本發(fā)明涉及生態(tài)安全格局構(gòu)建，尤其涉及融合地面沉降的生態(tài)安全格局構(gòu)建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、生態(tài)安全格局指在特定區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的空間分布和組織方式，能夠確保生態(tài)系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。構(gòu)建生態(tài)安全格局對(duì)于城市規(guī)劃和發(fā)展至關(guān)重要，可以優(yōu)化國(guó)土生態(tài)空間，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的平衡。然而，城市發(fā)展過(guò)程中通常會(huì)受到人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，出現(xiàn)人類活動(dòng)干擾導(dǎo)致的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境。傳統(tǒng)生態(tài)安全格局構(gòu)建方法主要依賴于土地利用類型數(shù)據(jù)和景觀生態(tài)學(xué)理論，難以準(zhǔn)確刻畫復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，準(zhǔn)確度低。

2、綜上，相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題有待得到改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了融合地面沉降的生態(tài)安全格局構(gòu)建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，有效地提高了準(zhǔn)確度。

2、一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了融合地面沉降的生態(tài)安全格局構(gòu)建方法，包括以下步驟：

3、獲取待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)包括歷史地面沉降數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)或人文數(shù)據(jù)；

4、對(duì)所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；

5、在目標(biāo)研究區(qū)域中生成采樣點(diǎn)，所述采樣點(diǎn)的生態(tài)安全格局類型包括非生態(tài)適宜區(qū)、生態(tài)源地或生態(tài)廊道；

6、根據(jù)所述目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和所述采樣點(diǎn)，生成生態(tài)安全格局類型概率圖，所述生態(tài)安全格局類型概率圖包括非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、生態(tài)源地概率圖或生態(tài)廊道概率圖；

7、利用預(yù)設(shè)圖融合法對(duì)多個(gè)所述生態(tài)安全格局類型概率圖進(jìn)行多圖層融合處理，生成生態(tài)安全格局融合分布圖，所述預(yù)設(shè)圖融合法包括加權(quán)平均法、主成分分析法、信息熵融合法或非線性融合法；

8、根據(jù)生態(tài)功能區(qū)和沉降等級(jí)，對(duì)所述生態(tài)安全格局融合分布圖進(jìn)行地面沉降融合處理，得到地面沉降分布圖，所述生態(tài)功能區(qū)包括建設(shè)區(qū)、源地區(qū)、廊道區(qū)或緩沖區(qū)，所述沉降等級(jí)包括非沉降、輕微沉降和中等沉降；

9、對(duì)所述地面沉降分布圖進(jìn)行沉降等級(jí)合并處理，得到目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖。

10、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括：

11、對(duì)所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗處理，得到第一多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；

12、對(duì)所述第一多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到第二多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；

13、對(duì)所述第二多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，得到所述目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。

14、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和所述采樣點(diǎn)，生成生態(tài)安全格局類型概率圖，包括：

15、從所述目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)中提取生態(tài)安全格局特征，所述生態(tài)安全格局特征包括地質(zhì)特征、地形特征、土地利用特征、生態(tài)環(huán)境特征、氣候特征或人文特征；

16、對(duì)所述生態(tài)安全格局特征進(jìn)行降維處理；

17、根據(jù)所述采樣點(diǎn)，從所述目標(biāo)研究區(qū)域中獲取樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)；

18、將降維處理后的所述生態(tài)安全格局特征和所述樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入到預(yù)設(shè)深度學(xué)習(xí)模型，以使所述預(yù)設(shè)深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到生態(tài)安全格局預(yù)測(cè)模型；

19、將所述目標(biāo)研究區(qū)域的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集輸入到所述生態(tài)安全格局預(yù)測(cè)模型，得到所述生態(tài)安全格局類型概率圖。

20、在一些實(shí)施例中，所述生態(tài)安全格局預(yù)測(cè)模型的結(jié)構(gòu)構(gòu)建過(guò)程包括：

21、構(gòu)建輸入層，所述輸入層包括44個(gè)神經(jīng)元；

22、在所述輸入層后，構(gòu)建第一隱藏層，所述第一隱藏層包括64個(gè)神經(jīng)元和第一激活函數(shù)，應(yīng)用于所述第一隱藏層的丟棄率為0.3；

23、在所述第一隱藏層后，構(gòu)建第二隱藏層，所述第二隱藏層包括32個(gè)神經(jīng)元和所述第一激活函數(shù)，應(yīng)用于所述第二隱藏層的丟棄率為0.3；

