CN113095697B - 城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质 - Google Patents

城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质，所述方法包括：获取已有三生空间评价体系数据；根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。本发明为独立的城市边缘区提供三生空间评价体系的建设，完成城市边缘区的三生空间评价与分析，针对性的制定地区发展战略。

Description

城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及一种城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质，属于城市边缘区三生空间评价分析领域。
背景技术
在中国城镇化中后期阶段，城市边缘区乡村以其特有的区位，在交通、资金、信息交换、地价等方面具有较大优势，是缩小城乡发展差距，实现城乡融合发展，解决我国发展中“不平衡不充分”问题的重要阵地，因此迫切要求对城市边缘区进行整合改造，促使其转型升级。对于地区分析，常用的分析手段为“三生空间评价体系”，主要是从生产-生活-生态协调的统筹视角分析三生用地在太和镇各类用地分布的均衡状况，总结出空间格局优化策略。
然而，目前三生空间评价体系数据内容多、结构较为复杂、三级指标没有统一数据，不利于综合分析；各三级指标所划分的一二级指标也会有不同情况，也会给指标的制定造成困难。目前三生空间评价体系的研究，仍以区域综合分析为主，大多数采用熵权法等数据处理方法，而面对城市边缘区这一独立地理区域的三生空间研究则实用性较弱。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种城市边缘区三生空间评价分析方法、系统、设备及介质，其可以为独立的城市边缘区提供三生空间评价体系的建设，完成城市边缘区的三生空间评价与分析，针对性的制定地区发展战略。
本发明的第一个目的在于提供一种城市边缘区三生空间评价分析方法。
本发明的第二个目的在于提供一种城市边缘区三生空间评价分析系统。
本发明的第三个目的在于提供一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提供一种存储介质。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种城市边缘区三生空间评价分析方法，所述方法包括：
获取已有三生空间评价体系数据；
根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
进一步的，所述根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源，具体包括：
将已有三生空间评价体系数据进行整合，建立三生空间评价的知识图谱；
在知识图谱中给定指标，利用预定的关系查找方式找到该指标的相关知识，寻找该指标的上一级指标或下一级指标，对知识图谱进行补全，得到完成知识溯源的知识图谱。
进一步的，所述根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系，具体包括：
根据完成知识溯源的知识图谱中实体以及实体的强关联路径，得到实体以及实体的强关联路径集合；
根据实体以及实体的强关联路径集合，利用预定领域的关联分析方法，找到强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径；
根据强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径，构建三生空间评价体系。
进一步的，所述确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
进一步的，所述基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法，对三生空间评价体系各个最后一级指标进行权重评分，得到第一权重评分；
基于专家打分法，对三生空间评价体系各个最后一级指标进行权重评分，得到第二权重评分；
基于最小二乘法，对第一权重评分和第二权重评分进行优化，达到权重分析的最优解，得到综合权重矩阵。
进一步的，所述根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果，具体包括：
利用三生空间指标分级评分表对生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标进行转换评分，得到转换评分矩阵；
将转换评分矩阵与综合权重矩阵进行相乘，得到生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标总得分；
根据生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标总得分，计算生活功能、生产功能和生态功能的总得分和平均分，作为三生空间评价分析结果。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种城市边缘区三生空间评价分析系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取已有三生空间评价体系数据；
建立模块，用于根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
构建模块，用于根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定模块，用于确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
评价分析模块，用于根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
进一步的，所述确定模块中，所述确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的城市边缘区三生空间评价分析方法。
本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的城市边缘区三生空间评价分析方法。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
本发明从预先采集的三生空间评价数据出发，利用关联分析方法进行分析，完成对三生空间评价体系的构建，并进行权重确定，结合指标得分实现对三生空间的指标分析，为独立的城市边缘区提供三生空间评价体系的建设方法，并在此基础上完成三生空间评价与分析，针对性的制定地区发展战略。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的城市边缘区三生空间评价分析方法的流程图。
图2为本发明实施例2的城市边缘区三生空间评价分析系统的结构框图。
图3为本发明实施例3的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种城市边缘区三生空间评价分析方法，该方法以广州市太和镇的三生空间数据为实例进行说明，包括以下步骤：
S101、获取已有三生空间评价体系数据。
本实施例中，已有三生空间评价体系数据可以通过查找数据库获取，该数据库中存储有预先采集得到的三生空间评价体系数据。
