一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法技术

本发明专利技术涉及一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法，方法将网格系统与不同类型电子地图兴趣点结合提取类型格网图层，并计算不同类型图层之间的联系指数，进而根据不同类型图层联系类型权重的判定求取联系权重，最终加权得到城市功能空间紧凑指数，实现了城市空间紧凑性的定量研究，从而更全面地反映城市空间形态的紧凑性特征；结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度提高了城市紧凑性指数与城市出行时间的相关性，能够更科学、更准确地反映城市功能空间的实际特征。

【技术实现步骤摘要】
一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法
本专利技术涉及城市地理学、地理信息技术和国土空间规划技术交叉领域，具体是涉及一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法。
技术介绍
城市空间形态的分析、评估和规划技术是城市规划技术的一个重要分支。由于城市化的迅速发展，城市空间形态急剧变化，给城市生产、生活和生态系统带来了各类压力，影响到城市的可持续发展。城市空间形态规划技术试图通过城市空间形态的调整，应对由于城市扩张带来的发展压力，通过调整城市空间布局，实现城市科学有序发展。基于遏制城市空间无序扩张的需求，国内外学者提出了紧凑城市的城市空间形态发展理念，其主导思想是通过高密度、混合利用和集中布局减少交通距离，进一步减少污染排放，从而减轻城市扩张带来的交通和环境压力。目前评估城市空间形态的紧凑性的方法主要是基于城市建设用地的几何空间形态进行测度。其中应用较广泛的是基于引力模型发展的建设用地紧凑性测度方法。该方法将城市空间划分为若干个正方形格网，设格网内建设用地面积格网有N个，对这N个格网按照公式来计算紧凑性，其中CI为紧凑性指数，N为内含建设用地的格网数，Zi和Zj分别为第i个格网和第j个格网的建设用地面积，dij为第i个格网和第j个格网中心点之间的欧氏距离(i≠j)。上述方法未能充分考虑城市内部不同类型建设用地(功能区)空间联系的差异。如图1所示的两个简化抽象的城市布局，灰色(有剖面线)和白色(无剖面线)方框分别代表不同类型的建设用地(功能区)，箭头线条代表功能区之间的空间联系，由图1可见两个布局方案在外在空间形态是完全一致的，如果按照几何形态方法测度紧凑性，两者具有相等的紧凑性。但左侧两类功能区联系的空间距离显著大于右侧两类空间联系的交通距离。因此，基于引力模型发展的建设用地紧凑性的测度方法还存有缺陷。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种结合电子地图兴趣点的城市空间形态紧凑性测度方法，以改进现有紧凑性测度模型未能充分反映不同类型功能区联系的不足，实现对城市空间紧凑性的科学定量测度。具体方案如下：一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法，包括以下步骤：步骤1：构建地理网格系统；将城市建成区划分为若干大小基本一致的地理格网；步骤2：提取类型格网图层；将上述步骤1构建出的地理网格系统与不同类型的电子地图兴趣点叠加，选取与电子地图兴趣点相交的地理网格，并将电子地图兴趣点类型赋给相交的地理网格，每个电子地图兴趣点类型得到一个与之相交的地理格网图层；步骤3：根据不同类型格网图层的联系特点综合确定类型图层之间的联系权重；步骤4：选择合适的规模指标；步骤5：计算图层联系强度；对同一类型地理格网图层和不同类型地理格网图层之间，按照选取的规模指标分别计算不同网格之间的相互联系强度值；步骤6：计算不同类型图层之间的综合联系指数值；步骤7：计算综合紧凑指数；该综合紧凑指数由公式：进行计算；其中，FCI为城市功能紧凑度指数，wkl为类型图层k和类型图层l的联系权重，FCIkl为步骤6的类型联系指数计算结果。在一些实施例中，所述步骤3中联系权重的确定方法如下：步骤3.1：根据不同类型图层之间的联系类型，从图层k到图层l将联系类型分为“提供”、“获取”和“交流”三种类型；步骤3.2：判定量化不同类型图层两两组合之间三种类型联系强度权数；步骤3.3：求同一组合之间的三类联系权重系数之和，并除以所有两两组合之间的权重系数之和，其商即为该组合的权重。在一些实施例中，所述步骤4中的规模指标选择用地面积、建筑面积、人口规模、经济产值中的其一或其组合作为所述规模指标。在一些实施例中，所述步骤5中的图层联系强度由公式：来计算；其中，设两个类型的格网图层分别为k和l，Gij为格网图层k中网格i和图层l网格j之间的联系强度值，si和sj分别为i网格和j网格的规模指标，dij为网格i和网格j之间的距离，c为无量纲化常数，其中i≠j。在一些实施例中，所述步骤6中的综合联系指数值由公式：来计算；其中，FCIkl为类型图层k和类型图层l之间的功能联系指数，Nk和Nl分别为类型图层k和图层l中的网格数，Nkl(i≠j)为两个图层不重合的网格两两组合个数。在一些实施例中，在所述步骤2中，将电子地图兴趣点分为居住、产业、生活和服务四类；将四类电子地图兴趣点合并形成四个图层，分别与建成区格网叠加，提取与之相交的格网，形成居住型格网、产业型格网、生活型格网和服务型格网四个图层。本专利技术提供的城市空间形态紧凑性测度方法与现有技术相比较具有以下优点：本专利技术提供城市空间形态紧凑性测度方法，通过选择合适的规模指标，构建地理网格系统，将网格系统与不同类型电子地图兴趣点结合提取类型格网图层，并计算不同类型图层之间的联系指数，进而根据不同类型图层联系类型权重的判定求取联系权重，最终加权得到城市功能空间紧凑指数，实现了城市空间紧凑性的定量研究，从而更全面地反映城市空间形态的紧凑性特征；结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度提高了城市紧凑性指数与城市出行时间的相关性，能够更科学、更准确地反映城市功能空间的实际特征。附图说明图1为城市功能空间交通联系差异示意图。图2为本专利技术的城市功能空间紧凑性测度方法的流程图。图3为不同类型组合的权重判定的数据表格。图4为各城市不同类型组合的联系指数的数据表格。图5为各城市的功能空间联系紧凑性综合指数的数据表格。图6为各类紧凑性指数与城市通勤时间的相关系数的图表。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。本实施例提供了一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法，该方法主要包括以下步骤：步骤1：构建地理网格系统。将城市建成区划分为若干地理网格，得到若干大小基本一致的地理格网，地理网格可以是规则的正方形格网，也可以是按照城市道路围合而形成的地块，或者是按照行政辖区管理划分的网格。步骤2：提取类型格网图层。将上述步骤1构建出的地理网格系统与不同类型的电子地图兴趣点叠加，选取与电子地图兴趣点相交的地理网格，并将电子地图兴趣点类型赋给相交的地理网格，每个电子地图兴趣点类型得到一个与之相交的地理格网图层。步骤3：根据不同类型格网图层的联系特点综合确定类型图层之间的联系权重。联系权重wkl的确定方法如下：步骤3.1：根据不同类型图层之间的联系类型，从图层k到图层l将联系类型分为“提供”、“获取”和“交流”三种类型。“提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法，包括以下步骤：/n步骤1：构建地理网格系统；将城市建成区划分得到若干大小基本一致的地理格网；/n步骤2：提取类型格网图层；将上述步骤1构建出的地理网格系统与不同类型的电子地图兴趣点叠加，选取与电子地图兴趣点相交的地理网格，并将电子地图兴趣点类型赋给相交的地理网格，每个电子地图兴趣点类型得到一个与之相交的地理格网图层；/n步骤3：根据不同类型格网图层的联系特点综合确定类型图层之间的联系权重；/n步骤4：选择合适的规模指标；/n步骤5：计算图层联系强度；对同一类型地理格网图层和不同类型地理格网图层之间，按照选取的规模指标分别计算不同网格之间的相互联系强度值；/n步骤6：计算不同类型图层之间的综合联系指数值；/n步骤7：计算综合紧凑指数；该综合紧凑指数由公式：/n

