(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210521176.6 (22)申请日 2022.05.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114611638 A (43)申请公布日 2022.06.10 (73)专利权人 华中农业大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区狮子山 街1号华中农业大 学 专利权人 中国城市 建设研究院有限公司 (72)发明人 佃袁勇　王香春　蔡文婷　谭人华　 郑玉英　 (74)专利代理 机构 武汉谦源知识产权代理事务 所(普通合伙) 42251 专利代理师 王力(51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06T 5/50(2006.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/764(2022.01) (56)对比文件 CN 108345897 A,2018.07.31 CN 110751362 A,2020.02.04 CN 113743358 A,2021.12.0 3 审查员 张娇 (54)发明名称 一种基于尺度自适应的乡村景观功能区划 分方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于尺度自适应的乡村景 观功能区划分方法及系统， 其方法包括获取乡村 景观遥感影像信息并进行聚类分析处理和景观 要素分类， 得到对应的景观要素类型； 将设定邻 域范围内的同种景观要素类型的像素进行合并 到景观要素对象， 并计算其形状稳定性指标和空 间多样性特征指标； 根据景观要素对象生成邻接 图， 并计算邻接图中相邻两个目标景观要素对象 之间的功能指数； 基于局部特征的尺度自适应方 法进行景观要素对象 的合并， 得到合并后的景观 功能区。 本发 明从特征的角度对乡村景观的文化 属性进行客观、 详细、 准确的评价， 避免了 人为因 素的影响， 有效地结合现有的遥感分类方法， 高 效且准确地进行乡村景观功能区的划分， 大大提 高了效率。 权利要求书2页 说明书12页 附图13页 CN 114611638 B 2022.10.18 CN 114611638 B 1.一种基于尺度自适应的乡村景观 功能区划分方法,其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 获取乡村景观遥感影像信息， 对所述乡村景观遥感影像信息进行聚类分析处理， 并 基于聚类分析结果对所述乡村景观遥感影像信息进行景观要 素分类， 得到对应的景观要 素 类型； S2： 将设定邻域范围内的同种景观要素类型的像素进行合并， 得到景观要素对象， 并计 算所述景观要素对 象的形状稳定性指标和空间多样性特征指标； 其中， 所述形状稳定性指 标由景观要素对象的面积和周长确定， 所述空间多样性特征指标由景观要 素对象的面积和 任一景观要素类型中每个像素的每个维度景观要素类型的空间距离特征值占总体维度空 间距离特 征值的比例值的确定； S3： 根据所述景观要素对象生成邻接 图， 并根据景观要素对象的形状稳定性指标和空 间多样性特征指标计算所述邻接图中相邻两个目标景观要素对 象之间的功能指数； 其中， 功能指数由景观要素对象形状稳定性增益和景观要素对象空间特 征多样性增益确定； S4： 根据所述功能指数并基于局部特征的尺度自适应方法进行景观要素对象的合并， 得到合并后的景观 功能区。 2.根据权利要求1所述基于尺度自适应的乡村景观功能区划分方法,其特征在于， 所述 S1中， 所述对所述乡村景观遥感影像信息进行聚类分析处理， 并基于聚类分析结果对所述 乡村景观遥感影 像信息进行 景观要素分类， 得到对应的景观要素类型 具体包括如下步骤： S11： 分别计算获取的四波段的所述乡村景观遥感影像信息的归一化植被指数NDVI、 土 壤调节植被指数SA VI和归一 化水指数NDW I； S12： 将所述归一化植被指数NDVI、 土壤调节植被指数SAVI和归一化水指数NDWI与四个 波段Red、 Gre en、 Blue、 N IR联合， 构成景观要素的七维特 征图， 对每一维特 征做标准 化处理； S13： 定义景观要素类型数量为r类， 利用k均值聚类算法对标准化的景观要素特征分类 对标准化的景观要素 特征分类， 并进行 滤波处理， 得到对应的景观要素类型。 