[發明專利]融合地理空間和互聯網數據的精細尺度人口空間化方法

在審

• 申請號: 202211608344.1
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN115829351A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 趙慧;張祥;鞏垠熙;荊圣媛;周治武
• 申請（專利權）人: 國家基礎地理信息中心
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q50/26;G06F16/29
• 代理公司: 北京創元天成專利代理事務所(普通合伙) 16165
• 代理人: 周錕

本發明提供了一種融合地理空間和互聯網數據的精細尺度人口空間化方法。該方法包括：獲得所述研究區內的居住建筑基底數據；構建研究區范圍的地理網格數據，并確定每個地理網格單元中的居住建筑基底面積的占比信息；獲取研究區互聯網小區樓層數，建立居住建筑層數估算模型，并確定居住建筑層數估算模型的輸入初始值；計算得到行政區估算人口數量，與對應行政區人口統計數量進行誤差校驗，針對誤差檢驗結果進行迭代，優化調整居住建筑層數估算模型參數。本發明通過融合土地利用住宅用地、地表覆蓋房屋建筑區、互聯網小區樓層數構建人口空間化模型，將居住在城鎮和鄉村的人口分類估算居住建筑層高，實現精細尺度人口空間化，并且取得較高精度。

技術領域

本發明涉及人口統計數據空間化技術領域，尤其涉及一種融合地理空間和互聯網數據的精細尺度人口空間化方法。

背景技術

目前，我國人口數據主要來源于人口普查。人口普查數據是典型的統計數據，在實際應用中，通常將人口在行政單元內視作平均分布，空間分辨率較低，并且嚴重依賴于行政界線。人口數據空間化是將最小單元為行政區的人口統計數據，按照一定的人口空間化模型，分配到尺寸小于人口普查最小統計單元的格網中，網格化的人口密度比行政單元化的人口密度更為接近人口真實的空間分布情況。精細尺度的人口分布信息有助于評價公共服務設施的便捷性和公共資源的合理配置，對于提高人口綜合管理具有重要指導意義。

人口空間化在理論和方法方面積累了豐富的成果，主要有土地利用法、土地利用密度估算法、城市面積估算法、居住單元估算法、基于夜間燈光指數法及自然和社會經濟特征估算法等。以上研究結果表明，人口數量與居住空間具有顯著的相關性，而居住空間均以建筑物的形式表達。隨著我國新型城鎮化進程的不斷深入，居住空間更加立體化，建筑基底面積已不能精確表征城市居住空間。研究人員通常利用遙感影像獲取居住用地建筑基底面積，而建筑層數則需要采用更加復雜的算法進行推算，常用的方法有直接法、陰影法、高差法和投影法等。由于我國住房類型多樣，利用遙感方法推算建筑層數算法較為復雜、工作量大，難以在大范圍廣泛應用。因此，目前缺少一種快速、準確估算建筑層數的方法，難以實現精細尺度的人口空間化。

因此，亟需提供一種實現精細尺度的人口空間化的方法。

發明內容

本發明提供一種融合地理空間和互聯網數據的精細尺度人口空間化方法，旨在解決上述一個或多個問題。

根據本發明的優選實施例，提供了一種融合地理空間和互聯網數據的精細尺度人口空間化方法，所述方法包括以下步驟：

S1.對研究區內的住宅用地數據和房屋建筑區數據進行空間疊置分析，以獲得所述研究區內的居住建筑基底數據；

S2.構建覆蓋所述研究區的地理網格單元，確定所述地理網格單元中的居住建筑基底面積的占比信息；

S3.構建居住建筑層數估算模型，并確定所述居住建筑層數估算模型的輸入初始值；

S4.基于所述居住建筑層數估算模型和確定的所述初始值，計算得到行政區對應的人口數，并對所述行政區對應的人口數進行誤差校驗；

S5.利用誤差檢驗得到的結果，對所述居住建筑層數估算模型進行參數優化調整。

優選的，所述對研究區內的住宅用地數據和房屋建筑區數據進行空間疊置分析具體包括：

利用ArcGIS系統的空間選擇模塊選擇空間位置落入所述住宅用地范圍內的房屋建筑區數據，結果作為居住建筑基底數據，并依據住宅用地屬性將居住建筑基底數據分為兩類，分別為城鎮居住建筑基底數據和農村居住建筑基底數據。

優選的，步驟S2具體包括以下子步驟：

S21.構建覆蓋所述研究區的地理網格單元，其中，所述地理網格單元的面積相同；