一种海岸带地理空间场景分类方法

1.本发明涉及遥感分类领域，尤其涉及一种海岸带地理空间场景分类方法。


背景技术：

2.陆海统筹战略是陆域和海域统筹发展的指导方针，提倡海岸带综合开发与管理，海陆经济协调发展，是沿海地区海岸带开发与保护的基本理念。实现海岸带陆海统筹发展的前提是海岸带海陆统筹规划。海陆统筹规划的主要内容和基础是海陆空间统一分区和分类，实现海洋和陆地定位相符、空间规划衔接、污染物排放、处理和管控一体化。
3.目前，常用的陆域空间土地分类体系主要有土地利用/覆被分类体系、三生空间分类体系、主体功能区划等，海域分类体系主要是海洋功能区划分类。不管是针对陆地的土地利用分类，还是针对海域的用海类型划分，在很大程度上将陆海分开来，两种分类只考虑了陆地和海洋的属性，这种陆海分离的分类体系不适用于海陆交接的海岸带，不利于海岸带地区实施海陆统筹管理和开发。2020年自然资源部《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南(试行)》建立了用海用地分类一张表，但是该分类体系实际上也将用海和用地区分开来，例如该分类表的第1到17种和第23种是用地类型，其他是用海类型。为了统一陆域和海域分区，有研究通过陆源社会经济活动对海域的影响，划分了海陆统筹管理分区；也有研究基于海岸线开发适宜性，实施海岸带空间功能分区。这部分研究在一定程度上实现了真正意义上的陆海统一分区的目标，但是这种分区比较简单，缺乏进一步对不同分区和空间详细的分类，很难把握各个分区内部具体的空间利用分布情况，进而对其进行更加具体、详细地管理和规划。此外，相同的用海或用地类型在不同的区域发挥的价值、实现的功能及其对环境产生的压力均不同，而现有的用地和用海分类体系无法体现其因区位不同产生的功能差异性，进而很难反映海岸带地区复杂空间结构及内部联系。由此可知，现有技术尚未公开过可以同时适用于海洋和陆地空间的分类体系。
4.因此，本领域的技术人员致力于开发一种海岸带地理空间场景分类方法，构建一种新型的、同时包含海洋和陆地的并可以反映用地和用海功能空间异质性的海陆一体化分类体系，以期为海岸带地区空间统筹规划和实现陆海统筹提供科学依据，以解决上述现有技术的不足。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有公开的技术尚未有一套可以同时适用于海洋和陆地空间的分类体系的缺陷问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种海岸带地理空间场景分类方法，包括三级分类；
7.具体包括以下步骤：
8.步骤1、地理空间场景一级分类；以陆源氮污染为媒介，通过划分海岸带陆域流域分区及其对近岸海域的影响分区，构建海岸带陆海统筹一级管理分区；
9.步骤2、地理空间场景二级分类；根据区域主导用海/用地类型划分二级地理空间；
10.具体包括，以特定时期区域海岸带土地利用/功能区划数据和海洋功能区划数据为基础，根据空间场景空间拓扑关系中的包含关系，以区域主要用海/用地类型为主，通过消除、融合和归并等工具将面积小于一定大小的斑块与周围面积较大斑块合并为一体，最终将地理空间划分为多个二级类；
11.步骤3、地理空间场景三级分类；根据区域主要的土地使用情况划分海岸带空间场景；
12.具体包括，有主导类型的区域，对主导类型进行更详细地划分，其他类型则粗分类；没有主导类型的区域，对所有类型进行粗分类；
13.进一步地，所述步骤1中，具体包括以下步骤：
14.步骤1-1、使用数字高程数据(digital elevation model,dem)进行多尺度流域边界提取和归并，界定陆源水污染输出边界，确定区域陆源水污染的主要输出范围，在研究区内形成若干个陆源水污染物输出单元(ln)；
15.步骤1-2、选择各陆域分区所对应的海域范围内监测站点，使用基于洋流趋势的反距离权重插值模型对其污染空间分布进行插值模拟，并对污染程度进行分级，提取不满足一类水质状况的海域部分，并将其作为与陆域分区对应海域分区的范围(sn)；
16.步骤1-3、将陆源水污染输出分区与其对应的海域分区在空间上衔接，构建跨越陆海边界的若干个海陆空间，并进行命名，命名方式为“海域名+海陆空间”；
17.进一步地，所述步骤2中，通过消除、融合和归并等工具将面积小于1.5km2的斑块与周围面积较大斑块合并为一体；
18.进一步地，所述步骤2中，将地理空间划分为5个二级类；
19.进一步地，所述步骤2中，所述5个二级类分别是城镇空间、绿地空间、湿地空间、农业空间和近岸海域空间；
20.进一步地，所述步骤3中，所述根据区域主要的土地使用情况划分的海岸带空间场景包括农业空间、绿地空间、城镇空间、湿地空间、近岸海域空间；
21.进一步地，所述步骤3中，所述农业空间包括进一步划分为旱地、水田、湿地、绿地、城镇；
