(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211248008.0 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 生态环境部土壤与农业农村生态 环 境监管技术中心 地址 100000 北京市朝阳区安外北 苑大羊 坊8号 (72)发明人 刘孝阳　郭观林　贺银海　王娟　 方婷婷　吴琼　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 赵银萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 20/17(2022.01)G06V 20/10(2022.01) (54)发明名称 一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调 查点位方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于三维仿真模型的土 壤污染状况调查点位方法， 用以解决对人类活动 影响的研究较少， 且土壤布点仍然在二维平面地 图上， 缺少三维空间地理要素的辅助判断的问 题。 首先， 用雷达和无人机摄影手段采集研究区 域地形数据， 通过三维实景建模 软件得到研究区 域的空间三维场景； 其次， 在三维模型构建的基 础上， 利用地理探测器模型， 判断研究区内人类 活动因子与土壤污染特征的关联关系， 得到关联 关系强度的代表， 空间分异性的值； 最后， 根据空 间分异性的值划分研究区域调查点位的等级， 优 化设计土壤调查点位。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115510670 A 2022.12.23 CN 115510670 A 1.一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查 点位方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤一： 用雷达和无人机摄影手段采集研究区域地形数据， 通过三维实景建模软件得 到研究区域的空间三维场景； 步骤二： 在三维模型构建的基础上， 利用地理探测器模型， 判断研究区内人类活动因子 与土壤污染特 征的关联关系， 得到关联关系强度的代 表， 空间分异性的值； 步骤三： 根据空间分异性的值划分研究区域调查 点位的等级， 优化设计土壤调查 点位。 2.如权利要求1所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位方法， 其特征 在于， 所述用雷达和无人机摄影手段采集研究区域地形数据， 通过三维实景建模软件得到 研究区域的空间三维场景的内容包括： S101:利用孔径雷达采集研究区域地形的高程数据， 利用无人机拍摄研究区域地形的 静物测量数据， 通过高程数据和 测量数据构建三维地形； S102:通过三维实景建模软件， 在三维地形上叠加高分遥感影像、 无人机拍摄获得的数 字正射影像和景观设计要素， 还原真实三维场景。 3.如权利要求1所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位方法， 其特征 在于， 所述在三 维模型构建的基础上， 利用地理探测器模型， 判断研究区内人类活动因子与 土壤污染特 征的关联关系， 得到关联关系强度的代 表， 空间分异性的值的内容包括： S201:通过卫星扫描获取的研究区域的地形图像， 对地形图像提取特征要素， 获得当地 地形资料； S202:从地形资料中， 提取企业分布密度要素， 得到人类活动因子和对应的层方差； 从 地形资料中， 提取研究区域的地形特征要 素， 得到全区总方差； 将层方差与全区总方差带入 空间分异性获取模型， 得到空间分异性q。 4.如权利要求1所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位方法， 其特征 在于， 所述根据 空间分异性的值划分研究区域调查点位的等级， 优化设计土壤调查点位的 内容包括： S301:当q值在[0.7,1]时， 说明人类活动因子和土壤污染特征的关联强度高， 采集位点 选择适合， 该采集 点予以保留； S302： 当q值在[0.3,0.7)时， 说明人类活动因子和土壤污染特征关联强度 不高， 该采集 点保留或舍弃； S303:当q值在[0,0.3)时， 说明人类活动因子和土壤污染特征关联强度很低， 该采集点 舍弃。 5.如权利要求2所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位方法， 其特征 在于， 所述通过三 维实景建模软件， 在三 维地形上叠加高分遥感影像、 无人机拍摄获得的数 字正射影像和景观设计要素， 还原真实三维场景的内容包括: S10201： 用无 人机拍摄目标树木， 得到目标树木聚集影 像； S10202： 用阴影 像元处理软件处 理目标数目聚集影 像， 得到目标树木平均阴影 像元； S10203： 带入数目获取模型， 计算得到区域内目标树木数量。 6.一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查 点位系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 三维仿真模块， 用于用雷达和无人机摄影手段采集研究区域地形数据， 通过三维实景 建模软件得到研究区域的空间三维场景；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510670 A 2因子筛选模块， 用于在三维模型构建的基础上， 利用地理探测器模型， 判断研究区内人 类活动因子与土壤污染特 征的关联关系， 得到关联关系强度的代 表， 空间分异性的值； 分析处理模块， 用于根据空间分异性的值划分研究区域调查点位的等级， 优化设计土 壤调查点位。 7.如权利要求6所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位系统， 其特征 在于， 所述 三维仿真模块,包括： 地形构建模块， 用于利用孔径雷达采集研究区域地形的高程数据， 利用无人机拍摄研 究区域地形的静物测量数据， 通过高程数据和 测量数据构建三维地形； 场景还原模块， 用于通过三维实景建模软件， 在三维地形上叠加高分遥感影像、 无人机 拍摄获得的数字正 射影像和景观设计要素， 还原真实三维场景。 8.如权利要求6所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位系统， 其特征 在于， 所述因子 筛选模块包括： 资料提取模块， 用于通过卫星扫描获取的研究区域的地形图像， 对地形图像提取特征 要素， 获得当地 地形资料； 分异性模块， 用于从地形资料中， 提取企业分布密度要素， 得到人类活动因子和对应的 层方差； 从地形资料中， 提取研究区域的地形特征要素， 得到全区总 方差； 将层方差与全区 总方差带入空间分异性获取模型， 得到空间分异性q。 9.如权利要求6所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位系统， 其特征 在于， 所述分析处 理模块包括： 保留模块， 用于当q值在[0.7,1]时， 说明人类活动因子和土壤污染特征的关联强度高， 采集位点选择适 合， 该采集 点予以保留； 兼容模块， 用于当q值在[0.3,0.7)时， 说明人类活动因子和土壤污染特征关联强度不 高， 该采集 点保留或舍弃； 替换模块， 用于当q值在[0,0.3)时， 说明人类活动因子和土壤污染特征关联强度很低， 该采集点舍弃。 10.如权利要求7所述的一种基于三维仿真模型的土壤污染状况调查点位系统， 其特征 在于， 所述场景还原模块包括： 目标采集模块， 用于用无 人机拍摄目标树木， 得到目标树木聚集影 像； 影像处理模块， 用于用阴影像元处理软件处理目标数目聚集影像， 得到目标树木平均 阴影像元； 计算模块， 用于带入数目获取模型， 计算得到区域内目标树木数量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510670 A 3