一种城市群经济空间联系强度的度量方法技术

本发明专利技术提供了一种城市群经济空间联系强度的度量方法，包括步骤：获取excel格式的对象名及经济人口数据；获取城市的空间研究范围、交通路网数据并对样本点进行空间加权赋值；基于OD成本矩阵进行最短出行时间加权计算；依据修正性的重力度量模型，计算城市群空间联系强度；导出城市联系强度可视化图表及联系强度数值表格。本发明专利技术将传统重力模型度量方法中空间距离测算修正为出行时间；结合经济数据对出行时间进行综合加权分析；整合了城市出行时间的数据获取、分析与计算步骤。用户只需根据现有的城市经济社会数据即可自动生成城市经济空间联系分析结果，提高了城市群空间联系强度度量的时效性和效率。

A Method for Measuring the Strength of Economic Spatial Connection of Urban Agglomerations

【技术实现步骤摘要】
一种城市群经济空间联系强度的度量方法
本专利技术涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种城市群经济空间联系强度的度量方法。
技术介绍
当前，国外学术界对空间联系的研究突破了简单的静态描述和理论的定性剖析的局限，更加注重强调联系定量模型的运用。国内对区域空间联系的研究在20世纪90年代以后逐渐出现，研究内容侧重区际联系，研究的焦点在于城市与所在区域或更大范围的空间联系，而且偏重于对空间运输联系的研究。传统的采用空间距离联系度量城市群空间联系强度的评价方法缺乏对基础交通建设的数据的关注，度量方法缺乏对交通联系的关注。因此专利技术人提供了一种基于出行时间数据与统计模型的城市群空间联系强度的度量方法和装置。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种基于出行时间数据与统计模型的城市群空间联系强度的度量方法。本专利技术修正了传统重力模型度量方法，结合经济数据对出行时间进行综合加权分析；整合了城市出行时间的数据获取、分析与计算步骤；快速分析并呈现城市群经济空间联系强度。用户只需根据现有的城市经济社会数据即可自动生成城市经济空间联系分析结果，提高了城市群空间联系强度度量的时效性和效率。本专利技术通过如下技术方案实现：一种城市群经济空间联系强度的度量方法，包括步骤：数据读取：读取要进行研究的excel格式城市信息，所述城市信息包括城市名称、该城市某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值；原始数据处理与分析：依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围并获取样本点；依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值；获取城市的交通出行路网数据，所述路网数据包含各道路线性走向、通行方向及出入口位置等空间位置信息及道路等级信息；利用交通路网数据构建OD成本矩阵模型，以此计算样本点间最短出行距离；运用修正的重力度量模型度量计算城市联系强度；分析呈现与数据导出：绘制生成并导出城市间经济空间联系度量分析与强度数据表格，即将分析后的所述城市联系强度自动呈现为城市空间强度连线图、绘制数据图表和/或度量指标空间分布图，并导出为后缀为.xls的数据文本。进一步地，所述读取要进行研究的excel格式城市信息时，具体通过识别预定字段约束规则记录有“城市名称”的字段获取研究对象名称，并对其某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值进行归类关联。进一步地，所述依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围时，通过定期更新全国各城市行政区域范围及基于遥感影像识别地城市建成区范围空间数据。进一步地，所述获取样本点时，利用300M*300M网格对研究范围进行等距均分获得研究区块，以该区块重心作为样本点。进一步地，所述依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值时，运用Python爬取研究城市中与研究相关的POI数据并分析其空间核密度值，以不同研究区块内核密度数值的平均数作为该区块样本点在整体空间研究上的权重参考。进一步地，所述依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值时，以各研究城市下一级行政区划的相关数据指标作为样本点空间加权的依据。进一步地，所述获取城市的交通出行路网数据时，通过OpenStreetMap开源网络平台获取所述研究城市地交通建设数据，得到后缀为.osm的交通数据，进而从地理信息系统(ArcGIS)平台利用ArcGISEditorforOpenStreetMap程序进行转换编辑。进一步地，所述利用交通路网数据构建OD成本矩阵模型时，对“Highway”与“Railway”标签中不同字段进行相应的速度赋值，将所有“link”设为节点。进一步地，计算各样本点与其余城市样本点之间的最短出行时间时，将某一城市的所有样本点设为起点，另一城市的所有样本点设为终点进行最短出行时间计算，以样本点各自权重乘积的平方根作为两样本点最短出行时间的计算权重，求得两城市最短出行时间的加权平均值，以此作为城市间出行时间度量值。进一步地，根据已有经济人口数据与计算地出行时间度量值，运用修正的重力度量模型度量计算城市群经济空间联系强度，所述重力度量模型如下：其中，Pi、Vi分别为城市i、城市j的总人口(人)；Vi、Vj分别为城市i、城市j生产总值(万元)；Dij为城市i和城市j的加权最短时间值；Rij为城市i和城市j间的经济联系强度；经济联系指数LR表示城市i在区域中影响的大小，LR越大，说明城市i在区域间经济影响程度较大。传统的重力度量模型以质点空间距离作为城市间联系的度量标准，然而此度量方法忽略了实际的地理障碍与交通出行可达性的情况，因此在此案例中专利技术装置将传统重力度量模型中的Dij修正为加权最短出行时间值进行计算。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将传统重力模型中的空间距离修正为出行时间；结合经济数据对出行时间进行综合加权分析；整合了城市出行时间的数据获取、分析与计算步骤；可快速分析并呈现城市群经济空间联系强度。用户只需根据现有的城市经济社会数据即可自动生成城市经济空间联系分析结果，提高了城市群空间联系强度度量的时效性和效率。附图说明图1为本专利技术的数据度量方法流程示意图。图2为数据导入前的部分截图。图3为导出的结果示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的专利技术目的作进一步详细地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实际例提供了一种城市群经济空间联系强度的度量方法。图1为一种城市群经济空间联系强度的度量方法流程示意图，包括步骤：S1、数据读取模块：读取要进行研究的excel格式城市信息，所述城市信息包括城市名称、该城市某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值。见图2；S2、原始数据处理与分析：依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围并获取样本点；依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值；获取城市的交通出行路网数据，所述路网数据包含各道路线性走向、通行方向及出入口位置等空间位置信息及道路等级信息；利用交通路网数据构建OD成本矩阵模型，以此计算样本点间最短出行距离；运用修正的重力度量模型度量计算城市联系强度；S3、绘制生成并导出城市间经济空间联系度量分析与强度数据表格，即将分析后的所述城市联系强度自动呈现为城市空间强度连线图并导出为后缀为.xls的数据文本。见图3。下面将通过优选实施例对度量方法与装置的实施进行描述和说明：导入具预定字段约束规则记录的excel表格，读取分析的原始数据时，具体通过识别预定字段约束规则记录有“城市名称”的字段获取本研究中粤港澳大湾区11座城市地名称，并获取表格文档中2016年城市经济总量数值与人口数值。依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围：通过利用内置的2016年城市行政区域范围及基于遥感影像识别地城市建成区范围空间数据。获取样本点时，利用300M*300M网格对研究范围进行等距均分获得研究区块，以该区块重心作为样本点。依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值时，运用Python爬取研究城市中与研究相关的POI数据并分析其空间核密度值，以不同研究区块内核密度数值的平均数作为该区块样本点在整体空间研究上的权重参考。获取城市的交通出行路网数据时，通过OpenStreetMap开源网络平台获取所述研究城市本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市群经济空间联系强度的度量方法，包括步骤：数据读取：读取要进行研究的excel格式城市信息，所述城市信息包括城市名称、该城市某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值；原始数据处理与分析：依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围并获取样本点；依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值；获取城市的交通路网数据，所述路网数据包含各道路线性走向、通行方向及出入口位置等空间位置信息及道路等级信息；利用交通路网数据构建OD成本矩阵模型，以此计算样本点间最短出行距离；运用修正的重力度量模型度量计算城市联系强度；分析呈现与数据导出：绘制生成并导出城市间经济空间联系度量分析与强度数据表格，即将分析后的所述城市联系强度自动呈现为城市空间强度连线图并导出为后缀为.xls的数据文本。

