[發明專利]一種城市群要素相互作用測度方法、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010939772.7
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112070304B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 涂偉;趙天鴻;黃正東;曹勁舟;李曉明;賀彪
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/08
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;溫宏梅

本發明提供了一種城市群要素相互作用測度方法、設備及存儲介質，根據城市群中各個空間單元的城市要素指標數據和各個空間單元之間的空間距離和時間距離；將各個空間單元之間的空間距離和時間距離、對各個自變量對應的城市要素指標數據進行加權，建立地理時空加權神經網絡模型，訓練得到相互作用指標的相互作用度量值。本實施例提供的方法通過構建對城市之間各要素的時空鄰近關系進行度量時空加權神經網絡，捕獲不同地理空間復雜的非線性關系，彌補了傳統分析方法中缺少時空關聯的視角和忽略了城市內部與城市之間空間影響的不足，有助于利用要素之間的相互作用機理調整城市群空間布局和結構，輔助城市群協同服務與綜合決策。

技術領域

本發明涉及城市規劃和地理學技術領域，尤其涉及的是一種城市群要素相互作用測度方法、設備及存儲介質。

背景技術

城市群是由多個空間上相互鄰近的城市形成的相對獨立的城市群落集合體，其作為一個開放、復雜的巨系統，在地理空間上投影為各具相應功能的各個城市要素，如產業、人口、交通和生態等諸多元素等。城市群中各種要素(人口、居住區、工業園區、商業區、物流園區、高鐵、高速公路、資本等)在空間中的變化不斷的重塑城市內部和城市之間的空間和結構。因此，測度城市群各個空間各種要素的空間聯接和相互作用作是理解城市群空間演化規律、剖析城市演化動力、制定城市群綜合決策的關鍵問題之一。

目前，對于城市各要素之間的相互作用機制的度量方法多采用單維度的要素之間的相互作用關系。然而，產業、人口、交通和環境等要素均是城市要素的重要組成成分，其間相輔相成、密不可分；因此，僅通過單維度要素評價結果將難以準確地、全面地反映城市群網絡空間聯系以及其相互作用機制。

因此，現有技術有待于進一步的改進。

發明內容

鑒于上述現有技術中的不足之處，本發明的目的在于提供一種城市群要素相互作用測度方法、設備及存儲介質，克服現有技術中的對于城市要素之間的相互作用的測度方法均采用單維度的度量要素之間的相互作用關系，導致測度出的結果不能準確的反映城市要素之間的關聯關系的缺陷。

本發明實施例公開的方案如下：

第一方面，本實施例提供了一種城市群要素相互作用測度方法，其中，包括：

獲取預設時間范圍和預設空間內城市群對應的基礎地理數據，以及預先對各個城市群區域劃分出的空間單元，得到各個空間單元的城市要素指標數據；

以目標城市群要素指標為因變量，并根據所述因變量確定相互作用指標；其中,所述相互作用指標包括：因變量和多個自變量，所述自變量為與所述因變量相關聯的城市要素指標；

將各個空間單元之間的空間距離和時間距離、各個自變量對應的城市要素指標數據對預設相互作用度量模型進行訓練，得到相互作用度量值；其中，所述相互作用度量模型中含有對各個城市之間時空鄰近關系進行度量的時空加權神經網絡。

可選的，所述獲取預設時間范圍和預設空間內城市群對應的基礎地理數據的步驟之前，還包括：

收集各個城市群要素指標以及將城市群區域進行空間劃分，得到多個空間單元，各個空間單元之間的關系包括：處于同一個城市的城市內部空間單元和處于不同城市的城市間空間單元。

可選的，所述相互作用度量模型包括時空地理加權回歸模塊和線性回歸模塊；所述時空地理加權回歸模塊包括城市內部時空加權神經網絡單元、城市之間時空加權神經網絡單元和時空權重融合單元；

所述將各個空間單元之間的空間距離和時間距離、各個自變量對應的城市要素指標數據對預設相互作用度量模型進行訓練，得到相互作用度量值的步驟包括：

分別將各個空間單元之間的空間距離和時間距離輸入城市內部時空加權神經網絡單元,得到城市內部時空加權神經網絡單元和城市之間時空加權神經網絡單元輸出的第一時空權重值和第二時空權重值；