22.进一步地，所述步骤3中，所述绿地空间包括进一步划分为林地、草地、稀疏林、湿地、农田、城镇；
23.进一步地，所述步骤3中，所述城镇空间包括进一步划分为居住、休闲服务、商业、工业、交通、绿地、农田、湿地；
24.进一步地，所述步骤3中，所述湿地空间包括进一步划分为河流、湖泊、滩涂、沼泽、农田、绿地、城镇；
25.进一步地，所述步骤3中，所述近岸海域空间包括进一步划分为工业与城镇用海区、港口航运区、农渔业区、旅游休闲娱乐区、特殊利用区、保留区、海洋保护区；
26.采用以上方案，本发明公开的海岸带地理空间场景分类方法，具有以下优点：
27.本发明公开的海岸带地理空间场景分类方法，基于陆海统筹理念，以陆源污染物为介质，综合考虑海岸带自然特征和开发现状，建立了一套同时包含海洋和陆地的，可以反映用海/用地空间功能差异的分类体系，打破了行政边界的约束，本发明包括三级分类：一
级海陆空间、二级空间和三级场景，对不同分区和空间进行详细的分类，可有效把握各个分区内部具体的空间利用分布情况，便于对其进行更加具体、详细地管理和规划，为海岸带地区空间统筹规划和实现陆海统筹提供科学依据。
28.以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
29.图1是本发明一种海岸带地理空间场景分类方法的地理空间场景一级分类实现方法示意图；
30.图2是本发明一种海岸带地理空间场景分类方法的地理空间场景二、三级分类实现方法示意图；
31.图3是本发明一种海岸带地理空间场景分类方法的地理空间场景综合分类示意图；
具体实施方式
32.以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，这些实施例为示例性描述，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
33.实施例1、一种海岸带地理空间场景分类方法
34.步骤1、地理空间场景一级分类；以陆源氮污染为媒介，通过划分海岸带陆域流域分区及其对近岸海域的影响分区，构建海岸带陆海统筹一级管理分区；如图1所示；
35.具体包括以下步骤：
36.步骤1-1、使用数字高程数据(digital elevation model,dem)进行多尺度流域边界提取和归并，界定陆源水污染输出边界，确定区域陆源水污染的主要输出范围，在研究区内形成若干个陆源水污染物输出单元(ln)；
37.步骤1-2、选择各陆域分区所对应的海域范围内监测站点，使用基于洋流趋势的反距离权重插值模型对其污染空间分布进行插值模拟，并对污染程度进行分级，提取不满足一类水质状况的海域部分，并将其作为与陆域分区对应海域分区的范围(sn)；
38.步骤1-3、将陆源水污染输出分区与其对应的海域分区在空间上衔接，构建跨越陆海边界的若干个海陆空间，并进行命名，命名方式为“海域名+海陆空间”；
39.步骤2、地理空间场景二级分类；根据区域主导用海/用地类型划分二级地理空间；如图2所示；
40.具体包括，以特定时期区域海岸带土地利用/功能区划数据和海洋功能区划数据为基础，根据空间场景空间拓扑关系中的包含关系，以区域主要用海/用地类型为主，通过消除、融合和归并等工具将面积小于1.5km2的斑块与周围面积较大斑块合并为一体，最终将地理空间划分为5个二级类(图2中a到b过程)，所述5个二级类分别是城镇空间、绿地空间、湿地空间、农业空间和近岸海域空间；
41.步骤3、地理空间场景三级分类；根据区域主要的土地使用情况划分海岸带空间场景；如图3所示；
42.具体包括，有主导类型的区域，对主导类型进行更详细地划分，其他类型则粗分类；没有主导类型的区域，对所有类型进行粗分类(图2中b到c过程)；
43.所述根据区域主要的土地使用情况划分的海岸带空间场景包括农业空间、绿地空间、城镇空间、湿地空间、近岸海域空间；
44.所述农业空间包括进一步划分为旱地、水田、湿地、绿地、城镇；
45.所述绿地空间包括进一步划分为林地、草地、稀疏林、湿地、农田、城镇；
46.所述城镇空间包括进一步划分为居住、休闲服务、商业、工业、交通、绿地、农田、湿地；
47.所述湿地空间包括进一步划分为河流、湖泊、滩涂、沼泽、农田、绿地、城镇；
48.所述近岸海域空间包括进一步划分为工业与城镇用海区、港口航运区、农渔业区、旅游休闲娱乐区、特殊利用区、保留区、海洋保护区；
49.由实施例可得，采用本发明分类方法分类的地理空间场景分类名称、编码及分类描述如表1所示；
50.表1地理空间场景分类名称、编码及分类描述
51.52.53.[0054][0055]
