S5.完成融合计算将S3步骤中所获得的两组点按照第S4步中的情况进行合并，并取中点，P为A与B的中点，Q为A＇与B＇的中点，融合后的斑块替代当前斑块与待融合斑块，完成融合操作；然后获取下一斑块，重复上述过程，直至完成对所有斑块的遍历。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南科技大学 一种基于视觉综合作用理论的景观斑块尺度上推方法

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