本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提出一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法,包括,基于手機(jī)信令數(shù)據(jù),提取城鎮(zhèn)空間單元社群中城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度指標(biāo);對(duì)聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;根據(jù)城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)所述城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的聯(lián)系度指標(biāo)對(duì)所述城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理;基于預(yù)處理后的城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),使用louvain算法進(jìn)行城鎮(zhèn)空間單元社群的劃分。通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提出的方法,可以基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)分析人群在城鎮(zhèn)空間中流動(dòng)情況,以此反映城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系強(qiáng)度,并最終將城鎮(zhèn)空間單元?jiǎng)澐譃椴煌纳缛骸?br />
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、手機(jī)信令數(shù)據(jù)具有豐富的城市活動(dòng)信息,可以實(shí)時(shí)反映城市間的人口流動(dòng)特征,能夠用于高精度的城市空間分析。人口在城鎮(zhèn)空間中的流動(dòng),可以反映城鎮(zhèn)內(nèi)各個(gè)區(qū)域之間的空間關(guān)系和組織形式,是城鎮(zhèn)空間格局的具體體現(xiàn)。
2、城鎮(zhèn)空間是一定范圍內(nèi)的連續(xù)空間,而城鎮(zhèn)空間單元?jiǎng)t是對(duì)城鎮(zhèn)空間的細(xì)分。城鎮(zhèn)空間單元的劃分方式,可以使用次級(jí)的行政區(qū)劃邊界進(jìn)行劃分,例如市域空間可以細(xì)分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道單元;也可以使用網(wǎng)格劃分,將完整的城鎮(zhèn)空間機(jī)械的劃分為若干網(wǎng)格單元。
3、社群是網(wǎng)絡(luò)分析中的概念,它表示的是一組高強(qiáng)度聯(lián)系的節(jié)點(diǎn),社群內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間彼此連接的強(qiáng)度要顯著高于不同社群之間的節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系。在城鎮(zhèn)空間單元的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中劃分社群,能夠揭示城鎮(zhèn)空間單元間聯(lián)系的不均勻性,可以識(shí)別城鎮(zhèn)空間內(nèi)部的集聚模式、功能結(jié)構(gòu)和組織特征,在國(guó)土空間規(guī)劃與治理、行政區(qū)劃優(yōu)化調(diào)整等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用意義。
4、已有的技術(shù)方案主要基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)分析城鎮(zhèn)中人口的居住地和工作地,以在某城鎮(zhèn)單元內(nèi)居住、在另一個(gè)城鎮(zhèn)單元內(nèi)工作的人口數(shù)量作為兩個(gè)城鎮(zhèn)單元間的聯(lián)系強(qiáng)度,最后使用fast?unfolding算法、louvain算法等網(wǎng)絡(luò)分析算法實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)單元社群劃分。
5、現(xiàn)有的技術(shù)方案主要存在三個(gè)缺點(diǎn):
6、1、反映人口流動(dòng)的指標(biāo)單一。現(xiàn)有技術(shù)方案大多只使用了人口居住地和工作地的聯(lián)系來(lái)作為城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度,只能體現(xiàn)城鎮(zhèn)空間在職住功能方面的結(jié)構(gòu)特征,難以綜合評(píng)判城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系緊密程度。
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p>7、2、未對(duì)城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。現(xiàn)有技術(shù)方案大多直接使用城鎮(zhèn)空間單元間的人流量作為聯(lián)系度,但人流量的大小會(huì)受到城鎮(zhèn)空間單元內(nèi)居住人口數(shù)量的影響,而城鎮(zhèn)人口在各個(gè)空間單元內(nèi)的分布是嚴(yán)重不均的,這就導(dǎo)致城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系關(guān)系受到人口數(shù)量差異的干擾而無(wú)法被準(zhǔn)確識(shí)別。8、3、未對(duì)城鎮(zhèn)單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理。現(xiàn)有技術(shù)方案大多直接將基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)提取到的城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系度矩陣輸入fast?unfolding算法、louvain算法等網(wǎng)絡(luò)分析算法,未進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層面的其它處理,完全依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)分析算法自身的泛化能力來(lái)實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)空間單元社群劃分。但這類(lèi)算法本身并不完全可靠,例如可能出現(xiàn)分離群合并的傾向,導(dǎo)致輸出的結(jié)果不符合對(duì)城鎮(zhèn)空間單元組織結(jié)構(gòu)研究的預(yù)期。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
2、為此,本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提出一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法,用于城鎮(zhèn)空間單元?jiǎng)澐譃椴煌纳缛骸?/p>
3、為達(dá)上述目的,本專(zhuān)利技術(shù)第一方面實(shí)施例提出了一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法,包括:
4、基于手機(jī)信令數(shù)據(jù),提取城鎮(zhèn)空間單元社群中城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度指標(biāo);
5、對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;
6、根據(jù)所述城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的聯(lián)系度指標(biāo)對(duì)所述城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理;
7、基于預(yù)處理后的城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),使用louvain算法進(jìn)行所述城鎮(zhèn)空間單元社群的劃分。
8、另外,根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)上述實(shí)施例的一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法還可以具有以下附加的技術(shù)特征:
