[發明專利]一種基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法和系統方法

在審

• 申請號: 202011621553.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112818747A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 舒文婷;賀坤
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q50/26;G06F17/18
• 代理公司: 湖北創融藍圖知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42276
• 代理人: 羊淑梅

1.一種基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法，其特征在于，所述基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法包括以下步驟：

步驟一，通過遙感影像采集模塊利用遙感設備采集城市特色街區影像；通過人口信息采集模塊利用移動端設備采集城市特色街區人口信息數據；

步驟二，主控模塊通過影像識別模塊利用人體識別程序識別采集影像中人體數據；

步驟三，通過人口統計模塊利用統計程序根據識別結果、人口信息統計城市特色街區人口數據；通過人口密度計算模塊利用計算程序根據統計結果計算城市特色街區人口密度；

步驟四，通過模擬模塊利用模擬程序模擬城市特色街區人口密度；

步驟五，通過云存儲模塊利用云服務器對采集的遙感影像、人口信息、識別結果、統計結果、計算結果、模擬信息進行云存儲；并通過顯示模塊利用顯示器進行顯示。

2.如權利要求1所述基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法，其特征在于，所述人口信息采集模塊采集方法如下：

1)通過移動設備注冊用戶標識；根據用戶標識登錄應用服務器；

2)接收所述應用服務器在檢測到所述用戶標識所對應的權限角色為房東時授予采集流動人口信息的權限后所返回的授權通知；所述權限角色根據流動人口信息管理系統核準確認后返回的權限角色設定命令進行設定；

3)在接收到所述授權通知后提供流動人口信息采集界面；獲取在所述流動人口信息采集界面中錄入的租客身份信息和租客居住信息，并從所述應用服務器查詢獲得與所述用戶標識具有綁定關系的出租屋標識；

4)將所述租客身份信息、所述出租屋標識和所述租客居住信息對應上傳到所述應用服務器存儲。

3.如權利要求2所述基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法，其特征在于，所述租客身份信息獲取方法：

獲取手工錄入的租客身份信息；或者，獲取身份證件圖像并進行文字識別，以獲取租客身份信息；或者，與身份證件讀卡器連接，并從所述身份證件讀卡器接收讀取身份證件卡片所獲得的租客身份信息。

4.如權利要求2所述基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法，其特征在于，所述用戶標識根據身份證件號碼生成。

5.如權利要求1所述基于空間大數據的城市特色街區人口密度估算方法，其特征在于，所述模擬模塊模擬方法如下：

(1)數據獲取和模型選擇，包括獲取區域矢量文件和統計數據，選擇特征向量空間濾值法，以區域夜間燈光平均亮度作為自變量，按照以下原則選擇輔助自變量，一是變量與人口密度之間存在顯著相關性；二是加入所有自變量之后模型不存在嚴重的共線性問題；

(2)下載遙感夜間燈光影像，根據步驟1獲得的區域矢量文件對遙感夜間燈光影像進行處理，計算區域總亮度和平均亮度；

(3)針對獲得的區域矢量文件建立鄰接關系，得到相應的空間鄰接矩陣W₀，并對空間鄰接矩陣W₀進行中心化得到矩陣W₁；計算矩陣W₁的特征值和特征向量；提取合適的特征向量作為夜光亮度的空間影響因子；

(4)將提取的所有特征向量添加到自變量中，使用最小二乘法求解回歸系數，得到人口密度的特征向量空間濾值回歸模型；

y＝β₀+β₁MEAN+β₁X_aux+β_kE_k+ε

其中，y代表地級市的人口密度，X_aux表示除區域平均亮度MEAN以外其他自變量的集合，E_k表示最終選擇的特征向量集合，β₀、β₁和β_k為系數，ε表示殘差，ε服從正態分布；

(5)根據人口密度的特征向量空間濾值回歸模型實現區域人口密度模擬。