[发明专利]一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统

说明书

本发明涉及村镇聚落规划管理技术领域，公开了一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，包括用于获取村镇原始数据的时空数据采集单元、基于村镇原始数据生成结构化有限元模型的结构化模型生成单元和用于对结构化有限元模型施加载荷进行有限元模拟的有限元分析单元；本发明通过一个具象的结构化的有限元模型来模拟村镇以及居民之间的关联和结构，通过具体的结构化的有限元模型的模拟演变来模拟村镇体系衍化的过程，可以直观的表达村镇衍化的过程。

技术领域

本发明涉及村镇聚落规划管理技术领域，更具体地说，它涉及一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统。

背景技术

村镇聚落是以地缘、血缘和业缘等为纽带形成的农村家庭生活聚居地。

村镇聚落体系衍化主要研究村镇聚落演变的阶段特征与衍化规律，基于长时间序列高分辨率遥感影像数据、经济普查数据、人口普查数据、社会经济统计数据、田野调查数据、夜间灯光数据、地图POI数据、历史文献、手机信令数据、无人机采样数据等多源时空数据进行多源数据挖掘，对于村镇聚落体系衍化进行研究。

发明内容

本发明提供一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，解决相关技术中村镇聚落体系衍化研究的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种村镇聚落体系衍化的网络分析系统，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；其中外地居民是指与村镇居民存在社会行为联系的非村镇居民；

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；

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；

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。