地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理方法分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

贾旭 杨希 通讯作者:许静新

内蒙古自治区国土空间规划院 内蒙古自治区、呼和浩特市 010010

摘要

地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理是当前地理信息科学领域的研究热点之一。地理国情监测数据和国土调查数据作为不同来源和类型的数据,具有丰富的空间和属性信息,能够提供对国家国情和土地利用情况的全面了解。然而,由于数据来源、格式和精度等方面存在差异,单独使用这些数据进行分析和决策可能存在一定的局限性。因此,将地理国情监测数据与国土调查数据相互融合处理,有助于弥补数据缺陷,提高数据的准确性和可信度,为科学研究、资源管理和政府决策提供更可靠的依据。


关键词

地理国情;监测数据;国土调查

正文


地理国情监测数据和国土调查数据是地理信息领域的重要数据源,本文通过分析两种数据的定义及特点,探讨了它们的融合处理方法与策略,具体包括数据预处理、数据融合算法与模型选择以及数据融合结果验证与评估等步骤。实践案例分析展示了具体的融合处理过程。地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理对于各行业的规划决策和资源管理具有重要意义。

1.地理国情监测数据和国土调查数据融合处理方法

1.1数据来源及研究方法

地理国情监测数据和国土调查数据的融合处理方法涉及多个方面,包括数据来源和研究方法。以下是其中的一些常见方法:

数据来源:地理国情监测数据:地理国情监测数据主要来自于卫星遥感、航空遥感、无人机遥感、地理信息系统(GIS)等技术手段获取的空间数据。这些数据可以包括土地利用、土地覆盖、地表温度、植被指数、环境质量等方面的信息。国土调查数据:国土调查数据主要来自于实地调查、摄影测量、变形监测、人工观测等手段获取的数据。这些数据可以包括地形地貌、地球物理性质、水文水资源、土地所有权、用途规划等方面的信息[1]

数据预处理:在融合处理前,需要对两类数据进行预处理,包括数据格式转换、数据质量评估、数据准确性校验等。通过统一数据格式和坐标系,识别和处理异常值和缺失数据,提高数据的一致性和可信度。

数据集成:数据集成是将地理国情监测数据和国土调查数据进行整合,构建一个一致的数据集。这可以通过空间插值方法、网格化等手段进行,使得不同类型和分辨率的数据能够在同一空间上进行比较和分析。

数据匹配:数据匹配是将地理国情监测数据和国土调查数据进行对应,建立其之间的关联关系。这可以通过地理分析、空间插值、属性匹配等手段进行,以确保两类数据能够在相应的空间和属性上进行融合。

1.2数据融合算法与模型选择

地理国情监测数据和国土调查数据的融合处理可以借助多种数据融合算法与模型来实现。以下是一些常见的方法:

空间插值:空间插值是将不完整或离散的数据点通过插值算法估算其他位置的值,从而在空间上构建连续的数据表面。各种空间插值方法可用于将地理国情监测数据和国土调查数据融合,如克里金插值、反距离权重插值、样条插值等。这些方法可根据需求选择合适的插值算法,并设置适当的参数以获得较准确的融合结果。

统计模型:统计模型可以利用地理国情监测数据和国土调查数据之间的关联性进行融合分析。例如,回归分析可以建立两类数据之间的线性或非线性关系模型,通过拟合模型来预测缺失数据或增加数据的精度。此外,协方差估计、相关分析等统计方法也可用于分析两类数据的相互影响,进一步优化融合结果。

集成框架:集成框架是将多个融合算法和模型结合起来,通过综合多种融合结果来提高整体的准确性和稳定性。例如,融合遥感影像与地形信息的方法可以通过多尺度分析、多感知波段融合、多种特征提取等方式,结合图像分类和地形模型的结果,得到更全面和精确的融合结果[2]

2.地理国情监测数据与国土调查数据融合的策略

2.1数据质量控制与优化方法

地理国情监测数据与国土调查数据融合的策略需要考虑数据质量控制与优化。以下是一些常见的数据质量控制与优化方法:

数据质量评估:对地理国情监测数据和国土调查数据进行质量评估,包括数据准确性、完整性、一致性和时效性等方面的评估。可以利用专家评估、参考样本对比验证、重复测量等方法来评估数据的可信度和准确性。

异常值检测与处理:通过统计分析方法,识别并处理存在于数据中的异常值,例如极端值或错误测量造成的异常数据。可以根据领域知识和经验规则进行判断,并使用插补或删除等方法进行处理。

缺失值填充:分析数据中的缺失情况,根据数据的空间或属性关联关系,采用插值、回归等方法对缺失值进行填充,以保证融合数据的完整性和准确性。

数据一致性校验与纠正:由于地理国情监测数据和国土调查数据可能存在不一致的现象,需要进行一致性校验和纠正。可以利用地理分析工具,比如GIS软件,进行数据一致性的空间匹配和重采样等操作,确保两类数据能够在相应的空间范围上进行融合。

2.2算法改进与模型更新

地理国情监测数据与国土调查数据融合是为了提高对国土资源的认知和管理能力,实现更精准、全面的地理信息服务。在进行策略算法改进和模型更新时,可以考虑以下几个方面:

数据预处理:地理国情监测数据和国土调查数据可能存在采样密度不均匀、空间分辨率不一致等问题。在融合前,需要对数据进行预处理,如插值填充、空间统一化等,以便保证数据的一致性和可比性。

特征工程:对于不同的数据源,特征工程的定义和提取方式可能不同。需要针对性地设计特征提取方法,将地理国情监测数据和国土调查数据转化为可表示的特征,以便后续的融合处理。

融合策略改进:融合策略是数据融合过程中的关键步骤。根据具体应用场景和需求,需要进一步改进融合策略,选择适合的融合方法和权重分配方式。可以考虑基于模型的融合策略,如基于贝叶斯网络的融合策略,结合先验知识和统计推断来融合数据。

算法改进:根据数据特点和挑战,可以对融合算法进行改进。例如,引入机器学习方法,如深度学习和集成学习,通过训练模型来实现更准确的融合结果。另外,基于图像处理和空间分析等技术,可以设计更高效的算法来处理大规模数据的融合问题。

模型更新:随着数据和技术的发展,需要不断更新和改进数据融合模型。可以考虑引入新的模型结构和算法思想,如图卷积网络和注意力机制等,以提供更高的性能和精度[3]

总之,地理国情监测数据与国土调查数据融合的策略算法改进和模型更新需要综合考虑数据特点、应用需求和技术进展。通过数据预处理、特征工程、融合策略改进、算法改进和模型更新等手段,可以实现对数据融合过程的优化和提升,提供更精准、全面的地理信息支持。

结语

地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理是一项复杂而关键的任务,对于实现精准分析和决策具有重要意义。在本文中,对地理国情监测数据和国土调查数据的融合处理方法进行了深入探讨。现有的融合处理方法包括数据预处理、数据集成、数据匹配和数据分析等环节,这些方法可以有效地处理不同来源和格式的数据,并产生准确可信的结果。地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理是一个前沿而有挑战的研究领域,期待未来更多的研究和实践能够推动这一领域的发展,为国家的可持续发展和决策提供更多有益的帮助。

参考文献

[1]田瑞芳.地理国情监测成果与国土调查成果中耕地数据对比分析[J].经纬天地,2023(02):10-12+28.

[2]张金峰,王睿.地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理方法[J].工程技术研究,2023,8(06):205-207.

[3]贾幸雨.地理国情监测数据与国土三调数据的整合试验研究[J].科技资讯,2023,21(05):237-240.

 


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