S102、根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源。
知识图谱目前是一个备受关注的前沿研究，已运用于智能翻译、大数据处理中。目前，一个带有知识图谱的智能系统具有人类启发的解决问题能力，可以完成艰巨的任务。知识图谱溯源是知识图谱的研究方向之一，即通过知识之间构成的强关联性来完成知识的寻找与集合研究，通过知识图谱技术的介入可以有效地完成三生空间评价体系的建立。
本实施例中，三生空间评价的知识图谱采用基于Java的Neo4j系统，加入实体、制定关联，并在此基础上通过Match语句完成三级指标的选取和溯源来完成整个系统的构建，该步骤S102包括以下步骤：
S1021、将已有三生空间评价体系数据进行整合，建立三生空间评价的知识图谱。
具体地，将已有三生空间评价体系数据进行整合，表示为G1＝(e1,r1,e2)和G2＝(e2,r2,e3)形式，建立三生空间评价的知识图谱，其中，三生指的是生活、生产和生态，e1是知识图谱的一级指标集合，e2是知识图谱的二级指标集合，e3是知识图谱的三级指标集合，一级指标有生活功能、生产功能和生态功能三个，二级指标有空间属性等21个，三级指标有城市用地等104个，r1是知识图谱中一级指标与二级指标之间关系的集合，r2是知识图谱中二级指标与三级指标之间关系的集合，G1中的实体总数为|e1|＝x，|e2|＝y，|e3|＝z。
S1022、在知识图谱中给定指标，利用预定的关系查找方式找到该指标的相关知识，寻找该指标的上一级指标或下一级指标，对知识图谱进行补全，得到完成知识溯源的知识图谱。
知识溯源就是在知识图谱中给定节点后，利用预定的关系查找方式可以找到该节点的相关知识，寻找该节点子母节点，在本实施例中，在知识图谱中给定指标，利用预定的关系查找方式找到该指标的相关知识，寻找指标的上一级或下一级指标，对知识图谱进行补全。
S103、根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系。
进一步地，该步骤S103具体包括：
S1031、根据完成知识溯源的知识图谱中实体以及实体的强关联路径，得到实体以及实体的强关联路径集合。
本实施例中，实体ei以及实体ei的强关联路径集合用Mi表示。
S1032、根据实体以及实体的强关联路径集合，利用预定领域的关联分析方法，找到强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径。
具体地，与强关联实体相关的强关联路径指的是强关联实体与实体的关系路径，本实施例中，ei的第n个强关联实体ei n与ei间的关系路径表示为Mi n形式：
Figure BDA0003029796640000051
其中，(m+1)为路径
Figure BDA0003029796640000052
中的实体数量，因此，Mi可表示如下：
Figure BDA0003029796640000053
S1033、根据强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径，构建三生空间评价体系。
本实施例中，一级指标为生活功能的各个三级指标频率统计如下表1所示，一级指标为生产功能的各个三级指标频率统计如下表2所示，一级指标为生态功能的各个三级指标频率统计如下表3所示，构建三生空间评价体系，如下表4所示。
表1生活功能的各个三级指标频率统计表
Figure BDA0003029796640000061
Figure BDA0003029796640000071
表2生产功能的各个三级指标频率统计表
Figure BDA0003029796640000072
Figure BDA0003029796640000081
表3生态功能的各个三级指标频率统计表
Figure BDA0003029796640000082
Figure BDA0003029796640000091
表4三生空间评价体系
Figure BDA0003029796640000092
S104、确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
具体地，本实施例基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，包括以下步骤：
S1041、基于层次分析法，对三生空间评价体系各个最后一级指标(本实施例中为三级指标)进行权重评分，得到第一权重评分，第一权重评分表示为Xi＝(x1,x2,...,xn)T。
S1042、基于专家打分法，对三生空间评价体系各个最后一级指标(本实施例中为三级指标)进行权重评分，得到第二权重评分，第二权重评分表示为Yi＝(y1,y2,...,yn)T。
S1043、基于最小二乘法，对第一权重评分和第二权重评分进行优化，达到权重分析的最优解，得到综合权重矩阵。
具体地，利用最小二乘法对权重打分进行优化，兼顾层次分析法与专家打分法的特点及可靠性，达到权重分析的最优解，尽量多的减小权重结果偏差，其结果如如下表5所示，由此可以得到综合权重矩阵Mi＝(m1,m2,...,mn)T：
Figure BDA0003029796640000101
其中，H(M)是一个函数，求这个函数的最小值就是最小二乘法，这个函数取最小值时的mi就是所求的权重。
表5三生空间评价体系各个三级指标权重以及综合权重
Figure BDA0003029796640000102
Figure BDA0003029796640000111
S105、根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
进一步地，该步骤S105具体包括：
S1051、利用三生空间指标分级评分表对生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标进行转换评分，得到转换评分矩阵，表示为N＝(n1,n2,...,nn)T。
本实施例中，三生空间指标分级评分表如下表6所示，转换评分表如下表7所示。
表6三生空间指标分级评分表
Figure BDA0003029796640000112
Figure BDA0003029796640000121
表7转换评分表
Figure BDA0003029796640000122
S1052、将转换评分矩阵与综合权重矩阵进行相乘，即M×N，得到生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标(本实施例中为三级指标)总得分。
S1053、根据生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标(本实施例中为三级指标)总得分，计算生活功能、生产功能和生态功能的总得分和平均分，作为三生空间评价分析结果，如下表8所示。
表8太和镇三生空间评价体系得分表
Figure BDA0003029796640000123
Figure BDA0003029796640000131
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于计算机可读取存储介质中。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了上述实施例的方法操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供了一种城市边缘区三生空间评价分析系统，该系统包括获取模块201、建立模块202、构建模块203、确定模块204和评价分析模块205，各个模块的具体功能如下：
