一種城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法，所述方法包括：獲取研究區(qū)在若干不同時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間矢量數(shù)據(jù)；制作不同尺度的空間網(wǎng)格；對(duì)不同尺度格網(wǎng)數(shù)據(jù)以研究區(qū)邊界圖層為掩模圖層進(jìn)行裁剪，獲得與所述研究區(qū)匹配的不同尺度的標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)；對(duì)于所述研究區(qū)每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，分別將不同尺度的所述標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)與每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)疊置融合，以便將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)映射到不同尺度的所述標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)；計(jì)算其內(nèi)部各個(gè)單元格中城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積；計(jì)算所述研究區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性，空間成長(zhǎng)性、區(qū)域差異性。本發(fā)明的方法可以用于指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃，為公路、鐵路和其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)選址提供依據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及獲得城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法以及生成相 應(yīng)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性圖的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 改革開放30多年來(lái)，中國(guó)正以前所未有的速度推進(jìn)著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程。而工 業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)著區(qū)域城鄉(xiāng)關(guān)系、工農(nóng)關(guān)系，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)結(jié)構(gòu)、消費(fèi) 結(jié)構(gòu)的快速轉(zhuǎn)型。十八大提出"新型城鎮(zhèn)化"戰(zhàn)略，對(duì)加快建設(shè)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化新格局提出 了明確要求。因此，城鄉(xiāng)發(fā)展轉(zhuǎn)型過(guò)程、格局、模式與途徑等科學(xué)問題，成為統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī) 劃與決策的前沿課題，也是地理學(xué)面向國(guó)家戰(zhàn)略需求發(fā)揮綜合研究?jī)?yōu)勢(shì)的重要領(lǐng)域。
[0003] 城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展必然導(dǎo)致土地非農(nóng)化、城鄉(xiāng)空間結(jié)構(gòu)與格局的持續(xù)變化，而當(dāng)前國(guó) 內(nèi)城鎮(zhèn)化研究多側(cè)重于從人口的就業(yè)、居住、共享城市社會(huì)服務(wù)等。目前已有的城鄉(xiāng)建設(shè) 發(fā)展方面的專利主要集中在兩個(gè)方面：一是解決單一城市中心區(qū)確定問題。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N 201210014509,名稱為一種城市中心區(qū)位置和聚集強(qiáng)度的確定方法的專利申請(qǐng)；申請(qǐng)?zhí)枮?CN201310164017,名稱為一種基于集成度的城市中心區(qū)自動(dòng)選址方法的專利申請(qǐng)。二是關(guān) 于城鎮(zhèn)化評(píng)估模擬問題。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N 201010146726,名稱為基于核主成分分析的城市演 化模擬元胞模型處理方法的專利申請(qǐng)。
[0004] 目前針對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)還主要集中在城市中心區(qū)的選取，對(duì)其城鄉(xiāng)發(fā)展 的過(guò)程和趨勢(shì)均沒有研究，更加沒有應(yīng)用。因此，構(gòu)建一套能全面、綜合地對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚 性進(jìn)行探測(cè)識(shí)別的技術(shù)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。例如，可以根據(jù)城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展的趨勢(shì)，有 針對(duì)性的指導(dǎo)鐵路線路和站點(diǎn)的選址、輸水輸電工程的路線安排等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種新的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性探測(cè)方法，并且本發(fā)明還 提出了一種生成城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性圖的方法。本發(fā)明所生成的成像建設(shè)集聚性圖可以為靜態(tài) 的集聚性圖，也可以為動(dòng)態(tài)的集聚性圖?；趧?dòng)態(tài)的集聚性圖城市規(guī)劃人員可以合理地預(yù) 測(cè)城市的發(fā)展走向，指導(dǎo)鐵路線路和站點(diǎn)的選址、輸水輸電工程的路線安排，主干道路的規(guī) 劃設(shè)計(jì)等。
[0006] 具體而言，本發(fā)明提供了一種城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法 包括如下步驟：
[0007] 步驟1 :獲取研究區(qū)在若干不同時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間矢量數(shù)據(jù)；
[0008] 步驟2 :制作不同尺度的空間網(wǎng)格；
[0009] 步驟3 :對(duì)不同尺度的空間網(wǎng)格數(shù)據(jù)以所述研究區(qū)的邊界圖層為掩模圖層進(jìn)行裁 剪，獲得與所述研究區(qū)匹配的不同尺度的標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)；
[0010] 步驟4:對(duì)于所述研究區(qū)每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，分別將不同尺度的 所述標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)與每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)疊置融合，以便將每個(gè)時(shí)間點(diǎn) 的城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)映射到不同尺度的所述標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)，從而對(duì)于每一種尺度的標(biāo)準(zhǔn)范 圍格網(wǎng)形成對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間點(diǎn)的含有城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)；
[0011] 步驟5 :對(duì)于每種尺度的各個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)，計(jì)算其內(nèi)部各個(gè)單元格中 城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積總和；
[0012] 步驟6 :對(duì)于每種尺度的各個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)，計(jì)算所述研究區(qū)的城鄉(xiāng)建 設(shè)集聚性。