3.根据权利要求1所述基于尺度自适应的乡村景观功能区划分方法,其特征在于， 所述 S2中， 所述将设定邻域范围内的同种景观要 素类型的像素进 行合并， 得到景观要 素对象， 并 计算所述景观要素对象的形状稳定性指标和空间多样性特 征指标具体包括如下步骤： S21： 将在当前像素的八邻域像素范围内且属于同一景观要素类型的像素进行连接合 并， 得到景观要素对象； S22： 景观要素对象的面积和周长计算所述景观要素对象的形状稳定性指标S； S23： 分别计算所述景观要素对象中每个像素到不同景观类型的地理最近距离以及任 一景观要素类型中每个像素的第i维的空间距离特征值di占总体r个维度空间距离特征值 的比例值Pi； S24： 根据所述任一景观要素类型中每个像素的第i维的空间距离特征值di和比例值Pi 计算所述景观要素对象的空间多样性特 征指标V。 4.根据权利要求1所述基于尺度自适应的乡村景观功能区划分方法,其特征在于， 所述 S3中， 所述根据景观要 素对象的形状稳定性指标和空间多样性特征指标计算所述邻接图中 相邻两个目标 景观要素对象之间的功能指数 具体包括如下步骤： S31： 根据相邻两个所述景观要素对象的形状稳定性指标计算相邻两个所述目标景观 要素对象之间的形状稳定性增益hS；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114611638 B 2S32： 根据相邻两个所述景观要素对象的空间多样性特征指标计算相邻两个目标景观 要素对象之间的空间多样性增益hV； S33： 根据景观要素对象形状稳定性增益hS和景观要素对象空间特征多样性增益hV计算 相邻两个目标 景观要素对象之间的功能指数。 5.根据权利要求4所述的基于尺度自适应的乡村景观功能区划分方法,其特征在于： 所 述S4中， 所述根据所述功能指数并基于局部特征的尺度自适应方法进 行景观要 素对象的合 并具体包括如下步骤： S41： 计算相邻两个目标景观要素对象之间的自适应尺度参数C， 并根据自适应尺度参 数C进行相邻两个目标景观要素对 象的合并， 得到合并后的景观要素对 象并更新所述邻接 图； S42： 判断所述功能指数H是否大于自适应尺度参数C， 如果是， 则结束合并流程， 得到基 于局域特 征进行自适应阈值 合并的景观 功能区， 否则， 返回所述S31并进行循环计算。 6.根据权利要求1所述的基于尺度自适应的乡村景观功能区划分方法,其特征在于， 还 包括如下步骤： S5:利用归一化切割的方法对基于局域特征的自适应方法合并得到的景观功能区进行 功能区自适应优化调整， 得到全局最优划分结果。 7.一种基于尺度自适应的乡村景观功能区划分系统， 其特征在于： 包括景观要素分类 模块、 第一计算 合并模块和第二计算 合并模块； 所述景观要素分类模块， 用于获取乡村景观遥感影像信息， 对所述乡村景观遥感影像 信息进行聚类分析 处理， 并基于聚类分析结果对所述乡村景观遥感影像信息进行景观要 素 分类， 得到对应的景观要素类型； 所述第一计算合并模块， 用于将设定邻域范围内的同种景观要素类型的像素进行合 并， 得到景观要素对象， 并计算所述景观要素对象的形状稳定性和空间多样性特征； 其中， 形状稳定性指标由景观要 素对象的面积和周长确定， 空间多样性特征指标由景观要素对象 的面积和任一景观要素类型中每个像素的每个维度景观要素类型的空间距离特征值占总 体维度空间距离特 征值的比例值的确定； 所述第二计算合并模块， 用于根据所述景观要素对象生成邻接 图， 并根据景观要素对 象的形状稳定性和空间多样性特征计算所述邻接图中相邻两个目标景观要素对 象之间的 功能指数； 其中， 功 能指数由景观要素对 象形状稳定性增 益和景观要素对 象空间特征多样 性增益确定； 所述第二计算合并模块， 还用于根据 所述功能指数并基于局部特征的尺度自适应方法 进行乡村景观要素对象的合并， 得到合并后的景观 功能区。 8.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 其特征在于： 所述计算机程序被处理 器执行时， 实现权利要求1 ‑6任一项所述的基于尺度自适应的乡村景观 功能区划分方法。 9.一种基于尺度自适应的乡村景观功能区划分设备,其特征在于： 包括权利要求8所述 的存储介质和处理器， 所述处理器执行所述存储介质上的计算机程序时实现权利要求1 ‑6 任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114611638 B 3