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申请/专利权人：怀仁市国土空间综合治理服务中心

摘要：本申请公开了一种基于国土空间规划用土地面积信息采集系统，属于土地面积测量技术领域。该系统包括以下模块：多源数据采集模块，整合卫星、无人机、激光和实地测量数据，实现全方位的土地信息采集；智能地形分割模块，用于将目标区域分割为若干子区域，以捕捉不同空间尺度上的地形变化；3D地形重建与面积计算模块，用于融合多源数据重建高精度3D地形模型并精确计算实际面积；误差评估与校正模块，用于分析地形复杂度与测量误差的关系并进行自适应校正，提高测量精度；标准化处理与管理模块，用于统一数据处理流程和方法，实施质量控制，保证结果的一致性和可靠性。

主权项：1.一种基于国土空间规划用土地面积信息采集系统，其特征在于，包括以下模块：多源数据采集模块，整合卫星、无人机、激光和实地测量数据，实现全方位的土地信息采集；智能地形分割模块，用于将目标区域分割为若干子区域，以捕捉不同空间尺度上的地形变化；3D地形重建与面积计算模块，用于融合多源数据重建高精度3D地形模型并精确计算实际面积；误差评估与校正模块，用于分析地形复杂度与测量误差的关系并进行自适应校正，提高测量精度；标准化处理与管理模块，用于统一数据处理流程和方法，实施质量控制，保证结果的一致性和可靠性；智能地形分割模块包括以下组件：地形特征提取单元，应用卷积神经网络从多源数据中提取关键地形特征；地形复杂度评估单元，通过分析地形的起伏、坡度和纹理因素，对地形复杂度进行量化评估，包括以下步骤：收集并预处理高精度数字高程模型数据，通过去噪、填充空洞和修正异常值确保数据质量和一致性；利用预处理后的数字高程模型数据，计算一系列地形起伏指标，包括相对高程差、地形起伏度和地形位置指数，并采用移动窗口法在不同尺度上分析局部和区域性变化，以量化地形的垂直变化程度；基于数字高程模型数据计算一系列坡度相关参数，包括坡度值、坡向、平均坡度、最大坡度和坡度标准差，以全面反映地形的倾斜特性及其变化；应用小波变换从数字高程模型数据中提取一系列纹理特征，并计算包括对比度、同质性和熵在内的纹理统计量，以捕捉地形的细节特征和空间变化规律；对所有提取的起伏、坡度和纹理指标进行归一化处理，并通过加权求和整合为地形复杂度指数；将地形复杂度指数可视化为分布图，并利用GIS工具进行空间统计分析，以识别复杂度的空间模式和特征区域；分割执行单元，基于复杂度评估结果将目标区域分割为若干个子区域，以精确捕获不同空间尺度上的地形变化；分割结果验证与优化单元，通过交叉验证和人机交互评估分割结果的准确性，并进行必要的修正；分割数据管理与接口单元，负责管理分割结果数据，并为后续处理提供标准化的数据接口；相对高程差的计算公式为：△h=hmax-hmin，其中，hmax表示目标区域内的最高高程值；△h表示目标区域内最高点与最低点之间的高程差异；hmin表示目标区域内的最低高程值；地形起伏度的计算公式为：，其中，TRI表示地形的粗糙程度，反映地形的起伏变化；表示第个邻近像素的高程值；表示中心像素的高程值；n表示邻近像素的数量；地形位置指数TPI的计算公式为：；地形的垂直变化程度通过以下公式量化：，其中，VCM表示总体垂直变化度量；M表示不同尺度的数量；RVVk表示尺度k下的区域性垂直变化程度，其中：RVVk的计算公式为：，Mk表示尺度k下窗口的总数，即分析区域内窗口的数量；σjk表示尺度k下第j个窗口的局部垂直变化程度，其中：σjk的计算公式为：，其中，hpk表示尺度k下第p个窗口内像素的高程值；hˉk表示尺度k下窗口内所有像素高程值的平均值；nj表示尺度k下第j个窗口内的像素数量。

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