[發(fā)明專利]一種城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法、系統(tǒng)及產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310021115.8
• 申請日: 2023-01-07
• 公開（公告）號: CN116206002A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮阿都;包文軒;趙怡然;李博藝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06V20/13;G06F16/29;G06Q50/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 賈瑞華

1.一種城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取數(shù)據(jù)集；所述數(shù)據(jù)集包括：地理空間大數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、驗證數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；所述地理空間大數(shù)據(jù)包括：百度熱力圖和建筑體積；所述遙感數(shù)據(jù)包括：珞珈1-01號夜間燈光圖像和NPP-VIIRS夜間燈光圖像；所述人口數(shù)據(jù)包括：環(huán)境人口數(shù)據(jù)和人口普查數(shù)據(jù)；所述驗證數(shù)據(jù)包括：手機信令數(shù)據(jù)；

將環(huán)境人口數(shù)據(jù)作為工作時間的空間降尺度權(quán)重層；

構(gòu)建空屬性漁網(wǎng)；

計算漁網(wǎng)中每個單元所對應(yīng)的環(huán)境人口像素值的總和；

基于所述環(huán)境人口像素值的總和計算環(huán)境人口數(shù)據(jù)中每個像素的權(quán)重；

基于所述每個像素的權(quán)重對工作時間的百度熱力圖數(shù)據(jù)的每個像素進(jìn)行空間降尺度；

利用所述人口普查數(shù)據(jù)對空間降尺度后的工作時間的百度熱力圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到真實人口值，記為第一柵格層；

對所述珞珈1-01號夜間燈光圖像進(jìn)行歸一化處理；

將所述建筑體積數(shù)據(jù)和歸一化后的珞珈1-01號NTL數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素值相加，得到新柵格層；

將所述新柵格層作為權(quán)重層；

按照工作時間的空間降尺度過程對睡眠時間的百度熱力圖數(shù)據(jù)進(jìn)行空間降尺度，得到第二柵格層；

將所述第一柵格層和所述第二柵格層結(jié)合，得到城市高時空分辨率人口分布圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，所述計算漁網(wǎng)中每個單元所對應(yīng)的環(huán)境人口像素值的總和具體采用以下公式：

其中，P_j為環(huán)境人口數(shù)據(jù)的像素值，S_i為漁網(wǎng)中第i個單元對應(yīng)的25個環(huán)境人口像素值之和。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，基于所述環(huán)境人口像素值的總和計算環(huán)境人口數(shù)據(jù)中每個像素的權(quán)重具體采用以下公式：

其中，P_j為環(huán)境人口數(shù)據(jù)的像素值，S_i為漁網(wǎng)中第i個單元對應(yīng)的25個環(huán)境人口像素值之和，W_j為權(quán)重值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，基于所述每個像素的權(quán)重對工作時間的百度熱力圖數(shù)據(jù)的每個像素進(jìn)行空間降尺度具體采用以下公式：

H_ij＝H_i×W_j

其中，H_i為百度熱力圖數(shù)據(jù)的第i個像素值，H_ij為百度熱力圖數(shù)據(jù)經(jīng)過空間降尺度后的像素值，W_j為權(quán)重。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，利用所述人口普查數(shù)據(jù)對空間降尺度后的工作時間的百度熱力圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到真實人口值具體采用以下公式：

其中，H_ij為百度熱力圖數(shù)據(jù)經(jīng)過空間降尺度后的像素值，S為空間降尺度后的百度熱力圖數(shù)據(jù)所有像素值之和，H'_ij為真實人口值，C表示城市常住人口總數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，對所述珞珈1-01號夜間燈光圖像進(jìn)行歸一化處理具體采用以下公式：

其中，RL_i'是柵格層第i個像素的歸一化值，RL_i表示柵格層第i個像素的原始值，RL_max表示柵格層的最大值，RL_min為柵格層的最小值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市高時空分辨率人口分布圖繪制方法，其特征在于，將所述建筑體積數(shù)據(jù)和歸一化后的珞珈1-01號NTL數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素值相加，得到新柵格層具體采用以下公式：

其中，BV_i為建筑體量數(shù)據(jù)的第i個像素值，NTL_i為珞珈1-01號NTL數(shù)據(jù)的第i個像素值，N_i為新柵格層的第i個像素值。