[發(fā)明專利]一種基于智能挖掘模型的人群時空分布預測交互方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211469469.0
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115858616A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊俊宴;史宜;張鐘虎;顧杰;陳家好;鄭坤儀;戴運來
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/248;G06F16/29;G06F3/0484
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張恩慧

本發(fā)明公開了城市規(guī)劃領(lǐng)域的一種基于智能挖掘模型的人群時空分布預測交互方法，包括以下步驟：地理空間信息輸入與標準化；構(gòu)建500×500米柵格，耦合計算指標值；對各個柵格人群各時段變化數(shù)量值擴樣；計算各個柵格人群變化數(shù)量極值和人群分布模式；構(gòu)建人地關(guān)系訓練模型；計算各柵格人群時空分布預測結(jié)果；預測結(jié)果展示與實時調(diào)整反饋。本發(fā)明解決了復雜大尺度城市環(huán)境中人群時空分布預測的問題，解決了對城市規(guī)劃方案的人群時空分布預測周期長、準確度低等問題，空間粒度和時間粒度更精準，實現(xiàn)了在復雜大尺度城市建成環(huán)境中對人群時空分布預測的準確高效預測，并將預測結(jié)果展示與實時調(diào)整反饋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能挖掘模型的人群時空分布預測交互方法。

背景技術(shù)

信息通信技術(shù)的發(fā)展為城市人群分布研究提供了重要的數(shù)據(jù)來源與技術(shù)支撐，城市規(guī)劃中基于現(xiàn)狀人群時空分布數(shù)據(jù)的量化分析方法精度不斷提高，但是存在周期長、低交互性、與方案難以銜接等問題。現(xiàn)有對人群時空分布的預測研究主要通過圖像、視頻識別方法，涉及空間尺度小，主要針對短期、實時的預測。部分研究通過先驗理論、統(tǒng)計學、動力學、傳統(tǒng)機器學習等方式進行預測，存在準確度較低、缺少人群時空分布演化規(guī)律和機制研究、與建成環(huán)境關(guān)聯(lián)性較小等問題。人群時空分布具有規(guī)律性，城市建成環(huán)境與人群時空分布息息相關(guān)，城市異質(zhì)性建成環(huán)境影響下，人群產(chǎn)生相對穩(wěn)定的分布變化特征。但目前缺乏一種在復雜大尺度城市建成環(huán)境中的人群時空分布預測方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能挖掘模型的人群時空分布預測交互方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于智能挖掘模型的人群時空分布預測交互方法，包括以下步驟：

步驟1、獲取城市現(xiàn)狀地理空間信息數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀人群時空分布數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)標準化，導入數(shù)據(jù)庫存儲；

步驟2、構(gòu)建柵格，與步驟1中的數(shù)據(jù)耦合計算柵格各類指標數(shù)值，然后導入數(shù)據(jù)庫存儲；

其中，指標數(shù)值包括各個柵格建成環(huán)境指標數(shù)值和人群各時段變化數(shù)量；

步驟3、進行柵格抽取，現(xiàn)場實測抽取柵格的人群各時段變化數(shù)量，計算抽取柵格實測數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀人群時空分布數(shù)據(jù)擴大系數(shù)，基于擴大系數(shù)對進行現(xiàn)狀人群時空分布數(shù)據(jù)擴樣；

步驟4、導入步驟3中柵格的人群各時段變化數(shù)量，提取各個柵格的人群變化數(shù)量極值，計算人群分布變化值，將其聚類為n種人群分布模式；

步驟5、將步驟4中人群分布模式、人群變化數(shù)量極值與建成環(huán)境指標數(shù)值進行關(guān)聯(lián)，集成得到人地關(guān)系智能匹配模塊；

步驟6、輸入城市規(guī)劃設(shè)計方案的地理空間信息數(shù)據(jù)，將其與步驟2中柵格耦合計算建成環(huán)境特征指標值，導入人地關(guān)系訓練庫，計算得到城市規(guī)劃設(shè)計方案的人群分布模式和人群變化數(shù)量極值，計算各柵格人群時空分布預測結(jié)果；

步驟7、將上述各柵格人群時空分布預測結(jié)果導出至三維顯示沙盤并進行展示，通過指令調(diào)整地理空間信息數(shù)據(jù)，實時進行調(diào)整后各柵格人群時空分布預測結(jié)果反饋顯示。

優(yōu)選地，所述步驟1具體包括以下步驟：

步驟1.1、獲取城市現(xiàn)狀地理空間信息數(shù)據(jù)，城市現(xiàn)狀地理空間信息數(shù)據(jù)包括城市邊界數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、建筑數(shù)據(jù)、用地功能數(shù)據(jù)、道路交通數(shù)據(jù)、中心等級數(shù)據(jù)、風景名勝區(qū)點位數(shù)據(jù)、歷史文化街區(qū)點位數(shù)據(jù)；

步驟1.2、獲取城市人群時空分布的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，城市人群時空分布的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)包括手機信令數(shù)據(jù)、LBS數(shù)據(jù)；

步驟1.3、將城市現(xiàn)狀地理空間信息數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀人群時空分布數(shù)據(jù)輸入地理信息處理平臺，然后將標準化數(shù)據(jù)導入存儲器。

優(yōu)選地，所述步驟2具體包括以下步驟：