[發明專利]一種基于時空信息的城市人口分布預測方法

有效

• 申請號: 201910238527.0
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109978264B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李輝;楊迪;陳鵬
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司電子科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/29;G06F16/951
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于時空信息的城市人口分布預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)設置待預測用戶分布的地理位置區域范圍，根據待預測用戶分布的地理位置區域范圍獲取該地理位置區域范圍的電子地圖；

2)根據數據資源所在網頁數據獲取的難易程度，設置爬蟲爬取數據規范，爬蟲程序根據URL獲取用戶信息頁面，然后對獲取的用戶信息頁面內容進行解析，以提取數據資源，所述數據資源包括用戶ID、用戶評論日期、產品送達時間、用戶購買過的商家ID及商家位置坐標，最后將數據資源結構化后保存到數據庫中的用戶信息表中，并根據商家位置坐標在電子地圖上標記出用戶購買過的商家；

3)讀取用戶的ID，再從用戶信息表中找到與當前用戶ID相同的記錄，并將用戶ID相同的用戶作為一組用戶，得一組用戶ID相同的記錄；

讀取各組用戶曾經消費過的商家ID、商家位置坐標及用戶購買物品送達的時間，然后以各商家位置坐標為中心點，以用戶購買物品送達的時間為半徑，繪制多個圓形區域；

4)設用戶所在區域為各圓形區域所圍成的公共交集區域，該公共交集區域由若干圓形區域圓周的交點以及弧段組成，其中，用戶所在區域的范圍坐標值P1包括該交點的經度值、緯度值以及相交的兩個圓形區域組成，即P1(緯度坐標,經度坐標,圓形區域1,圓形區域2)；

5)獲取用戶所在區域的最小外包矩形；

6)對步驟5)得到的最小外包矩形進行著色；當當前用戶對應的最小外包矩形與其他用戶對應的最小外包矩形重疊時，則將重疊區域的顏色加深一次；

7)判斷是否遍歷用戶信息表中的所有用戶，當沒有遍歷用戶信息表中的所有用戶時，則將用戶信息表中沒有處理的用戶作為處理對象，并轉至步驟3)，直至遍歷用戶信息表中的所有用戶為止，完成基于時空信息的城市人口分布預測。

2.根據權利要求1所述的基于時空信息的城市人口分布預測方法，其特征在于，步驟5)的具體操作過程為：

51)設有四個圓形區域圓周C1、C2、C3及C4的交點為a、b、c及d，以交點a為起始點作位置預測圓周的切線l₁，由于交點a由兩個圓形區域圓周相交而成，以a為基準點分別做經過ab、ad及ac的直線方程，設經過ab、ad及ac的直線分別為l_ab、l_ad及l_ac；

52)經過交點b、c及d分別做與l₁平行的直線l_b1、l_c1及l_d1,再分別計算直線l_b1、l_c1及l_d1與直線l_ab、l_ad及l_ac的交點，判斷計算得到的交點是否在線段ab、ad及ac內，當任一交點在線段ab、ad及ac內，則舍棄該交點對應的直線，當任一交點不在線段ab、ad及ac內時，則將該交點作為候選點M，并記錄該候選點M以及經過該候選點M的直線l_x1，然后通過候選點M找到距離候選點M相鄰的左右兩個交點，其中，當候選點M為d時，相鄰的候選點M相鄰的左右兩個交點分別為b和c,直線l_x1為l₂；

53)分別計算經過db和cd的直線方程，并計算圓形區域圓周C1及圓形區域圓周C2與直線l₂的交點，其中，先計算圓形區域圓周C1與直線l₂的交點，當只存在一個交點d時，則將交點d作為候選點M，該直線l₂為外接矩形的另一條邊，當存在兩個交點N、d時，其中，一個交點d為候選點M，另一個交點N在圓形區域圓周C1上，計算交點N在線段cd上的投影，判斷該交點N的投影點是否在線段cd內，當交點N的投影點在線段cd內時，則在線段cd內在圓形區域圓周C1上作平行于l₁的切線，該切線即為外接矩形的另一條邊；

54)求取與l₁和l₂垂直的直線的直線方程斜率，再求取直線l₃和l₄的直線方程，然后將l₁、l₂、l₃和l₄所圍成的區域作為外接矩形，并求取該外接矩形的面積S；

55)重復步驟51)至54)，直至遍歷各所有交點為止，得各交點的不同方向切線的外接矩形面積，然后選取外接矩形面積最小時對應的外接矩形作為最小外包矩形。

3.根據權利要求1所述的基于時空信息的城市人口分布預測方法，其特征在于，步驟2)中，所述爬蟲爬取數據規范包括偽裝頭部信息、爬取網頁速率及請求頭部偽裝信息。