本发明属于土地利用与规划领域，具体涉及一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法及系统。
背景技术：
1、土地利用/覆被变化是地球系统的基本动态特征，也是全球变化的重要组成部分。在深入探讨土地利用/覆被变化的影响之前，明确不同时段内的变化特征和发展趋势是至关重要的。不同时段的社会发展、政策导向以及自然环境条件都会对土地利用覆被/变化产生一定的影响，通过科学合理地对时间轨迹划分，可以更准确地分析和评估土地利用/覆被的演变过程，揭示其对生态系统、气候和社会经济的深远影响。这种划分不仅是理解土地利用变化的关键步骤，也为深入探讨其对景观格局、气候变化和生态系统服务等方面的影响奠定了坚实基础。
2、当前在不同领域以土地利用/覆被变化为基础的大部分研究多以固定时间间隔或以主观性地分割年限为主探讨不同土地类型之间的动态变化。研究对时间轨迹中不同时段的分割以传统的自主性划分为主，但传统分割方法没有充分考虑土地利用动态变化的时间轨迹节点并不是简单的等距性，从而导致无法完整地捕捉时段内的动态变化，导致低估其变化程度或错过短期波动。
技术实现思路
1、为了解决在土地利用/覆被变化过程中对长时间序列变化的时间轨迹进行有效分割的问题，本发明提供了一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法及系统。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，具体包括以下步骤：
4、获取研究区域连续多年的土地利用/覆被变化数据集；
5、通过m-k检验计算所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中数据的检验统计量，根据所述检验统计量判断不同年份土地利用类型的显著性趋势变化，在所述显著性趋势变化下计算统计量及其逆向序列，根据所述统计量及其逆向序列在置信区间内的交点得到长时间序列轨迹中的第一突变点集合；
6、将所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中的数据利用滑动t检验进行突变检测，得到长时间序列轨迹中的第二突变点集合；
7、将所述第一突变点集合与第二突变点集合的数据合并，根据合并后的突变点识别并筛选对应突变年份，筛选后的突变年份作为长时间序列轨迹的节点，得到土地利用/覆被变化时间轨迹的划分结果。
8、优选地，所述通过m-k检验计算所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中数据的检验统计量，根据所述检验统计量判断不同年份土地利用类型的显著性趋势变化，其中检验统计量具体通过下列公式计算：
9、
10、其中，s为检测不同土地利用/覆被类型连续多年的样本序列的统计量；xa与xb分别对应某种土地利用/覆被类型的面积值，且a<b；n表示年数总和；sgn是符号函数；var(s)和z分别表示检验方差和检验统计量；
11、当所述检验统计量为正值，呈上升趋势变化；当所述检验统计量为负值，呈下降趋势变化。
12、优选地，所述计算统计量及其逆向序列，具体通过下列公式计算：
13、
14、其中，sk表示具有n类不同土地利用/覆被类型的时间序列x构成的秩序列的累计数；a、b和k表示不同年份；e(sk)为累计数sk的均值；var(sk)为累计数sk的方差；xa与xb分别对应某种土地利用/覆被类型的面积值；rb为时间序列xb构成的秩序列定义为rb的xb>xa且1≤a＜b的样本累积数目；ufk为标准正态分布的统计量，ubk为ufk的逆向序列；
15、若ubk与ufk在置信区间内相交，交点即为突变点。
16、优选地，利用滑动t检验进行突变检测，具体为：
17、
18、其中，n为不同土地利用/覆被类型面积序列的统计量；x为时间序列；为均值；为方差；s为中间参量；t为服从自由度v＝n1+n2-2的滑动t分布；
19、若t值超出置信区间则认为发生了突变，得到突变点。
20、优选地，所述连续多年的土地利用/覆被数据集具体包括时间序列和不同土地利用/覆被类型。
21、本发明还提供一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分系统，具体包括：
22、数据获取模块，用于获取研究区域连续多年的土地利用/覆被变化数据集；
23、第一数据处理模块，用于通过m-k检验计算所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中数据的检验统计量，根据所述检验统计量判断不同年份土地利用类型的显著性趋势变化，在所述显著性趋势变化下计算统计量及其逆向序列，根据所述统计量及其逆向序列在置信区间内的交点得到长时间序列轨迹中的第一突变点集合；
24、第二数据处理模块，用于将所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中的数据利用滑动t检验进行突变检测，得到长时间序列轨迹中的第二突变点集合；
25、划分模块，用于将所述第一突变点集合与第二突变点集合的数据合并，根据合并后的突变点识别并筛选对应突变年份，筛选后的突变年份作为长时间序列轨迹的节点，得到土地利用/覆被变化时间轨迹的划分结果。
26、本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法中所述的步骤。
27、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器加载时，能够执行所述一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法中所述的步骤。
28、本发明提供的一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法具有以下有益效果：
29、本发明获取连续多年的土地利用/覆被变化数据集，通过m-k检验与滑动t检验分别得到土地利用/覆被变化长时间序列中的突变点，m-k检验能够检测不同土地利用/覆被变化类型下长时间序列的变化趋势以及突变点，滑动t检验可以精准识别局部的变化趋势并定位突变点发生的位置。合并m-k检验与滑动t检验检测的突变点，识别突变年份，得到土地利用/覆被变化时间轨迹的划分结果，捕捉时段内的动态变化更完整，检测精度更高，所划分的时间序列更科学。改变了在土地利用/覆被变化时间轨迹的相关研究中以固定时间间隔分割时间轨迹的惯用方法，有利于更准确地分析和评估土地利用/覆被类型的演变过程。
1.一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，其特征在于，所述通过m-k检验计算所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集中数据的检验统计量，根据所述检验统计量判断不同年份土地利用类型的显著性趋势变化，其中检验统计量具体通过下列公式计算：
3.根据权利要求1所述的一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，其特征在于，所述计算统计量及其逆向序列，具体通过下列公式计算：
4.根据权利要求1所述的一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，其特征在于，利用滑动t检验进行突变检测，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分方法，其特征在于，所述连续多年的土地利用/覆被变化数据集具体包括时间序列和不同土地利用/覆被类型。
6.一种土地利用/覆被变化时间轨迹的划分系统，其特征在于，包括：
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器加载时，能够执行权利要求1至5任一项所述方法的步骤。