[發明專利]一種基于GIS城市人員空間分布的預警分析方法

在審

• 申請號: 201711446409.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108074018A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 蔡藝振;陳銘龍;許輝奇
• 申請（專利權）人: 福建威盾科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/30;G06Q50/26
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 郭若山

1.一種基于GIS城市人員空間分布的預警分析方法，其特征在于：其通過將犯罪案件的實際發生位置導入到城區現狀圖中，進行數字處理，并與城市電子矢量地圖、影像地圖進行疊加，獲取犯罪數據空間分布圖；基于GIS人口密度空間化的方法建立城市人員空間分布模型，并通過該城市人員空間分布模型獲取城市出行人數；最后結合犯罪數據空間分布圖和城市出行人數獲取城市出行人數與城市犯罪案件數的函數關系；

在進行城市預警分析時，通過城市的社區刃口統計資料、土地利用現狀圖、道路圖以及城市居住地圖，建立城市人員空間分布模型，并通過該模型獲取城市各個居住地的出行人數，然后結合上述城市出行人數與犯罪案件數的函數關系，獲取城市各個居住地的犯罪案件數，形成預測的城市犯罪空間分布圖。

2.根據權利要求1所述的一種基于GIS城市人員空間分布的預警分析方法，其特征在于：所述預警分析方法具體包括以下步驟：

步驟1、構建犯罪數據空間分布圖

使用SuperMap工具，將城區土地利用現狀圖和道路分布圖導入并存儲為SuperMap格式的地圖文件，進行坐標配準，獲取城市現狀圖；然后將犯罪案件的實際發生位置導入到城區現狀圖中，進行數字處理，并與城市電子矢量地圖、影像地圖進行疊加，得到犯罪數據空間分布圖，并以地理數據庫的形式表達犯罪數據空間分布特征；

步驟2、構建城市人口空間分布模型

步驟2.1、利用城市內的社區人口統計資料、土地利用現狀圖、道路圖以及城市居住地圖，確定城市中心位置，獲取各個居住地質心點與城市中心點的距離，計算出各個居住地面積和城區總面積；

步驟2.2利用各個居住地面積和城區總面積，計算各個居住地的人口密度系數和各個街道社區內的居住地人口數；其中，居住地塊的人口密度系數為：

Vij＝Aij×lnA×exp(-1.9874rij1.2A0.6)

其中，Vij為i街區中第j個居住地的人口密度系數；Aij為i街區中第j個居住地面積；A為該縣城城區的總面積；rij為i街區中第j個居住地中心至城市中心的距離；

各街道社區的居住地人口數為：

POPij＝Pi×(Vij/∑i＝k1 Vij)

其中，POPij為i街區中第j個居住地的人口數；Pi為i街區的總人口；k為街道或社區的系數；

步驟2.3確定緩沖距離，并對主要街道做緩沖區分析，然后將街道緩沖區與居住地做疊加分析，計算人口權重系數，分配居住地人口數；按人口權重系數分配的居住地人口數為：

POPk＝POPij×(wk/∑k＝61wk)

其中，POPk為各個居住地按權重分配后的人口數；POPij為由模型計算而得的各個居住地的人口數；wk為人口權重系數；k為街道或社區的系數；

步驟2.4、從居住地圖層的地理數據庫中獲取居住地面積，得出最小的地理單元面積，計算格網大小，將居住地圖層根據人口數指標轉成柵格形式，得出該城市人員空間分布模型；其中網格大小為：

g＝(Smin/π)0.5

其中，g為格網大小，Smin為居住地塊中最小的面積；

步驟3、獲取城市出行人數

使用4SM模型對城市出行人數進行預測，即以出行吸引量與各居住地的總人數進行線性回歸，得到了與人口數量對應的出行產生量為：

Yi＝0.5902Xi+4822,R2＝0.75

其中，Yi為i居住地的居民出行產生量(人次/日)；Xi為i居住地的總人口數；R2為人口出行量系數；

然后根據居住地的出行產生量與居住地的出行強度，計算居住地出行人數為：

P＝Yi/a

其中，Yi為居住地i的出行產生量；P為居住地的出行人數；a為該居住地人員出行強度；

步驟4、構建城市出行人數與城市犯罪案件數的函數關系

根據對城市出行人數與城市犯罪案件數作處理后，得出該城市出行人數與城市犯罪案件數具有如下的函數關系：N＝0.5674P0.5-29.948,R2＝0.9486，函數中N為犯罪案件數，P為城市的出行人數；R2為人口出行量系數；

步驟5、城市犯罪空間分布預測

模擬城市各個街區出行人數與城市犯罪案件數之間的函數關系，利用模擬出的城市各個居住地出行人數，計算城市各個居住地的犯罪案件數；根據計算出的犯罪案件數和格網大小，將居住地圖層根據城市預測案件數指標轉成柵格形式；模擬城區犯罪空間分布圖，每個柵格都代表一個案件數值，空白區域無數據值。