CN117709594A - 一种地理信息感知与分析方法 - Google Patents

一种地理信息感知与分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地理信息感知与分析方法，涉及地理信息分析技术领域，包括以下步骤：通过地图软件标记河流；根据目标河流的河岸线划定监控区域，并获取目标河流监控区域内的地形数据；根据地形数据分析目标河流的监控价值；根据分析的目标河流监测价值执行对应步骤；将监控区域分为若干监测区域，提取其中区域价值大于或等于预设区域价值阈值的监测区域；对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合；得到监测点和检测方式。通过根据河流设定的监控区域，计算对应的监控价值，监控价值越高说明河流被污染的可能性越高，对被污染可能性较高的河流进行水质检测，能够有效提高水质检测的针对性，避免河流污染不能被及时发现的问题。

Description

一种地理信息感知与分析方法
技术领域
本发明涉及地理信息分析技术领域，具体为一种地理信息感知与分析方法。
背景技术
地理信息区别于常规定义的空间信息，首先，地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的一个最显著的标志。因此通过对地理信息进行分析得到指定区域的各种特征，基于这些特征可以进一步分析以应用于各种场景，利用地理信息，为环境治理提供数据支持，分辨污染源具有广阔的应用前景。
污染源是指造成环境污染的污染物发生源，通常指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置或人体，任何以不适当的浓度，数量，速度，形态和途径进入环境***并对环境产生污染或破坏的物质或能量。
目前，通过工作人员对水质的检测情况对河流的污染情况进行确定，但由于国内河流分布广泛，工作人员无法实现对每一个河流的水质情况进行检测，导致一些河流污染不能被及时发现，当这些污染源被发现时污染程度已达到最大值，需要耗费大量人力、财力才能完成污染源的治理，违背了保护环境的初衷，工作人员在对河流水质污染监测时，如果获取水样的检测点远离污染源，可能使得工作人员的河流的污染情况做出错误判断，同时如果对水样进行全面的监测需要耗费较大的人力物力成本，只对部分项目进行检测又容易错漏，导致水质污染不能被及时发现。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种地理信息感知与分析方法，用于解决现有方案中的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种地理信息感知与分析方法，包括以下步骤：
S1、通过地图软件标记河流，将标记的河流编号后形成标记河流库；
S2、从标记河流库中选择一个未被打上标签的河流作为目标河流，根据目标河流的河岸线划定监控区域，所述监控区域包括直接影响区和间接影响区，通过遥感技术定位目标河流，并获取目标河流监控区域内的地形数据；
S3、根据地形数据分析目标河流的监控价值；
S4、根据分析的目标河流监测价值，如果目标河流的监控价值大于或等于预设的监测价值阈值则执行步骤S5、否则将该目标河流打上无价值标签并返回步骤S2；
S5、将监控区域分为若干监测区域，分析每个监测区域的区域价值，提取其中区域价值大于或等于预设区域价值阈值的监测区域；
S6、对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合；
S7、根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点，根据污染物集合设定检测方式，将该河流打上有价值标签并返回步骤S2。
进一步的，所述监控区域的划定方法包括为获取目标河流的河岸线，以河岸线为基础向外扩展N米的范围作为监控区域，所述直接影响区为河岸线向外扩展n米的范围，所述间接影响区为河岸线向外扩展n～N米的范围，其中10≤n≤100，5000≤N≤10000。
进一步的，所述地形数据包括地形种类和对应的面积，所述地形种类包括农田、工厂、农村、城市和其他，所述农田和其他的面积为监控区域内的面积，农田、工厂、农村和城市的面积为实际占地面积。
进一步的，所述根据地形数据分析目标河流的监控价值的方法包括：
S31、获取监控区域内的地形数据；
S32、使用直接影响区价值计算公式计算直接影响区的价值，所述直接影响区价值计算公式表示为：
式中ZY表示直接影响区价值，a表示农村地形对应的直接影响系数、o表示直接影响区内农村的数量、Ai表示直接影响区内第i个农村的面积、b表示城市地形对应的直接影响系数、p表示直接影响区内城市的数量、Bi表示直接影响区内第i个城市的面积、c表示工厂地形对应的直接影响系数、q表示直接影响区内工厂的数量、Ci表示直接影响区内第i个工厂的面积；
S33、使用间接影响区价值计算公式计算间接影响区的价值，所述间接影响区价值计算公式表示为：
式中JY表示间接影o响区价值，d表示农田地形对应的间接影响系数、D表示间接影响区内农田地形的面积、e表示城市地形对应的间接影响系数、r表示间接影响区内城市的数量、Ei表示间接影响区内第i个城市的面积、f表示工厂地形对应的间接影响系数、s表示间接影响区内工厂的数量、Fi表示间接影响区内第i个工厂的面积；