【技术特征摘要】
1.一种城市群经济空间联系强度的度量方法，包括步骤：数据读取：读取要进行研究的excel格式城市信息，所述城市信息包括城市名称、该城市某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值；原始数据处理与分析：依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围并获取样本点；依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值；获取城市的交通路网数据，所述路网数据包含各道路线性走向、通行方向及出入口位置等空间位置信息及道路等级信息；利用交通路网数据构建OD成本矩阵模型，以此计算样本点间最短出行距离；运用修正的重力度量模型度量计算城市联系强度；分析呈现与数据导出：绘制生成并导出城市间经济空间联系度量分析与强度数据表格，即将分析后的所述城市联系强度自动呈现为城市空间强度连线图并导出为后缀为.xls的数据文本。2.根据权利要求1所述的城市群经济空间联系强度的度量方法，其特征在于，所述读取要进行研究的excel格式城市信息时，具体通过识别预定字段约束规则记录有“城市名称”的字段获取研究对象名称，并对其某一研究时期或某一研究领域的的经济数值与人口数值进行归类关联。3.根据权利要求1所述的城市群经济空间联系强度的度量方法，其特征在于，所述依据城市名称定位各城市建成区作为研究的空间范围时，通过定期更新全国各城市行政区域范围及基于遥感影像识别地城市建成区范围空间数据。4.根据权利要求1所述的城市群经济空间联系强度的度量方法，其特征在于，所述获取样本点时，利用300M*300M网格对研究范围进行等距均分获得研究区块，以该区块重心作为样本点。5.根据权利要求1所述的城市群经济空间联系强度的度量方法，其特征在于，所述依据相关样本点所属区块内兴趣点数量进行空间加权赋值时，运用Python爬取研究城市中与研究相关的POI数据并分析其空间核密度值，以不同研究区块内核密度数值的平均数作为该区块样本点在整体空间研究上的权重参考。6.根据权利要求1所述的城市群经济空间联系强度的度量方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾嘉欣，庄筠，王成芳，林志航，黄一杰，王俊超，岑晓璇，林建辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44