[发明专利]一种基于城市形态与汇聚模式的人口分析单元划分方法

权利要求书

1.一种基于城市形态与汇聚模式的人口分析单元划分方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、根据城市的空间结构和人口分析细粒度需求，提取分割和组成城市空间区域的要素，包括城市主干道路和水系，面向微观尺度人口活动区域功能异质性贴合城市自然形态，基于几何属性和空间拓扑特征提取道路与水系多边形，将剩余的形态要素通过多边形化拓扑处理划分基础分析单元；

S2、考虑城市人口流动在局部汇聚的空间分布特征以及依赖出入口动态变化的长期稳定特征，构建以局部出入口要素为空间划分核心的人口汇聚偏好模型，利用语义字典匹配和人口流动模拟方法提取对人口汇聚具有关键作用的主出入口要素；

步骤S2中利用语义字典匹配和人口流动模拟方法提取对人口汇聚具有关键作用的主出入口要素的具体实现方式如下；

S21、人口流动路径网络构建

首先，考虑人口流动汇聚的地理特征，在划分区域R内部或外部选择一个地理方位假设一个虚拟的人口流动出发点Op_j，j是根据地理方位选取的出发点；并以区域内所有的出入口要素集合作为目标地点，以城市主干道路网络作为人口流动的主要网络；同时仅考虑地理距离因素对人口移动的影响，利用Dijkstra最短路径算法构建人口流动路径网络集合EP_j＝{ep_j1,ep_j2…ep_jk}，其中k为集合EP_j中的流动路径最大数目；

S22、出入口流动路径相似度计算

提取主要道路网络的道路交叉点，将人口流动路径网络表达为路径交叉点要素的ID序列，然后利用difflib算法计算同一个基础分析单元内各个出入口模拟的路径相似度rs，并结合相似度阈值tv开展主出入口标记，根据城市人口对于基础设施点要素的步行敏感距离数值，并结合人口流动路径网络点序列的平均长度设置tv；

S23、基于路径相似度的主出入口标记

对于任意基础分析单元内的任意两个出入口计算对应的流动路径ep_jv和ep_jw的相似度rs，v＝[1,2…k],w＝[1,2…k]，v≠w，如果rs小于阈值tv则将两个出入口要素分别标记为主出入口；如果rs大于阈值tv则先将两个出入口要素标记为同一个簇；依次对每个出入口要素执行上述操作获得簇集合CTR＝{ct₁，ct₂，ct₃……ct_x}，其中x为集合CTR中的簇最大数目；然后对于任意簇ct_g中的出入口要素，g＝[1,2…x]，考虑空间簇的中心具有代表性的特征，计算簇ct_g中每个出入口要素对应路径的地理距离dis获得距离集合DS＝{dis_g1，dis_g2，dis_g3……dis_gy}，通过对DS的进行排序获得序列SQ＝{s_g1，s_g2，s_g3……s_gy}，其中y为距离集合DS和排序序列SQ的最大数目，选择序列SQ的中值对应的出入口要素标记为主出入口；

S3、利用基础分析单元内的微观结构要素，综合人口汇聚偏好模型提取的主出入口要素利用空间聚类方法划分适合表达和分析人口分布与变化特征的FPAZ，即精细人口分析区。