24、在所述第二隱藏層后，構(gòu)建第三隱藏層，所述第三隱藏層包括16個(gè)神經(jīng)元和所述第一激活函數(shù)；

25、在所述第三隱藏層后，構(gòu)建輸出層，所述輸出層包括3個(gè)神經(jīng)元和第二激活函數(shù)。

26、在一些實(shí)施例中，所述利用預(yù)設(shè)圖融合法對(duì)多個(gè)所述生態(tài)安全格局類型概率圖進(jìn)行多圖層融合處理，生成生態(tài)安全格局融合分布圖，包括：

27、從所述生態(tài)安全格局類型概率圖中提取柵格信息；

28、當(dāng)所述預(yù)設(shè)圖融合法為所述加權(quán)平均法時(shí)，設(shè)置第一圖層權(quán)重集；

29、根據(jù)所述第一圖層權(quán)重集和所述柵格信息，對(duì)所述非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、所述生態(tài)源地概率圖和所述生態(tài)廊道概率圖進(jìn)行加權(quán)平均融合處理，生成加權(quán)平均融合分布圖；

30、當(dāng)所述預(yù)設(shè)圖融合法為所述主成分分析法時(shí)，對(duì)所述非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、所述生態(tài)源地概率圖和所述生態(tài)廊道概率圖分別進(jìn)行數(shù)組轉(zhuǎn)換處理，得到對(duì)應(yīng)的概率圖一維數(shù)組；

31、對(duì)多個(gè)所述概率圖一維數(shù)組進(jìn)行數(shù)組合并處理，得到概率圖多維數(shù)組；

32、對(duì)所述概率圖多維數(shù)組進(jìn)行數(shù)組重塑處理，得到概率圖二維數(shù)組，所述概率圖二維數(shù)組的第一個(gè)維度用于表征像素，所述概率圖二維數(shù)組的第二個(gè)維度用于表征圖層；

33、根據(jù)解釋方差比例，對(duì)所述概率圖二維數(shù)組進(jìn)行主成分分析，得到主成分結(jié)果；

34、對(duì)所述主成分結(jié)果進(jìn)行柵格重塑處理；

35、根據(jù)柵格重塑處理后的所述主成分結(jié)果和所述柵格信息，生成主成分融合分布圖；

36、當(dāng)所述預(yù)設(shè)圖融合法為所述信息熵融合法時(shí)，對(duì)所述非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、所述生態(tài)源地概率圖和所述生態(tài)廊道概率圖分別進(jìn)行信息熵計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的概率圖信息熵；

37、根據(jù)多個(gè)所述概率圖信息熵，計(jì)算總信息熵；

38、根據(jù)多個(gè)所述概率圖信息熵和所述總信息熵，計(jì)算第二圖層權(quán)重集；

39、根據(jù)所述第二圖層權(quán)重集和所述柵格信息，對(duì)所述非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、所述生態(tài)源地概率圖和所述生態(tài)廊道概率圖進(jìn)行加權(quán)融合處理，生成信息熵融合分布圖；

40、當(dāng)所述預(yù)設(shè)圖融合法為所述非線性融合法時(shí)，設(shè)置第三圖層權(quán)重集；

41、根據(jù)所述第三圖層權(quán)重集，將所述非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、所述生態(tài)源地概率圖和所述生態(tài)廊道概率圖輸入到預(yù)設(shè)非線性激活函數(shù)，生成非線性融合分布圖；

42、根據(jù)所述預(yù)設(shè)圖融合法的特點(diǎn)，從待選取融合分布圖中選取一個(gè)分布圖作為所述生態(tài)安全格局融合分布圖，所述待選取融合分布圖包括所述加權(quán)平均融合分布圖、所述主成分融合分布圖、所述信息熵融合分布圖和所述非線性融合分布圖。

43、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)生態(tài)功能區(qū)和沉降等級(jí)，對(duì)所述生態(tài)安全格局融合分布圖進(jìn)行地面沉降融合處理，得到地面沉降分布圖，包括：

44、獲取歷史衛(wèi)星雷達(dá)數(shù)據(jù)；

45、根據(jù)所述歷史衛(wèi)星雷達(dá)數(shù)據(jù)和所述沉降等級(jí)，利用合成孔徑雷達(dá)干涉生成地面沉降速率圖；

46、根據(jù)所述沉降等級(jí)和生態(tài)安全等級(jí)，構(gòu)建列聯(lián)表；

47、根據(jù)所述列聯(lián)表，計(jì)算期望頻數(shù)；

48、根據(jù)所述期望頻數(shù)，進(jìn)行卡方統(tǒng)計(jì)量計(jì)算和顯著性檢驗(yàn)，計(jì)算地面沉降與生態(tài)安全格局融合分布圖之間的關(guān)聯(lián)度；

