一种基于网络数据的跨区域文化景观间功能结构规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于网络数据的跨区域文化景观间的功能结构规划方法，利用网络开源数据，并通过空间分析、网络分析和文本分析等方法技术，以跨区域文化景观的地理数据为模型输入数据，以网络平台上的游客轨迹识别文化景观之间的关联结构，以对某景区的介绍、游记等文本内容和兴趣点POI等明确景区的功能特点，根据功能‑结构的匹配关系对文化景观网络中的各节点和联系进行调整设计，进行跨区域文化景观的定位和规划。本发明专利技术能够解决跨区域规划实践中存在的数据获取困难、现状调研耗时耗力等问题，从客观使用的角度进行规划定位和调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络数据的跨区域文化景观间功能结构规划方法
本专利技术涉及景观功能结构规划方法，尤其涉及一种基于网络数据的跨区域文化景观间功能结构规划方法，具体是一种基于网络获取的数据在进行整体文化景观的网络联系和景点功能评价基础上进行跨区域文化景观规划的方法。
技术介绍
跨区域文化景观是指运河、道路以及铁路线等这类拥有特殊文化资源集合的跨区域尺度的物质和非物质的文化遗产族群，如京杭大运河、黄河、长城、丝绸之路、茶马古道、青藏铁路等都属于跨区域文化景观。本技术方法的跨区域文化景观规划是从跨区域的角度，以区域的基本特征和属性出发，基于运河、道路等规划地域的整体性、系统性和连续性，对跨越多个行政区的文化景观进行的综合规划和部署，确保文化景观能够不受各种因素的割裂，以保证其完整性保护。目前，现有技术多未从跨区域文化景观的整体性考虑，多从单一文化景观片面孤立地进行分析研究，不利于跨区域大尺度的文化景观的保护利用，此外，由于跨区域文化景观的现状调研耗时耗力、现状资料时效性差、数据获取困难，跨区域文化景观规划制定过程存在现状了解不充分、规划结果主观性大、工作效率低下等问题，现有技术多存在获取数据手段困难，实地调研存在客观性偏差等问题，为跨区域文化景观的研究带来了很多不便因素。本技术方法是结合近年来新兴的网络数据环境，这类数据以其海量、众创、开源、共享等优势，为区域文化景观的规划方法创新提供了契机。本技术方法能够给予跨区域文化景观数据支持，并能为文化景观的区域分析给予契合的方法手段，能够实现跨区域的文化景观数据获取便捷高效，数据分析客观清晰，数据系统性联系性强，规划成效显著，能够为整体文化景观的保护提供规划方法。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种加强网络系统性的跨区域文化景观规划方法，将跨区域的景观文化联系在一起，通过网络数据获取和网络分析等方法，高效并准确地获取区域景观地理空间结构与文化景观节点流量网络结构的关系，能够对文化景观进行整体性保护提供技术支持。由于现有的文化景观保护技术往往忽视跨区域之间多个文化景观之间的关联性，引发了破碎化和孤岛化危机，需要加强整体性保护的技术手段。本专利技术提出文化景观安全格局的“节点-背景-联系”模型，由于跨区域文化景观的现状调研耗时耗力、现状资料时效性差、数据获取困难，为了解决以上问题，本专利技术基于网络数据进行区域文化景观功能结构规划。通过网络数据获取和网络分析等方法，高效并准确地研究区域景观地理空间结构与文化景观节点流量网络结构的关系，有利于对文化景观进行整体性地保护。本专利技术技术方案如下：一种基于网络数据的区域文化景观功能结构规划方法，包括以下步骤：1)通过网络爬虫技术和网络平台提供的应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface,API)，获取规划范围的游览者轨迹、各景区的交通时间数据和各文化景观的兴趣点(PointofInterest，POI)以及游记、评论等数据；2)以所述步骤1)获取的数据为基础，建立跨区域文化景观功能结构分析的方法和流程，对规划范围内的各文化景观进行联系识别和功能定位；3)利用所述步骤2)中的跨区域文化景观结构和功能分析步骤和分析结构，明确各文化景观节点的现状、功能定位和在整体网络中所起的作用，进行跨区域文化景观功能结构的规划，并通过绘图设备输出为方案图纸。进一步的，步骤1)获取数据包括如下操作：1.1)通过网络爬虫技术编写爬虫程序。