[发明专利]一种基于栅格数据和面积比修正的交通小区人口统计方法

说明书

本发明公开了一种基于栅格数据和面积比修正的交通小区人口统计方法，该方法将包含交通小区边界的矩形做出恰当的调整后，在整体栅格数据集中精准地确定完全包含交通小区范围的矩形区域栅格数据集，用方形缓冲区代替点来表示栅格，通过缓冲区与交通小区重叠的面积与缓冲区自身面积的比值，修正栅格自身的人口高程值，并对其进行累加，最终得到交通小区的总人口。本发明技术改变了交通小区人口的统计方法，综合考虑交通小区在栅格数据集区域中的精准定位和面积比法对栅格人口值的修正，较好地提高交通小区人口统计的效率和精度。

技术领域

本发明涉及交通仿真、交通大数据等领域，特别是一种基于栅格数据和面积比修正的交通小区人口统计方法。

背景技术

交通系统具有跨学科、跨领域、规模巨大、实验成本高等复杂特性，随着计算机和网络技术的不断发展，智能交通的概念和方法不断成熟，交通系统也向着信息化、网络化、自动化和智能化不断发展。智能交通系统中一个重要的技术就是交通仿真技术，即运用现代计算机技术建立能够替代现实交通系统的计算机模型的技术方法。进行交通仿真的前提就是获得交通相关的数据，而其中相对重要的便是人口数据。

LandScan数据是由美国能源部橡树岭国家实验室推出，采用地理信息系统与遥感影像相结合的创新方法，在大约1千米的格网分辨率范围内，LandScan是最好的全球人口动态统计分析数据集之一，可以获取24小时内平均人口分布情况。数据集有20880行和43200列，覆盖北纬84°到南纬90°，西经180°到东经180°的范围内，单元数据代表了人口分布数值的平均值或近似值。LandScan数据的出现为区域的人口统计带来极大的便捷。

目前对于LandScan数据的处理很多是通过使用栅格的中心点或顶点来表示栅格，判断点是否在交通小区内部，根据判断结果进行相应的人口加减。其存在的问题有：因为单个点没在交通小区内造成整个栅格的数值没被统计，或者仅与交通小区有小部分重叠的栅格被当作整个栅格统计，因此会造成较大的误差。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明目的是提供一种基于栅格数据和面积比修正的交通小区人口统计方法，充分利用栅格数据，通过面积比法修正栅格人口，从而提高交通小区人口统计的效率和精度。

本发明所述的一种基于栅格数据和面积比修正的交通小区人口统计方法，包括如下的步骤：

S1：将交通小区的边界坐标转为经纬度坐标，分别确定其中的最小经度值minlon，最大纬度值maxlat，最大经度值maxlon和最小纬度值minlat，由以上4个参数值则可确定包含交通小区的矩形的两个对角顶点坐标；

S2：对交通小区的矩形范围进行调整，将原矩形范围向其任一个角的方向扩展；，得到新矩形的对角顶点坐标；

S3：对于矩形的顶点，将其转换为图像坐标后，确定矩形在整个栅格数据集中包含的栅格数据区域V，利用栅格左上角顶点来代表栅格，建立其信息集合L，包括栅格左上角顶点的图像坐标(px,py)、和栅格对应的人口高程值perPopu；

S4：将矩形范围内的每个栅格顶点偏移Δd得到栅格中心点(px+Δd,py+Δd)，以栅格中心点为中心生成与栅格规格相同的方形缓冲区，将栅格方形缓冲区边界图像坐标转化为UTM坐标后，加入到栅格顶点的信息集合L中；

S5：在区域V中，计算每个缓冲区与交通小区的相交面积记为interArea，同时计算每个缓冲区自身的面积记为rectArea，由interArea与rectArea的比值确定交通小区每个栅格中人口数值的修正系数δ，并将修正系数δ加入到对应栅格顶点的信息集合L中；

S6：在区域V中，将每个栅格顶点信息集合L中的人口高程值perPopu与修正系数δ相乘得到修正人口corrPopu，再将区域V中的所有栅格的修正人口corrPopu累加，则可确定交通小区修正后的总人口sumPopu。