S34、使用公式JZ＝ZY+JY，计算监控价值JZ。
通过根据河流设定的监控区域，对距离河流较近的直接影响区域和距离河流较远的间接影响区域内的地形进行分析，依据地形种类和地形种类计算对应的监控价值，监控价值越高说明河流被污染的可能性越高，通过监控价值为工作人员水质检测工作提供参考。
进一步的，所述将监控区域分为若干监测区域的方法包括：获取重点影响区地形数据，在两个不同类型地形之间做分割线，依据分割线将监控区域分为若干监测区域。
进一步的，所述分析每个监测区域的区域价值的方法包括：
S51、获取监测区域的地形数据；
S52、计算监测区域中直接影响区的价值，如果直接影响区的地形为农田或其他时监测区域中直接影响区的价值为0，否则使用如下公式计算监测区域中直接影响区的价值：JZY＝X×S，式中JZY表示监测区域中直接影响区的价值、X表示地形种类对应的直接影响系数、S表示对应的面积；
S53、计算监测区域中间接影响区的价值JJY，所述JJY的计算方法与步骤S33中JY的计算方法相同；
S54、使用公式QYZ＝JZY+JJY，计算区域价值QYZ。
进一步的，所述对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合的方法包括：
S61、建立地形类型与污染物对应的污染物参考库；
S62、如果监测区域内的直接影响区的价值JZY大于或等于预设的检测阈值，则根据直接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S63、如果监测区域内的间接影响区的价值JJY大于或等于预设的检测阈值，则根据间接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S64、将步骤S62和S63中获取到的对应的污染物，组合并去除重复项后得到污染物集合。
通过将监控区域分为若干监测区域，对每个监测区域进行进一步分析，根据分析结果确定河流最可能被污染的河段，进而确定监测点，根据分析结果确定河流最可能得污染集合，进而确定对应的监测方法，能有效地避免因为对河流水质检测时取样点位远离污染源和检测项目不全，导致的对水质污染情况作出判断错误，能有效提高水质污染的发现率。
进一步的，所述建立地形类型与污染物对应的污染物参考库的方法为，通过实地监测、环保机构数据、文献资料收集不同地形类型的水源污染物数据，并将地形类型与污染物数据相对应形成污染物参考库。
进一步的，所述根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点的方法为，设定监测区域对应河流段的河岸中点作为监测点，所述根据污染物集合设定检测方式的方法为，获取污染物集合中的每种污染物，每种污染物对应一种检测手段，检测手段的集合作为检测方式。
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、通过根据河流设定的监控区域，对距离河流较近的直接影响区域和距离河流较远的间接影响区域内的地形进行分析，依据地形种类和地形种类计算对应的监控价值，监控价值越高说明河流被污染的可能性越高，对被污染可能性较高的河流进行水质检测，能够有效提高水质检测的针对性，能够降低检测河流数量节省人力成本的同时，最大程度地避免河流污染不能被及时发现的问题。
2、通过将监控区域分为若干监测区域，对每个监测区域进行进一步分析，根据分析结果确定河流最可能被污染的河段，进而确定监测点，根据分析结果确定河流最可能得污染集合，进而确定对应的监测方法，能有效地避免因为对河流水质检测时取样点位远离污染源和检测项目不全，导致的对水质污染情况作出判断错误，能有效提高水质污染的发现率。
附图说明
图1为本发明地理信息感知与分析方法的流程示意图；
图2为本发明地理信息感知与分析方法的分析目标河流的监控价值的流程示意图；
图3为本发明地理信息感知与分析方法的分析监测区域的区域价值骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1-3，本发明提供一种地理信息感知与分析方法，包括以下步骤：
S1、通过地图软件标记河流，将标记的河流编号后形成标记河流库；
S2、从标记河流库中选择一个未被打上标签的河流作为目标河流，根据目标河流的河岸线划定监控区域，所述监控区域包括直接影响区和间接影响区，通过遥感技术定位目标河流，并获取目标河流监控区域内的地形数据；
所述监控区域的划定方法包括为获取目标河流的河岸线，以河岸线为基础向外扩展N米的范围作为监控区域，所述直接影响区为河岸线向外扩展n米的范围，所述间接影响区为河岸线向外扩展n～N米的范围，其中10≤n≤100，5000≤N≤10000。
所述地形数据包括地形种类和对应的面积，所述地形种类包括农田、工厂、农村、城市和其他，所述农田和其他的面积为监控区域内的面积，农田、工厂、农村和城市的面积为实际占地面积。
S3、根据地形数据分析目标河流的监控价值；
S31、获取监控区域内的地形数据；
S32、使用直接影响区价值计算公式计算直接影响区的价值，所述直接影响区价值计算公式表示为：
