[發明專利]一種人口空間分布模擬方法、終端設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010747751.5
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN112085250A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張國欽;黃毅熠;吝濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06N7/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明涉及一種人口空間分布模擬方法、終端設備及存儲介質，該方法中包括：S1：采集行政區中各年齡段的常住人口數量和該行政區的環境參數；S2：構建多個隨機森林模型，根據采集的數據對每個隨機森林模型進行訓練，得到各年齡段對應的人口數量預測模型；S3：以行政區的邊界作為邊界來生成格網，采集每個格網對應的環境參數，將采集的每個格網對應的環境參數輸入各年齡段對應的人口數量預測模型，預測得到每個格網對應的各年齡段的人口數量模擬值；S4：通過分區密度制圖法對預測的每個格網對應的各年齡段的人口數量模擬值進行修正后，得到該行政區每個格網對應的各年齡段的人口空間分布模擬結果。本發明實現了精細尺度上的人口屬性數據的空間化。

技術領域

本發明涉及地理信息領域，尤其涉及一種人口空間分布模擬方法、終端設備及存儲介質。

背景技術

人口空間分布數據是最重要的社會經濟數據，可以很好地同資源環境、社會經濟等背景數據相結合，作為災害評估、公共衛生、基礎服務設施建設和城市規劃的重要參考，因此國內外都定期開展人口普查工作。然而精細化調查的成本高昂，因此傳統的人口調查往往是通過普查、統計、逐級匯總得到一定行政單元內的人口狀況，在空間上僅考慮了居住點位，無法反映整個人群在空間上的動態分布，且無法做到實時更新。

國內外的學者已經構建了多種人口數據空間化的方法。區域內的人口空間分布受到當地自然條件和社會經濟因素的共同作用，通過尋找指示因子與人口統計數據的關系并建立模型，可以模擬人口的時空分布。根據實現原理，傳統的人口數據空間化可分為面插值法和統計模型法。面插值法利用源區域的人口普查數據求解目標區域人口，基于兩區域的重疊面積及地形、交通網絡等輔助參考信息，使人口普查數據從一類空間單元轉換到另一類空間單元，實現普查數據的區域轉換。統計模型法的基本思路是根據各因子權重及其空間分布，通過相關分析求得最佳擬合模型。

目前，人口數據空間化方法主要針對的是人口總量數據的空間化，尚未見能夠實現人口年齡結構空間化的方法。分年齡結構人口密度的空間分布數據能為經濟決策、重大公共衛生事件、基礎服務設施建設等諸多領域提供更有針對性的決策支持。我國十年一次的人口普查數據費時費力，雖然精確度高，但是時效性差，且只能反映縣級的人口年齡結構，無法滿足更精細化尺度、更高時間分辨率的需求。

發明內容

為了解決在精細尺度上面缺乏人口屬性數據的問題，本發明提出了一種人口空間分布模擬方法、終端設備及存儲介質。

具體方案如下：

一種人口空間分布模擬方法，包括以下步驟：

S1：采集行政區中各年齡段的常住人口數量和該行政區的環境參數；

S2：構建多個隨機森林模型，將采集的環境參數作為每個隨機森林模型的輸入，各年齡段的常住人口數量分別作為每個隨機森立模型的輸出，對每個隨機森林模型進行訓練，得到各年齡段對應的人口數量預測模型；

S3：以行政區的邊界作為邊界來生成格網，采集每個格網對應的環境參數，將采集的每個格網對應的環境參數輸入各年齡段對應的人口數量預測模型，預測得到每個格網對應的各年齡段的人口數量模擬值；

S4：通過分區密度制圖法對預測的每個格網對應的各年齡段的人口數量模擬值進行修正后，得到該行政區每個格網對應的各年齡段的人口空間分布模擬結果。

進一步的，行政區中各年齡段的常住人口數量從統計年鑒中采集。

進一步的，所述環境參數為對不同年齡的人口分布具有影響的自然和社會經濟因素，包括：夜晚燈光數據、土地利用數據、POI、數字高程數據和路網數據中的多者。

進一步的，采集的環境參數中的所有空間數據均轉換至統一坐標系。

進一步的，環境參數的具體采集過程包括以下步驟：