[发明专利]一种商务集聚区边界识别系统

权利要求书

1.一种商务集聚区边界识别系统，其特征在于，包括建筑物信息获取模块、目标建筑筛选模块、密度图生成模块、集聚区初步矢量边界生成模块、集聚区边界识别模块和数据库；

所述建筑物信息获取模块获取待检测区域内的建筑物轮廓矢量面状图斑和属性信息，并分别发送至目标建筑筛选模块、集聚区初步矢量边界生成模块和集聚区边界识别模块；

所述目标建筑筛选模块根据属性信息筛选出所有目标建筑物轮廓矢量面状图斑，并提取出目标建筑物质心点坐标数据；

所述目标建筑筛选模块将目标建筑物质心点坐标数据发送至密度图生成模块；

所述密度图生成模块将待检测区域划分为若干检测单元，并计算每个检测单元内目标建筑密度值；

所述密度图生成模块根据每个检测单元内目标建筑密度值生成核密度图Hmap，并发送至集聚区初步矢量边界生成模块；

所述集聚区初步矢量边界生成模块利用最佳自然断裂法对密度图Hmap进行处理，生成目标建筑集聚区初步矢量边界范围，并发送至集聚区边界识别模块；

所述集聚区边界识别模块利用最佳自然断裂法对目标建筑集聚区初步矢量边界范围进行优化，识别出目标建筑集聚区的边界范围；

所述数据库存储建筑物信息获取模块、目标建筑筛选模块、密度图生成模块、集聚区初步矢量边界生成模块、集聚区边界识别模块的数据。

2.根据权利要求1所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于：所述建筑物轮廓矢量面状图斑的属性信息包括建筑物用途、建筑物占地面积、建筑物名称和建筑物层数。

3.根据权利要求2所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于：所述目标建筑筛选模块根据属性信息中的建筑物用途筛选出目标建筑物轮廓矢量面状图斑。

4.根据权利要求1所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于：所述目标建筑物为商业用途建筑物。

5.根据权利要求1所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于：所述目标建筑筛选模块提取出目标建筑物质心点坐标数据的步骤为：在Python环境下获取目标建筑物轮廓矢量面状图斑进行矢量要素格式转化，得到矢量面状要素的几何中心点；所述几何中心点即为目标建筑物质心点。

6.根据权利要求1所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于：第x个检测单元f(x)内目标建筑密度值如下所示：

式中，为核加权值，h_n为带宽；x-x_i为估计点x到样本x_i处的距离；w_i为第i栋目标建筑物的总面积，也即样本x_i的权重；n为样本总数。

7.根据权利要求1所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于，所述集聚区初步矢量边界生成模块生成目标建筑集聚区初步矢量边界范围的步骤如下：

1)利用最佳自然断裂法对密度图Hmap进行处理，获得核密度断裂值，将密度图Hmap划分为2个聚类区域；其中，2个聚类区域之间的差异最大，每个聚类区域内部的差异最小；

2)以核密度值大于等于核密度断裂值的区域为目标建筑临界栅格边界区域；

3)利用双边界搜索算法对目标建筑临界栅格边界区域进行空间数据结构转换，得到目标建筑集聚区初步矢量边界范围。

8.根据权利要求7所述的商务集聚区边界识别系统，其特征在于，利用双边界搜索算法对目标建筑临界栅格边界区域进行空间数据结构转换的步骤如下：

1)提取边界点和节点，步骤为：采用2×2栅格阵列作为窗口顺序沿行、列方向对目标建筑临界栅格边界区域扫描，若窗口内4个栅格有且仅有2个不同的变化，则该四个栅格标识为边界点，并保留各栅格所有多边形原编号；若窗口内4个栅格有3个以上不同编号，则标识为节点；

2)搜索边界线，并记录边界点组的2个多边形编号作为对应边界线的左右多边形；

3)若一条边界线上存在连续的3个点，则删除中间多余点。

9.根据权利要求1所述的一种商务集聚区边界识别系统，其特征在于，识别目标建筑集聚区边界范围的步骤如下：

1)利用最佳自然断裂法对初步矢量边界范围按照图斑面积进行自然断裂，得到自然断裂值，将初步矢量边界范围划分为2个聚类区域；其中，2个聚类区域之间的差异最大，每个聚类区域内部的差异最小；

2)以核密度值大于等于自然断裂值的区域为目标建筑集聚区的边界范围。