[发明专利]一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统

权利要求书

1.一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，包括：

时空数据采集单元，其用于获取村镇原始数据，村镇原始数据包括村镇的基本信息、村镇居民的基本信息和外地居民的基本信息；

结构化模型生成单元，其基于村镇的基本信息、村镇居民的基本信息和外地居民的基本信息生成结构化有限元模型；

结构化有限元模型为桁架模型，桁架模型包括基层和衍生层，基层位于桁架模型的底部，衍生层位于基层的上方，基层包含一个以上的节点，基层的一个节点对应于一个村镇；

衍生层的一个节点对应于一个人员；

对于衍生层划分为多层，以十年为一个年代，每个年代对应于一层衍生层，一层衍生层内的节点对应的人员是出生于对应年代的，划分后的多层衍生层按照年代先后依次分布，最下层的一层衍生层对应的年代最早；

在桁架模型内，节点之间通过杆元素连接，杆元素表示人员与人员之间或人员与村镇之间的联系；

对杆元素进行以下的定义：

杆元素为实心圆柱形结构，通过直径即可计算的杆元素的截面积；

定义基准半径为r，计算基准截面积为πr²；

对于衍生层的杆元素，通过节点表示的人员之间的关系强度和基准直径计算节点之间的杆元素的半径；

对于基层与衍生层之间的杆元素，定义常数k，基层与衍生层之间的杆元素的半径为kr；

通过节点表示的人员之间的关系强度和基准直径计算节点之间的杆元素的半径的公式为：

表示人员u与人员v对应的节点之间的杆元素的半径，e表示自然指数，Q表示人员u与人员v之间的关系强度值，其取值范围为(0，1)；

有限元分析单元，其用于对结构化有限元模型施加载荷进行有限元模拟，生成模拟结果；

在模拟结果中标记破坏的节点和杆元素；

其中杆元素破坏模拟的是人员之间的联系断开；

对于节点破坏的模拟的是人员脱离村镇聚落体系。

2.根据权利要求1所述的一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，如果划分的某层衍生层的节点的数量少于第一节点阈值，则将该层衍生层合并到其上一层的衍生层内。

3.根据权利要求1所述的一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，关系强度值Q的计算公式如下：

Q=p/P；

其中，p表示根据Dijkstra算法计算得到的用户之间的最短路径，P为用户之间的最短路径的最大值。

4.根据权利要求1所述的一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，确定连接的衍生层的节点的数量最多的基层的节点，将该基层的节点所连接的衍生层的节点的数量作为常数k的值。

5.根据权利要求1所述的一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，关系强度值Q的计算公式如下：

在上式中，=1，=0.25，代表第k个属性分类，表示属于第k类属性的交互行为的集合；

由作为自变量代入以下公式计算得到：

其中，表示自变量的平均值，表示人员交互行为集合的平均值，表示自变量的最大值，这里表示一个类别的属性交互行为的最大值。

6.根据权利要求1所述的一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，其特征在于，结构化模型生成单元包括：

节点生成单元，其基于村镇的基本信息、村镇居民的基本信息和外地居民的基本信息生成结构化有限元模型的节点；

节点分配单元，其用于将节点生成单元生成的节点分配到基层和衍生层；

杆元素生成单元，其基于村镇的基本信息、村镇居民的基本信息和外地居民的基本信息生成结构化有限元模型的节点之间的杆元素；

杆元素分配单元，其用于将杆元素生成单元生成的杆元素连接到节点之间；

模型构建单元，其基于被分配的节点和杆元素生成结构化有限元模型；

破坏标记节点锁定单元，其用于从有限元分析单元接收破坏的节点和杆元素的信息，并发送到重构启动引擎；

重构启动引擎，其基于破坏的节点和杆元素的信息判断是否重构结构化有限元模型，如果需要重构结构化有限元模型则控制节点分配单元、杆元素分配单元和模型构建单元重构结构化有限元模型。