49、將所述地面沉降速率圖與所述生態(tài)安全格局融合分布圖進(jìn)行空間疊加，得到疊加圖；

50、根據(jù)所述疊加圖，計(jì)算所述生態(tài)功能區(qū)中每個(gè)所述沉降等級(jí)對(duì)應(yīng)的沉降面積占比；

51、根據(jù)所述沉降面積占比，計(jì)算地面沉降對(duì)所述生態(tài)功能區(qū)的影響程度；

52、根據(jù)所述關(guān)聯(lián)度、所述影響程度和所述生態(tài)安全格局融合分布圖，生成所述地面沉降分布圖。

53、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述地面沉降分布圖進(jìn)行沉降等級(jí)合并處理，得到目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖，包括：

54、從所述地面沉降分布圖中提取所述生態(tài)功能區(qū)與所述沉降等級(jí)之間的多個(gè)沉降組合；

55、對(duì)所述多個(gè)沉降組合進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，得到優(yōu)先級(jí)順序；

56、根據(jù)所述優(yōu)先級(jí)順序和所述生態(tài)功能區(qū)的類型數(shù)，對(duì)所述地面沉降分布圖中的所述多個(gè)沉降組合進(jìn)行分類規(guī)劃，得到所述目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖。

57、在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

58、根據(jù)所述目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖，計(jì)算每種所述生態(tài)功能區(qū)對(duì)應(yīng)的功能區(qū)面積比例；

59、將所述功能區(qū)面積比例與生態(tài)保護(hù)前的原始面積比例進(jìn)行比較，得到生態(tài)保護(hù)影響程度；

60、根據(jù)所述地面沉降分布圖，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；

61、根據(jù)所述功能區(qū)面積比例、所述生態(tài)保護(hù)影響程度和所述高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，生成生態(tài)空間布局策略。

62、另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了融合地面沉降的生態(tài)安全格局構(gòu)建裝置，包括：

63、第一模塊，用于獲取待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)包括歷史地面沉降數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)或人文數(shù)據(jù)；

64、第二模塊，用于對(duì)所述待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；

65、第三模塊，用于在目標(biāo)研究區(qū)域中生成采樣點(diǎn)，所述采樣點(diǎn)的生態(tài)安全格局類型包括非生態(tài)適宜區(qū)、生態(tài)源地或生態(tài)廊道；

66、第四模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和所述采樣點(diǎn)，生成生態(tài)安全格局類型概率圖，所述生態(tài)安全格局類型概率圖包括非生態(tài)適宜區(qū)概率圖、生態(tài)源地概率圖或生態(tài)廊道概率圖；

67、第五模塊，用于利用預(yù)設(shè)圖融合法對(duì)多個(gè)所述生態(tài)安全格局類型概率圖進(jìn)行多圖層融合處理，生成生態(tài)安全格局融合分布圖，所述預(yù)設(shè)圖融合法包括加權(quán)平均法、主成分分析法、信息熵融合法或非線性融合法；

68、第六模塊，用于根據(jù)生態(tài)功能區(qū)和沉降等級(jí)，對(duì)所述生態(tài)安全格局融合分布圖進(jìn)行地面沉降融合處理，得到地面沉降分布圖，所述生態(tài)功能區(qū)包括建設(shè)區(qū)、源地區(qū)、廊道區(qū)或緩沖區(qū)，所述沉降等級(jí)包括非沉降、輕微沉降和中等沉降；

69、第七模塊，用于對(duì)所述地面沉降分布圖進(jìn)行沉降等級(jí)合并處理，得到目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖。

70、另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的方法。

71、本發(fā)明所具有的有益效果如下：

72、本發(fā)明實(shí)施例首先獲取待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，對(duì)待處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，然后在目標(biāo)研究區(qū)域中生成采樣點(diǎn)，根據(jù)目標(biāo)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和采樣點(diǎn)，生成生態(tài)安全格局類型概率圖，再利用預(yù)設(shè)圖融合法對(duì)多個(gè)生態(tài)安全格局類型概率圖進(jìn)行多圖層融合處理，生成生態(tài)安全格局融合分布圖，根據(jù)生態(tài)功能區(qū)和沉降等級(jí)，對(duì)生態(tài)安全格局融合分布圖進(jìn)行地面沉降融合處理，得到地面沉降分布圖，最后對(duì)地面沉降分布圖進(jìn)行沉降等級(jí)合并處理，得到目標(biāo)生態(tài)安全格局分布圖，從而能夠融合地面沉降實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全格局構(gòu)建，提高了準(zhǔn)確度。

73、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。