一种基于矢量场模型的职住空间分析方法技术

本发明专利技术涉及一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，包括以下步骤：采集目标区域内连续多个工作日的移动通信数据；提取移动通信用户个体的长时间驻留点构建活动链，并根据活动链确定个体居住地和工作地；对目标区域进行栅格化处理，并根据空间关系将个体的居住地和工作地与网格单元进行关联；基于居住地栅格和工作地栅格之间的通勤人员数量确定通勤流矢量，并参照经典电场理论，根据通勤流矢量确定职住场强度，从而构建职住场；基于职住场强度计算各空间点的标量势，根据标量势的空间分布特征确定就业吸引中心及其辐射范围。与现有技术相比，本发明专利技术以高空间分辨率的职住联系数据为基础，能够识别不同空间尺度下就业中心的能级和辐射范围。辐射范围。辐射范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于矢量场模型的职住空间分析方法


[0001]本专利技术涉及城市交通规划与管理领域，尤其是涉及一种基于矢量场模型的职住空间分析方法。

技术介绍

[0002]雅典宪章提出，城市的主要功能包括居住、就业、交通和游憩。其中，居住和就业的空间配置以及两者之间的匹配关系影响城市居民的居住区位选择，进而影响个体通勤出行行为和城市通勤效率。为了通过加深对城市内部居住—就业关系的理解，优化居住与就业功能配置、降低通勤时间成本，大量研究对如何识别职住空间结构、如何测度职住关系等问题进行了深入探讨。
[0003]密度是描述职住空间的一个重要指标。基于密度的职住空间分析思路是参照行政区、街道和交通小区等行政单元或普查的基本单元，对目标区域进行划分；分别计算各空间单元内的居住人口数量和工作岗位数量与单元面积的比值，得到居住人口密度和就业岗位密度；基于居住人口和就业岗位的空间分布数量，结合基于密度的空间统计方法，识别高密度区域或高集聚区域，分别对居住空间和就业空间特征进行分析。该方法的局限性在于，一方面，居住人口和就业岗位数据主要来源于大规模普查的统计资料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集目标区域内连续多个工作日的移动通信数据；S2、提取移动通信用户个体的长时间驻留点构建活动链，并根据活动链确定个体居住地和工作地；S3、对目标区域进行栅格化处理，划分为统一尺寸的方形网格单元，网格单元按照预配置的规则进行排列，并根据空间关系将个体的居住地和工作地与网格单元进行关联；S4、基于居住地栅格和工作地栅格之间的通勤人员数量确定通勤流矢量，并参照经典电场理论，根据通勤流矢量确定职住场强度，从而构建职住场；S5、基于职住场强度计算各空间点的标量势，根据标量势的空间分布特征确定就业吸引中心及其辐射范围。2.根据权利要求1所述的一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，所述提取移动通信用户个体的长时间驻留点构建活动链具体为：针对用户个体，若个体在同一地点的停留时长超过预配置的最小时间阈值，则将此停留点视为一个活动点，通过一系列连续的活动点构建活动链。3.根据权利要求1所述的一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，所述根据活动链确定个体居住地和工作地具体为：在单个工作日内，划分日间时段和夜间时段，相应地将整日活动拆分为日间活动和夜间活动，分别选取合计驻留时间最长的活动点作为个体的备选工作地和居住地；在连续多个工作日内，逐日构建个体的备选工作地和居住地集合；若集合中位置相同的活动点数量均超过一定阈值，则判定个体具有固定的工作地和居住地，所对应的活动点被视为其工作地和居住地。4.根据权利要求1所述的一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：S41、对居住地栅格和工作地栅格之间的通勤人员数量进行分组统计，得到基于栅格的通勤OD矩阵：其中，a
ij
表示由居住地栅格i与工作地栅格j之间的通勤者数量；S42、对于起点为居住地栅格i、讫点为工作地栅格j的一个通勤OD对，基于通勤OD矩阵构建由居住地栅格形心指向工作地栅格形心的通勤流矢量其中，为由栅格i形心指向栅格j形心的单位矢量；S43、对通勤流矢量进行矢量求和，得到通勤流矢量和：通勤流矢量和的方向表示通勤者在居住地栅格i所受到就业吸引力方向；S44、参照经典电场理论，定义职住场中某点的强度等于该点所受就业吸引力与以该点
为居住地的通勤者数量之比：其中，为i点的职住场强度，即就业吸引力强度，m
i
表示以栅格i为居住地的通勤者数量，即m
i
＝∑
j
a
ij
；S45、由各点的职住场强度构建得到职住场。5.根据权利要求4所述的一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，所述S5包括以下步骤：S51、参照静电场中关于电势和电场强度的定义，电势函数V的负梯度等于电场强度记为：因此，任意栅格i上的职住场强度垂直于等势面，并且由高等势面指向低等势面，等势面之间的疏密程度反映职住场强度大小；S52、在离散化的职住场域中，以无穷远处为零势点，利用有限差分方法，对每个栅格形心点建立相同形式的差分方程，通过差商代替微商，求解各点标量势，则，职住场强度与标量势在X方向和Y方向上的关系表示为：量势在X方向和Y方向上的关系表示为：其中，u
ij
和v
ij
分别为栅格i的职住场强度在X方向和Y方向上的分量，V
i,j
为栅格i的标量势，d为格网精度，通过迭代求解得到目标区域内所有栅格的标量势；S53、根据标量势的空间分布特征确定就业吸引中心及其辐射范围。6.一种基于矢量场模型的职住空间分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集目标区域内连续多个工作日的移动通信数据；S2、提取移动通信用户个体的长时间驻留点构建活动链，并根据活动链确定个体居住地和工作地；S3、对目...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙泽彬，李玮峰，熊思敏，甘田，陈俊，赵永明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：