近日，由中国科学院华南植物园工程师徐洲锋等科研人员完成的“生态格局分析可视化方法、系统、设备及介质”获国家发明专利授权。

    该发明公开了一种使用多层次结构化地理网格系统对大规模空间数据、算力单元和算法模块进行分层分块组织同构的方法，新方法可以综合利用人眼的视觉交互特点、多层次结构化地理网格单元的数学嵌套关系以及网格化单元的并行计算优势，实现不同尺度、不同粒度的空间特征动态分析与展示。同时，该发明还进一步将多层次结构化地理网格系统作为一种刚性约束机制引入到了跨尺度的生态格局分析之中，相比传统无约束的地理网格分析，该方法不仅可以更好的支持多尺度的格局关系研究，还可以为不同分析任务的数据对齐、数据比较乃至生态格局中尺度本身的量化和描述提供一个标准化的量化分析框架。

    据介绍，生态格局是指生态要素的空间格局及其相互关系。比如物种的分布、植被的分布、种群的迁移路径、种子的空间散布、碳汇的分布等等。生态格局的分析和可视化需要各类观测数据比如遥感、航拍、地面调查监测数据的支持，大尺度大规模的生态格局分析往往需要整合大量异源异质数据，进行大规模运算才能获得分析结果，因此通常很难实现分析的实时动态交互。该发明有望为大规模生态数据在线交互分析平台的建设提供支持。

    该发明获得广东省基础与应用基础研究旗舰项目和广东省重点领域研发计划的资助。

图为使用结构化地理网格系统中不同尺度的网格单元进行格局探索，在小尺度上可以发现植物A的随机分布特征（I）；在中尺度上可以发现植物A的斑块分布特征（II）；在大尺度上可以发现植物A和植物B的上下分布和上下生境异质性特征（II）。研究团队供图

图为使用多层次结构化网格系统对植株I的密度分布进行统计和可视化渲染（II），并利用网格单元的相互嵌套关系进行统计结果的上（III）下（IV）传播示例，同一特征可以快速传播到不同尺度上进行展示。研究团队供图