【技术特征摘要】
1.一种结合电子地图兴趣点的城市功能空间紧凑性测度方法，包括以下步骤：
步骤1：构建地理网格系统；将城市建成区划分得到若干大小基本一致的地理格网；
步骤2：提取类型格网图层；将上述步骤1构建出的地理网格系统与不同类型的电子地图兴趣点叠加，选取与电子地图兴趣点相交的地理网格，并将电子地图兴趣点类型赋给相交的地理网格，每个电子地图兴趣点类型得到一个与之相交的地理格网图层；
步骤3：根据不同类型格网图层的联系特点综合确定类型图层之间的联系权重；
步骤4：选择合适的规模指标；
步骤5：计算图层联系强度；对同一类型地理格网图层和不同类型地理格网图层之间，按照选取的规模指标分别计算不同网格之间的相互联系强度值；
步骤6：计算不同类型图层之间的综合联系指数值；
步骤7：计算综合紧凑指数；该综合紧凑指数由公式：



进行计算；其中，FCI为城市功能紧凑度指数，wkl为类型图层k和类型图层l的联系权重，FCIkl为步骤6的类型联系指数计算结果。


2.根据权利要求1所述的城市功能空间紧凑性测度方法，其特征在于：所述步骤3中联系权重的确定方法如下：
步骤3.1：根据不同类型图层之间的联系类型，从图层k到图层l将联系类型分为“提供”、“获取”和“交流”三种类型；
步骤3.2：判定量化不同类型图层两两组合之间三种类型联系强度权数；
步骤3.3：求同一组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国钦，李妍，叶红，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35