式中ZY表示直接影响区价值，a表示农村地形对应的直接影响系数、o表示直接影响区内农村的数量、Ai表示直接影响区内第i个农村的面积、b表示城市地形对应的直接影响系数、p表示直接影响区内城市的数量、Bi表示直接影响区内第i个城市的面积、c表示工厂地形对应的直接影响系数、q表示直接影响区内工厂的数量、Ci表示直接影响区内第i个工厂的面积；
S33、使用间接影响区价值计算公式计算间接影响区的价值，所述间接影响区价值计算公式表示为：
式中JY表示间接影o响区价值，d表示农田地形对应的间接影响系数、D表示间接影响区内农田地形的面积、e表示城市地形对应的间接影响系数、r表示间接影响区内城市的数量、Ei表示间接影响区内第i个城市的面积、f表示工厂地形对应的间接影响系数、s表示间接影响区内工厂的数量、Fi表示间接影响区内第i个工厂的面积；
S34、使用公式JZ＝ZY+JY，计算监控价值JZ。
本实例中直接影响区域代表距离河流较近的区域，该区域能通过直接排放的方式污染河流，因此通过该区域内的农村、工厂、城市面积计算直接影响价值，价值越高说明该河流受污染的风险越大越需要监控，间接影响区域代表距离河流较远的区域，该区域能通过雨水、地下水等间接方式污染河流，因此通过该区域内的农田、工厂、城市面积计算间接影响价值，价值越高说明该河流受污染的风险越大越需要监控，每种地形的污染程度不同因此通过不同影响系数进行调节。
S4、根据分析的目标河流监测价值，如果目标河流的监控价值大于或等于预设的监测价值阈值则执行步骤S5、否则将该目标河流打上无价值标签并返回步骤S2；
S5、将监控区域分为若干监测区域，分析每个监测区域的区域价值，提取其中区域价值大于或等于预设区域价值阈值的监测区域；
所述将监控区域分为若干监测区域的方法包括：获取重点影响区地形数据，在两个不同类型地形之间做分割线，依据分割线将监控区域分为若干监测区域。
本实施例中预设区域价值阈值可以是工作人员根据污染治理工作经验设定。
所述分析每个监测区域的区域价值的方法包括：
S51、获取监测区域的地形数据；
S52、计算监测区域中直接影响区的价值，如果直接影响区的地形为农田或其他时监测区域中直接影响区的价值为0，否则使用如下公式计算监测区域中直接影响区的价值：JZY＝X×S，式中JZY表示监测区域中直接影响区的价值、X表示地形种类对应的直接影响系数、S表示对应的面积；
S53、计算监测区域中间接影响区的价值JJY，所述JJY的计算方法与步骤S33中JY的计算方法相同；
S54、使用公式QYZ＝JZY+JJY，计算区域价值QYZ。
本实施例中将地形数据依据直接影响区内的各地形间的分界线，进行分区得到监测区，分区分析河流污染可能，可为后续确定监测点位提供数据支持。
S6、对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合；
S61、建立地形类型与污染物对应的污染物参考库；
所述建立地形类型与污染物对应的污染物参考库的方法为，通过实地监测、环保机构数据、文献资料收集不同地形类型的水源污染物数据，并将地形类型与污染物数据相对应形成污染物参考库。本实例中农田的污染物主要来自于农药、工厂的污染物主要来自于工业废水、城市和农村的污染物主要来自于生活污水，这些污染物都可以通过查阅资料等方式获取。
S62、如果监测区域内的直接影响区的价值JZY大于或等于预设的检测阈值，则根据直接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S63、如果监测区域内的间接影响区的价值JJY大于或等于预设的检测阈值，则根据间接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S64、将步骤S62和S63中获取到的对应的污染物，组合并去除重复项后得到污染物集合。
S7、根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点，根据污染物集合设定检测方式，将该河流打上有价值标签返回步骤S2。
所述根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点的方法为，设定监测区域对应河流段的河岸中点作为监测点，所述根据污染物集合设定检测方式的方法为，获取污染物集合中的每种污染物，每种污染物对应一种检测手段，检测手段的集合作为检测方式。
本实施例中对于污染物的检测手段可以是现有技术。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种航道水下地形变化分析***及方法逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过地图软件标记河流，将标记的河流编号后形成标记河流库；
S2、从标记河流库中选择一个未被打上标签的河流作为目标河流，根据目标河流的河岸线划定监控区域，所述监控区域包括直接影响区和间接影响区，通过遥感技术定位目标河流，并获取目标河流监控区域内的地形数据；
S3、根据地形数据分析目标河流的监控价值；
S4、根据分析的目标河流监测价值，如果目标河流的监控价值大于或等于预设的监测价值阈值则执行步骤S5、否则将该目标河流打上无价值标签并返回步骤S2；