网络爬虫(Webcrawler)，是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本，它们被广泛用于互联网搜索引擎或其他类似网站，可以自动采集所有其能够访问到的页面内容，以获取或更新这些网站的内容和检索方式。从功能上来讲，爬虫一般分为数据采集，处理，储存三个部分。网络爬虫技术从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。所有被爬虫抓取的网页将会被系统存贮，进行一定的分析、过滤，并建立索引，以便之后的查询和检索，这一过程所得到的分析结果还可能对以后的抓取过程给出反馈和指导；1.2)通过网络爬虫技术在网络平台许可的范围内，按照一定的时间范围，采集在线地理轨迹分享网站提供的游客GPS轨迹数据、照片分享网站提供的带地理标记的照片元数据。对带地理标记的照片元数据，按照用户名相同、拍摄时间连续的原则，识别出游客轨迹并编码。在进行网络数据处理时，因为网络上采集到的轨迹数据是零散的坐标点，需要用excel根据用户名和时间信息识别为一段段轨迹，对各坐标点编上轨迹号；1.3)将1.2)的数据属性统一整理为游客编号(Identification,ID)、时间、轨迹编码、经度、纬度，之后在ArcGIS软件中新建后缀名为shp数据格式的图层名，并将上述获取的数据复制至后缀名为shp图层数据框中，实现基于地理信息系统(GeographyInformationSystem，GIS)的数据分析。利用ArcGIS的空间分析功能识别出每个坐标点对应的研究对象的各景点，这需要事先掌握研究对象各景点空间范围的矢量底图，如果无法获得该数据可以通过百度兴趣点(PointofInterest，POI)数据建立缓冲区来替代。缓冲区(buffer)是围绕地理空间要素周围的一种影响范围或服务范围。缓冲区分析是围绕点要素，自动建立其周围一定距离的多边形，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度；1.4)通过在线地图平台(如百度地图网站)，获取规划范围内各景区之间的公交可达时间数据，即景区之间乘坐公交的时间数据，再获取各景区的兴趣点(PointofInterest，POI)数据，包含数据的地理坐标，并转换成后缀名为shp格式输入ArcGIS数据库，形成实际地理空间网络结构；1.5)通过网络爬虫技术编写爬虫程序，在网络平台许可的范围内对在线评论网站和游记分享网站中规划范围内的内容进行抓取，将获取的内容整理为包括景区名称、游客游客编号(Identification,ID)、文本内容、评论时间和地理标签等字段的数据集格式，形成文本数据集。进一步的，所述步骤2)包括：2.1)以所述步骤1.3)中获取的景区POI数据的缓冲区为基础，按照一定的缓冲距离确定各景区各自不重叠的功能范围，以确定各个景区对邻近对象的辐射范围或影响度，并与所述步骤1.3)中的游客轨迹的各个数据点通过ArcGIS软件建立空间连接，按照数据点落在景区空间范围内这一关系,识别每个数据点所对应的景区，进而筛选出跨越多个景区的游客轨迹；2.2)将2.1)步骤中的游客轨迹数据，以及步骤1.4)中获取的各景区公交可达性时间数据，利用矩阵分析方法(MatrixDataAnalysisChart)制作为景区的游客联系矩阵和公交可达性时间矩阵。矩阵分析方法指的是矩阵图上各元素间的关系用数据进行量化，主要是填数据，形成一个分析数据的矩阵，使整理和分析结果更加精确，这种用数据表示的矩阵图法，叫做矩阵分析法。应用这种方法，往往需求借助电子计算机来求解；2.3)将步骤2.2)中的游客联系矩阵和公交可达时间矩阵导入网络分析软件如UCINET等进行网络分析。网络分析起源于图论，侧重于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于网络数据的跨区域文化景观间功能结构规划方法，包括以下步骤：1)通过网络爬虫技术和网络平台提供的应用程序接口API，获取规划范围的相关数据，包括：规划范围的游览者轨迹、各景区的交通时间数据、各文化景观的兴趣点POI、游记、评论数据；具体执行如下操作：1.1)通过网络爬虫技术实现自动采集访问的页面内容，获取网站内容，得到相关的网络数据；处理获取网络数据的空间数据，包括：按照时间范围，采集在线地理轨迹分享网站提供的游客GPS轨迹数据、照片分享网站提供的带地理标记的照片元数据；对带地理标记的照片元数据，按照用户名相同、拍摄时间连续的