9、進(jìn)一步地,在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述基于手機(jī)信令數(shù)據(jù),提取城鎮(zhèn)空間單元社群中城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度指標(biāo),包括:
10、基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)分析研究區(qū)域內(nèi)的居住人口,并識(shí)別其居住地,得到第一識(shí)別結(jié)果;
11、基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)分析研究區(qū)域內(nèi)的工作人口,并識(shí)別其工作地,得到第二識(shí)別結(jié)果;
12、基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)分析研究區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)人口,得到第三識(shí)別結(jié)果;
13、根據(jù)所述第一識(shí)別結(jié)果和所述第二識(shí)別結(jié)果分析研究區(qū)域內(nèi)各城鎮(zhèn)空間單元間的居住地-工作地聯(lián)系度;
14、根據(jù)所述第一識(shí)別結(jié)果和所述第三識(shí)別結(jié)果分析研究區(qū)域內(nèi)各城鎮(zhèn)空間單元間的居住地-非工作地聯(lián)系度;
15、根據(jù)所述第一識(shí)別結(jié)果、所述第二識(shí)別結(jié)果和所述第三識(shí)別結(jié)果分析研究區(qū)域內(nèi)各城鎮(zhèn)空間單元間的非居住地-非工作地聯(lián)系度。
16、進(jìn)一步地,在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,包括:
17、對(duì)居住地-工作地聯(lián)系度做標(biāo)準(zhǔn)化處理:
18、
19、式中,aij為在城鎮(zhèn)空間單元i中居住、在單元j中工作的人口數(shù)量,ri為城鎮(zhèn)空間單元i中識(shí)別到的總居住人口數(shù)量,aij為城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度;
20、對(duì)居住地-非工作地聯(lián)系度做標(biāo)準(zhǔn)化處理:
21、
22、式中,bij為在城鎮(zhèn)空間單元i中居住、非工作日在單元j中駐留的人口數(shù)量,ri為城鎮(zhèn)空間單元i中識(shí)別到的總居住人口數(shù)量,bij為城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的居住地-非工作地聯(lián)系度;
23、對(duì)非居住地-非工作地聯(lián)系度做標(biāo)準(zhǔn)化處理:
24、
25、式中,cijd為d日同時(shí)在城鎮(zhèn)空間單元i和j中駐留、駐留時(shí)長(zhǎng)超過(guò)2小時(shí)且居住地和工作地不在城鎮(zhèn)空間單元i和j中的人口數(shù)量,sid為城鎮(zhèn)空間單元i在d日識(shí)別到的駐留時(shí)長(zhǎng)超過(guò)2小時(shí)的人口數(shù)量,numd為研究時(shí)段的總天數(shù),cij為城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的非居住地-非工作地聯(lián)系度。
26、進(jìn)一步地,在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,在對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,還包括:
27、對(duì)三項(xiàng)聯(lián)系度指標(biāo)做極差標(biāo)準(zhǔn)化處理:
28、
29、式中,aij為城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度,max(aij)為計(jì)算所得單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度中的最大值,min(aij)為計(jì)算所得單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度中的最小值,a′ij為經(jīng)過(guò)極差標(biāo)準(zhǔn)化后的城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度。其他兩項(xiàng)指標(biāo)b′ij、c′ij的計(jì)算方法相同;
30、將三項(xiàng)聯(lián)系度指標(biāo)等權(quán)重合并,得到城鎮(zhèn)空間單元綜合聯(lián)系度:
31、
32、式中,a′ij、b′ij、c′ij為經(jīng)過(guò)極差標(biāo)準(zhǔn)化后的城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的居住地-工作地聯(lián)系度、居住地-非工作地聯(lián)系度、非居住地-非工作地聯(lián)系度,lij為城鎮(zhèn)空間單元i與j之間的綜合聯(lián)系度。
33、進(jìn)一步地,在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述根據(jù)所述城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的聯(lián)系度指標(biāo)對(duì)所述城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理,包括:
34、將城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系關(guān)系視為網(wǎng)絡(luò),所述城鎮(zhèn)空間單元為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),所述城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系為網(wǎng)絡(luò)中的邊,聯(lián)系度值即為邊的權(quán)重值,借鑒最小生成樹(shù)的方法,從城鎮(zhèn)空間單元綜合聯(lián)系度網(wǎng)絡(luò)中提取出包含所有城鎮(zhèn)空間單元、且聯(lián)系度值最大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
35、進(jìn)一步地,在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,還本文檔來(lái)自技高網(wǎng)
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于手機(jī)信令數(shù)據(jù),提取城鎮(zhèn)空間單元社群中城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度指標(biāo),包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法,其特征在于,在對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的聯(lián)系度指標(biāo)對(duì)所述城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,還包括:
7.一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分裝置,其特征在于,包括以下模塊:
8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備,其特征在于,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí),實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)空間單元社群劃分方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于手機(jī)信令數(shù)據(jù),提取城鎮(zhèn)空間單元社群中城鎮(zhèn)空間單元間的聯(lián)系度指標(biāo),包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法,其特征在于,在對(duì)所述聯(lián)系度指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述城鎮(zhèn)空間單元社群構(gòu)建城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的聯(lián)系度指標(biāo)對(duì)所述城鎮(zhèn)空間單元聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:齊大勇,秦曉川,余婷,楊欽宇,趙霖,郭繼凱,史慧珍,
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司,
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