S5、将监控区域分为若干监测区域，分析每个监测区域的区域价值，提取其中区域价值大于或等于预设区域价值阈值的监测区域；
S6、对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合；
S7、根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点，根据污染物集合设定检测方式，将该河流打上有价值标签并返回步骤S2。
2.根据权利要求1所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述监控区域的划定方法包括为获取目标河流的河岸线，以河岸线为基础向外扩展N米的范围作为监控区域，所述直接影响区为河岸线向外扩展n米的范围，所述间接影响区为河岸线向外扩展n～N米的范围，其中10≤n≤100，5000≤N≤10000。
3.根据权利要求2所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述地形数据包括地形种类和对应的面积，所述地形种类包括农田、工厂、农村、城市和其他，所述农田和其他的面积为监控区域内的面积，农田、工厂、农村和城市的面积为实际占地面积。
4.根据权利要求3所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述根据地形数据分析目标河流的监控价值的方法包括：
S31、获取监控区域内的地形数据；
S32、使用直接影响区价值计算公式计算直接影响区的价值，所述直接影响区价值计算公式表示为：
式中ZY表示直接影响区价值，a表示农村地形对应的直接影响系数、o表示直接影响区内农村的数量、Ai表示直接影响区内第i个农村的面积、b表示城市地形对应的直接影响系数、p表示直接影响区内城市的数量、Bi表示直接影响区内第i个城市的面积、c表示工厂地形对应的直接影响系数、q表示直接影响区内工厂的数量、Ci表示直接影响区内第i个工厂的面积；
S33、使用间接影响区价值计算公式计算间接影响区的价值，所述间接影响区价值计算公式表示为：
式中JY表示间接影o响区价值，d表示农田地形对应的间接影响系数、D表示间接影响区内农田地形的面积、e表示城市地形对应的间接影响系数、r表示间接影响区内城市的数量、Ei表示间接影响区内第i个城市的面积、f表示工厂地形对应的间接影响系数、s表示间接影响区内工厂的数量、Fi表示间接影响区内第i个工厂的面积；
S34、使用公式JZ＝ZY+JY，计算监控价值JZ。
5.根据权利要求4所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述将监控区域分为若干监测区域的方法包括：获取重点影响区地形数据，在两个不同类型地形之间做分割线，依据分割线将监控区域分为若干监测区域。
6.根据权利要求5所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述分析每个监测区域的区域价值的方法包括：
S51、获取监测区域的地形数据；
S52、计算监测区域中直接影响区的价值，如果直接影响区的地形为农田或其他时监测区域中直接影响区的价值为0，否则使用如下公式计算监测区域中直接影响区的价值：JZY＝X×S，式中JZY表示监测区域中直接影响区的价值、X表示地形种类对应的直接影响系数、S表示对应的面积；
S53、计算监测区域中间接影响区的价值JJY，所述JJY的计算方法与步骤S33中JY的计算方法相同；
S54、使用公式QYZ＝JZY+JJY，计算区域价值QYZ。
7.根据权利要求6所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述对提取出的监测区域进行分析获取污染物集合的方法包括：
S61、建立地形类型与污染物对应的污染物参考库；
S62、如果监测区域内的直接影响区的价值JZY大于或等于预设的检测阈值，则根据直接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S63、如果监测区域内的间接影响区的价值JJY大于或等于预设的检测阈值，则根据间接影响区内的地形类型通过污染物参考获取对应的污染物；
S64、将步骤S62和S63中获取到的对应的污染物，组合并去除重复项后得到污染物集合。
8.根据权利要求7所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述建立地形类型与污染物对应的污染物参考库的方法为，通过实地监测、环保机构数据、文献资料收集不同地形类型的水源污染物数据，并将地形类型与污染物数据相对应形成污染物参考库。
9.根据权利要求8所述的一种地理信息感知与分析方法，其特征在于，所述根据提取出污染物集合的监测区域设定监测点的方法为，设定监测区域对应河流段的河岸中点作为监测点，所述根据污染物集合设定检测方式的方法为，获取污染物集合中的每种污染物，每种污染物对应一种检测手段，检测手段的集合作为检测方式。
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