[發(fā)明專利]一種基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611004450.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106650618A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳林;譚敏;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法，其特征在于，所述方法的基本步驟為：

(1)獲取行政區(qū)的常住人口數(shù)、燈光數(shù)據(jù)以及其它對人口分布具有影響的自然和社會經(jīng)濟(jì)因素的原始數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到變量因子距離數(shù)據(jù)、燈光數(shù)據(jù)、行政區(qū)人口密度的對數(shù)和二值化柵格轉(zhuǎn)換后的變量因子數(shù)據(jù)；

(2)統(tǒng)計各個行政區(qū)內(nèi)的每個變量因子的平均值或最常出現(xiàn)的值并匹配到行政區(qū)邊界；

(3)將步驟(1)預(yù)處理后得到的變量因子距離數(shù)據(jù)、燈光數(shù)據(jù)和行政區(qū)人口密度的對數(shù)、二值化變量因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)、步驟(2)得到的變量因子的平均值或最常出現(xiàn)值作為隨機森林模型的輸入，來尋找變量因子與人口密度的對數(shù)之間的關(guān)系并輸出變量因子重要性，基于這個關(guān)系反演出L×L米網(wǎng)格的人口數(shù)，得到人口數(shù)據(jù)空間化的初步結(jié)果；

(4)利用分區(qū)密度制圖修正人口數(shù)據(jù)空間化的初步結(jié)果，最終實現(xiàn)基于隨機森林模型的L米網(wǎng)格的人口數(shù)據(jù)空間化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的預(yù)處理包括：

步驟S11，將所有空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一投影坐標(biāo)系以及參考橢球體；

步驟S12，將行政區(qū)的常住人口數(shù)除以行政區(qū)面積得到行政區(qū)的人口密度，并對人口密度取對數(shù)；

步驟S13，對燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行雙線性的重采樣成L×L米的柵格；

步驟S14，對其它對人口分布具有影響的自然和社會經(jīng)濟(jì)變量因子進(jìn)行歐氏距離計算。

步驟S15，對其它矢量格式的對人口分布具有影響的自然和社會經(jīng)濟(jì)變量因子進(jìn)行二值化柵格轉(zhuǎn)換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法，其特征在于，所述的步驟(1)中步驟S15的二值化柵格轉(zhuǎn)換是將矢量格式的變量因子轉(zhuǎn)換成柵格格式，并和行政區(qū)范圍進(jìn)行合并，0表示變量因子為空，1表示變量因子不為空。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法，其特征在于，所述的步驟(2)中的統(tǒng)計各個行政區(qū)內(nèi)的每個變量因子的平均值或最常出現(xiàn)的值具體是指對于變量因子的距離數(shù)據(jù)及其他連續(xù)變量因子進(jìn)行平均值的統(tǒng)計，對于二值化的變量因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)進(jìn)行最常出現(xiàn)值的統(tǒng)計。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于隨機森林模型的人口數(shù)據(jù)空間化方法，其特征在于，所述的步驟(4)中的分區(qū)密度制圖法是按照隨機森林得到的每個網(wǎng)格的人口占一個行政區(qū)的所有網(wǎng)格的總?cè)丝诘谋壤匦路峙涿總€網(wǎng)格的人口數(shù)，計算公式如下：

P_i＝S_j×D_i/D_j

式中，P_i為每個網(wǎng)格內(nèi)的人口數(shù)，S_j為該網(wǎng)格所在的行政區(qū)的人口總數(shù)，D_i為該網(wǎng)格根據(jù)隨機森林模型估計得到的人口數(shù)，D_j為該網(wǎng)格所在的行政區(qū)的所有網(wǎng)格的根據(jù)隨機森林模型估計得到的人口總數(shù)。