[0013] 在一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中，在所述步驟6中，所述研究區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性是通過(guò) 下式計(jì)算的：

【權(quán)利要求】
1. 一種城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 步驟1 :獲取研究區(qū)在若干不同時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間矢量數(shù)據(jù)； 步驟2 :制作不同尺度的空間網(wǎng)格； 步驟3 :對(duì)不同尺度的空間網(wǎng)格數(shù)據(jù)以所述研究區(qū)的邊界圖層為掩模圖層進(jìn)行裁剪， 獲得與所述研究區(qū)匹配的不同尺度的標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)； 步驟4 :對(duì)于所述研究區(qū)每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，分別將不同尺度的所述 標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)與每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)疊置融合，以便將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的城 鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)映射到不同尺度的所述標(biāo)準(zhǔn)范圍格網(wǎng)，從而對(duì)于每一種尺度的標(biāo)準(zhǔn)范圍格 網(wǎng)形成對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間點(diǎn)的含有城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)； 步驟5 :對(duì)于每種尺度的各個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)，計(jì)算其內(nèi)部各個(gè)單元格中城鄉(xiāng) 建設(shè)用地面積總和； 步驟6 :對(duì)于每種尺度的各個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)，計(jì)算所述研究區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)集 聚性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)方法，其特征在于，在所述步驟6中，所述研究區(qū)的城鄉(xiāng) 建設(shè)集聚性是通過(guò)下式計(jì)算的：
其中，Xj是每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積，wi;j是網(wǎng)格i和j的空間權(quán)重，i和j分別 代表兩個(gè)網(wǎng)格的序號(hào)，η代表網(wǎng)格總數(shù)目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：基于同一尺度的對(duì) 應(yīng)于不同時(shí)間點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)，計(jì)算在某一時(shí)間段內(nèi)所述標(biāo)準(zhǔn)范圍數(shù)據(jù)格網(wǎng)中每個(gè) 單元格的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展強(qiáng)度Li,
其中，AUi為所述時(shí)間段內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地拓展增加面積，At為時(shí)間跨度，TLA為每個(gè) 單元格的土地總面積， 每個(gè)尺度，將所計(jì)算出的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展強(qiáng)度LiR入公式（1)和（2)作為Xi，從而計(jì)算 出不同尺度條件下的動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括： 基于所獲得的動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性來(lái)計(jì)算在每個(gè)尺度下不同網(wǎng)格之間的城鄉(xiāng)建設(shè)集 聚性差異。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性通過(guò)下式 計(jì)算： AG=Gtl-Gt2 (4) 式（4)中，Gtl、Gt2為兩個(gè)年份同一位置對(duì)應(yīng)網(wǎng)格的Getis-OdrGi指數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括： 獲取所述研究區(qū)內(nèi)對(duì)于城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間分布的影響因素?cái)?shù)據(jù)； 對(duì)所述不同尺度的城鄉(xiāng)建設(shè)用地網(wǎng)格融合數(shù)據(jù)和所述影響因素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯斯蒂回 歸分析，獲得城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感性數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括： 對(duì)在各個(gè)尺度下所獲得城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感性數(shù)據(jù)進(jìn)行受檢者工作特性曲線（ROC)檢 驗(yàn)，并且基于檢驗(yàn)結(jié)果，確定多尺度網(wǎng)格的最優(yōu)尺度，并且利用該最優(yōu)尺度重新計(jì)算所述研 究區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性、動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性、城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性差異性、城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感 性數(shù)據(jù)。
8. -種生成城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性圖的方法，其特征在于，所述方法包括： 利用根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法獲得研究區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性數(shù)據(jù)，并基于所述城 鄉(xiāng)建設(shè)集聚性數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)的城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性圖；或者 利用根據(jù)權(quán)利要求2-7中所述的方法獲得研究區(qū)的動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性數(shù)據(jù)、城鄉(xiāng)建 設(shè)集聚性差異數(shù)據(jù)或者城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感性數(shù)據(jù)，并且基于相應(yīng)數(shù)據(jù)生成動(dòng)態(tài)城鄉(xiāng)建設(shè)集 聚性圖、城鄉(xiāng)建設(shè)集聚性差異圖或者城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感性圖。
9. 一種城鄉(xiāng)間主干公路線路選址方法，其特征在于，所述方法包括：利用根據(jù)權(quán)利要 求6或7所述的方法計(jì)算城鄉(xiāng)建設(shè)空間敏感性數(shù)據(jù)，并且基于所述建設(shè)空間敏感性數(shù)據(jù)選 擇所述城鄉(xiāng)間主干公路線路的地址，以使得所述城鄉(xiāng)間主干公路線路覆蓋的敏感性數(shù)據(jù)值 最1?。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104463442SQ201410689830
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】劉彥隨, 楊忍, 陳玉福, 李裕瑞, 李玉恒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所