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申请/专利权人：卉美(鞍山)农业科技有限责任公司

摘要：本发明涉及三维空间分析技术领域，具体为一种基于GIS的园林规划系统，系统包括地形特征提取模块、生态动态模型构建模块、水文循环仿真模块、植被适应性分析模块、生态平衡优化模块、景观设计模拟模块。本发明中，地形特征提取模块利用自组织映射算法和K‑均值聚类，高效精确地分类和提取园林地形特性，为植被配置与水文循环设计提供了精确的数据支持，使得园林规划能够充分考虑地形因素，保证设计方案与地形特性高度匹配，进一步增强园林的自然美感与生态价值，生态平衡优化模块采用遗传算法，对园林生态系统的配置进行智能优化，确保生态系统的稳定性和可持续性，同时提升园林的生态效益和景观品质。

主权项：1.一种基于GIS的园林规划系统，其特征在于，所述系统包括：地形特征提取模块基于三维地形数据，采用自组织映射算法和K-均值聚类自动分类和提取园林地形的坡度、方向、曲率，生成地形特性数据集；生态动态模型构建模块基于所述地形特性数据集，构建混合模型模拟差异化植被针对园林地形特性的适应性，以及生态系统中水体管理和物质循环，获取生态适应性评估；水文循环仿真模块利用所述生态适应性评估中水文数据，仿真区域园林水文循环过程，包括降水入渗、地表径流和地下水流，评估差异化植被和地形配置下水资源分配情况，生成水资源分配状况；植被适应性分析模块根据所述水资源分配状况，分析多类型植被在目标园林地形和水文条件下的生长适应性和生态效益，匹配植物配置方案，生成植物配置优选方案；生态平衡优化模块基于所述植物配置优选方案，采用遗传算法对模拟中的生态位和种间竞争参数进行优化，调整植物配置和园林地形设计，得到生态配置优化策略；景观设计模拟模块利用所述生态配置优化策略，结合地形特性和生态系统要求，采用虚拟现实技术和三维可视化工具模拟园林景观设计方案，生成虚拟景观实体；所述地形特征提取模块包括：坡度方向提取子模块基于三维地形数据，采用坡度算法，分析地形高度差分，提取地形的坡度信息，接着使用方向算法，计算地形面相对北方的偏转角度，提取地形方向信息，生成坡度方向数据；曲率分析子模块基于所述坡度方向数据，通过计算地形的表面弯曲程度，识别地形中的凹凸部分，分析地形的曲率特征，得到曲率特征分析结果；特征数据集整合子模块将所述曲率特征分析结果与坡度方向数据结合，细化每个地形的特征标签，按照地形的物理属性对数据进行分组，将同类特征标签的数据进行链接，剔除异常值和重复值，构建地形特性数据集；所述坡度算法采用公式计算地形的坡度值，其中，为地形高度在X方向上的变化率，为地形高度在方向上的变化率，为地表粗糙度指数，和为调整和方向变化率的权重系数，为调整地表粗糙度影响的权重系数，为归一化因子以维持计算结果的稳定性，所述方向算法采用公式计算每个地形单元的面相对北方的偏转角度，其中，为方向修正系数。

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