综上所述，本专利技术方案，，基于陆海统筹理念，以陆源污染物为介质，综合考虑海岸带自然特征和开发现状，建立了一套同时包含海洋和陆地的，可以反映用海/用地空间功能差异的分类体系，打破了行政边界的约束，本发明包括三级分类：一级海陆空间、二级空间和三级场景，对不同分区和空间进行详细的分类，可有效把握各个分区内部具体的空间利用分布情况，便于对其进行更加具体、详细地管理和规划，为海岸带地区空间统筹规划和实现陆海统筹提供科学依据。
[0056]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种海岸带地理空间场景分类方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、地理空间场景一级分类；以陆源氮污染为媒介，通过划分海岸带陆域流域分区及其对近岸海域的影响分区，构建海岸带陆海统筹一级管理分区；步骤2、地理空间场景二级分类；根据区域主导用海/用地类型划分二级地理空间；步骤3、地理空间场景三级分类；根据区域主要的土地使用情况划分海岸带空间场景。2.如权利要求1所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤2中，其特征在于，具体包括，以特定时期区域海岸带土地利用/功能区划数据和海洋功能区划数据为基础，根据空间场景空间拓扑关系中的包含关系，以区域主要用海/用地类型为主，通过消除、融合和归并等工具将面积小于一定大小的斑块与周围面积较大斑块合并为一体，最终将地理空间划分为多个二级类。3.如权利要求1所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤3中，其特征在于，具体包括，有主导类型的区域，对主导类型进行更详细地划分，其他类型则粗分类；没有主导类型的区域，对所有类型进行粗分类。4.如权利要求1所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤1中，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1-1、使用数字高程数据(digital elevation model,dem)进行多尺度流域边界提取和归并，界定陆源水污染输出边界，确定区域陆源水污染的主要输出范围，在研究区内形成若干个陆源水污染物输出单元(ln)；步骤1-2、选择各陆域分区所对应的海域范围内监测站点，使用基于洋流趋势的反距离权重插值模型对其污染空间分布进行插值模拟，并对污染程度进行分级，提取不满足一类水质状况的海域部分，并将其作为与陆域分区对应海域分区的范围(sn)；步骤1-3、将陆源水污染输出分区与其对应的海域分区在空间上衔接，构建跨越陆海边界的若干个海陆空间，并进行命名，命名方式为“海域名+海陆空间”。5.如权利要求2所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤2中，其特征在于，通过消除、融合和归并等工具将面积小于1.5km2的斑块与周围面积较大斑块合并为一体；将地理空间划分为5个二级类。6.如权利要求5所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤2中，其特征在于，所述5个二级类分别是城镇空间、绿地空间、湿地空间、农业空间和近岸海域空间。7.如权利要求1所述海岸带地理空间场景分类方法，所述步骤3中，其特征在于，所述根据区域主要的土地使用情况划分的海岸带空间场景包括农业空间、绿地空间、城镇空间、湿地空间、近岸海域空间。8.如权利要求7所述海岸带地理空间场景分类方法，其特征在于，所述步骤3中，所述农业空间包括进一步划分为旱地、水田、湿地、绿地、城镇；所述绿地空间包括进一步划分为林地、草地、稀疏林、湿地、农田、城镇；所述城镇空间包括进一步划分为居住、休闲服务、商业、工业、交通、绿地、农田、湿地；所述湿地空间包括进一步划分为河流、湖泊、滩涂、沼泽、农田、绿地、城镇；所述近岸海域空间包括进一步划分为工业与城镇用海区、港口航运区、农渔业区、旅游休闲娱乐区、特殊利用区、保留区、海洋保护区。

技术总结
本发明的海岸带地理空间场景分类方法，基于陆海统筹理念，以陆源污染物为介质，综合考虑海岸带自然特征和开发现状，建立了一套同时包含海洋和陆地的，可以反映用海/用地空间功能差异的分类体系，打破了行政边界的约束，本发明包括三级分类：一级海陆空间、二级空间和三级场景，对不同分区和空间进行详细的分类，可有效把握各个分区内部具体的空间利用分布情况，便于对其进行更加具体、详细地管理和规划，为海岸带地区空间统筹规划和实现陆海统筹提供科学依据。提供科学依据。提供科学依据。


技术研发人员：王雪鸽 颜凤芹 苏奋振 黄翀
受保护的技术使用者：中国科学院地理科学与资源研究所
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/9/7