原则，识别出游客轨迹并编码；根据用户名和时间信息将网络数据识别为多段轨迹，对各坐标点编上轨迹号；将数据属性统一整理为游客编号ID、时间、轨迹编码、经度、纬度，利用GIS软件新建图层，利用空间分析功能识别出每个坐标点对应的景点，实现基于GIS的数据分析；1.2)通过在线地图平台获取规划范围内各景区之间的公交可达时间数据，再获取各景区的兴趣点POI数据，包含POI数据的地理坐标；并转换格式输入GIS数据库，形成地理空间网络结构；1.3)处理获取网络数据的文本内容数据：将获取的内容构建为包括景区名称、游客编号、文本内容、评论时间和地理标签字段的数据集格式，形成文本数据集；2)利用步骤1)获取的数据，建立跨区域文化景观功能结构分析的方法和流程，对规划范围内的各文化景观进行联系识别和功能定位；执行如下操作：2.1)利用步骤1.2)中获取的景区POI数据，按照缓冲距离确定各景区各自不重叠的功能范围，并与步骤1.1)中的游客轨迹的各个数据点建立空间连接，识别每个数据点对应的景区，进而筛选出跨越多个景区的游客轨迹；2.2)将2.1)步骤中的游客轨迹数据及步骤1.2)中获取的各景区公交可达性时间数据，通过矩阵分析方法得到景区的游客联系矩阵和公交可达性时间矩阵；2.3)对步骤2.2)中的矩阵数据进行网络分析、节点功能性评价和网络结构分析，通过对比获取文化联系网络和地理空间网络的差异，进行网络节点功能性评价；2.4)进一步利用步骤1.2)中获取的POI数据集通过式1计算得到某类POI的区位商，对景区的功能做出评价：...

【技术特征摘要】
1.一种基于网络数据的跨区域文化景观间功能结构规划方法，包括以下步骤：1)通过网络爬虫技术和网络平台提供的应用程序接口API，获取规划范围的相关数据，包括：规划范围的游览者轨迹、各景区的交通时间数据、各文化景观的兴趣点POI、游记、评论数据；具体执行如下操作：1.1)通过网络爬虫技术实现自动采集访问的页面内容，获取网站内容，得到相关的网络数据；处理获取网络数据的空间数据，包括：按照时间范围，采集在线地理轨迹分享网站提供的游客GPS轨迹数据、照片分享网站提供的带地理标记的照片元数据；对带地理标记的照片元数据，按照用户名相同、拍摄时间连续的原则，识别出游客轨迹并编码；根据用户名和时间信息将网络数据识别为多段轨迹，对各坐标点编上轨迹号；将数据属性统一整理为游客编号ID、时间、轨迹编码、经度、纬度，利用GIS软件新建图层，利用空间分析功能识别出每个坐标点对应的景点，实现基于GIS的数据分析；1.2)通过在线地图平台获取规划范围内各景区之间的公交可达时间数据，再获取各景区的兴趣点POI数据，包含POI数据的地理坐标；并转换格式输入GIS数据库，形成地理空间网络结构；1.3)处理获取网络数据的文本内容数据：将获取的内容构建为包括景区名称、游客编号、文本内容、评论时间和地理标签字段的数据集格式，形成文本数据集；2)利用步骤1)获取的数据，建立跨区域文化景观功能结构分析的方法和流程，对规划范围内的各文化景观进行联系识别和功能定位；执行如下操作：2.1)利用步骤1.2)中获取的景区POI数据，按照缓冲距离确定各景区各自不重叠的功能范围，并与步骤1.1)中的游客轨迹的各个数据点建立空间连接，识别每个数据点对应的景区，进而筛选出跨越多个景区的游客轨迹；2.2)将2.1)步骤中的游客轨迹数据及步骤1.2)中获取的各景区公交可达性时间数据，通过矩阵分析方法得到景区的游客联系矩阵和公交可达性时间矩阵；2.3)对步骤2.2)中的矩阵数据进行网络分析、节点功能性评价和网络结构分析，通过对比获取文化联系网络和地理空间网络的差异，进行网络节点功能性评价；2.4)进一步利用步骤1.2)中获取的POI数据集通过式1计算得到某类POI的区位商，对景区的功能做出评价：式中，Si为该景区i类POI的区位商，Li为该景区i类POI的数量，Pi为该区域所有i类POI的数量，P为该区域POI的总数量；2.5)利用步骤1.3)中获取的文本数据集，采用文本分析方法对景区进行多方面评价，包括：景区的主要游览内容、景观保存状况、设施便利程度、环境状况和游客满意程度；3)利用步骤2)中的跨区域文化景观结构和功...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪芳，刘钊，彭晓，徐怡怡，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11