获取模块201，用于获取已有三生空间评价体系数据。
建立模块202，用于根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源。
构建模块203，用于根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系。
确定模块204，用于确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
评价分析模块205，用于根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
本实施例中各个模块的具体实现可以参见上述实施例1，在此不再一一赘述；需要说明的是，本实施例提供的系统仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配给不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
实施例3：
如图3所示，本实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器、计算机等，包括通过系统总线301连接的处理器302、存储器、输入装置303、显示装置304和网络接口305。其中，处理器302用于提供计算和控制能力，存储器包括非易失性存储介质306和内存储器307，该非易失性存储介质306存储有操作系统、计算机程序和数据库，该内存储器307为非易失性存储介质306中的操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器302执行时，实现上述实施例1的单样本图像分类方法，如下：
获取已有三生空间评价体系数据。
根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
实施例4：
本实施例提供一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例1的单样本图像分类方法，如下：
获取已有三生空间评价体系数据。
根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果。
需要说明的是，本实施例的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
综上所述，本发明从预先采集的三生空间评价数据出发，利用关联分析方法进行分析，完成对三生空间评价体系的构建，并进行权重确定，结合指标得分实现对三生空间的指标分析，为独立的城市边缘区提供三生空间评价体系的建设方法，并在此基础上完成三生空间评价与分析，针对性的制定地区发展战略。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种城市边缘区三生空间评价分析方法，其特征在于，所述方法包括：
获取已有三生空间评价体系数据；
根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果；
所述根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系，具体包括：
根据完成知识溯源的知识图谱中实体以及实体的强关联路径，得到实体以及实体的强关联路径集合；其中，实体ei以及实体ei的强关联路径集合用Mi表示；
根据实体以及实体的强关联路径集合，利用预定领域的关联分析方法，找到强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径；其中，与强关联实体相关的强关联路径指的是强关联实体与实体的关系路径，ei的第n个强关联实体ei n与ei间的关系路径表示为Mi n形式：
Figure FDA0003993158390000011
(m+1)为路径
Figure FDA0003993158390000012
中的实体数量，Mi表示为：
Figure FDA0003993158390000013
根据强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径，构建三生空间评价体系。
2.根据权利要求1所述的城市边缘区三生空间评价分析方法，其特征在于，所述根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源，具体包括：
将已有三生空间评价体系数据进行整合，建立三生空间评价的知识图谱；
在知识图谱中给定指标，利用预定的关系查找方式找到该指标的相关知识，寻找该指标的上一级指标或下一级指标，对知识图谱进行补全，得到完成知识溯源的知识图谱。
3.根据权利要求1所述的城市边缘区三生空间评价分析方法，其特征在于，所述确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
4.根据权利要求3所述的城市边缘区三生空间评价分析方法，其特征在于，所述基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法，对三生空间评价体系各个最后一级指标进行权重评分，得到第一权重评分；
基于专家打分法，对三生空间评价体系各个最后一级指标进行权重评分，得到第二权重评分；
基于最小二乘法，对第一权重评分和第二权重评分进行优化，达到权重分析的最优解，得到综合权重矩阵。
5.根据权利要求1所述的城市边缘区三生空间评价分析方法，其特征在于，所述根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果，具体包括：
利用三生空间指标分级评分表对生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标进行转换评分，得到转换评分矩阵；
将转换评分矩阵与综合权重矩阵进行相乘，得到生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标总得分；
根据生活功能、生产功能和生态功能各个最后一级指标总得分，计算生活功能、生产功能和生态功能的总得分和平均分，作为三生空间评价分析结果。
6.一种城市边缘区三生空间评价分析系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于获取已有三生空间评价体系数据；
建立模块，用于根据已有三生空间评价体系数据，建立三生空间评价的知识图谱并完成知识溯源；
构建模块，用于根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系；
确定模块，用于确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重；
评价分析模块，用于根据三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，对三生空间评价体系的得分进行补全，得到三生空间评价分析结果；
所述根据完成知识溯源的知识图谱，构建三生空间评价体系，具体包括：
根据完成知识溯源的知识图谱中实体以及实体的强关联路径，得到实体以及实体的强关联路径集合；其中，实体ei以及实体ei的强关联路径集合用Mi表示；
根据实体以及实体的强关联路径集合，利用预定领域的关联分析方法，找到强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径；其中，与强关联实体相关的强关联路径指的是强关联实体与实体的关系路径，ei的第n个强关联实体ei n与ei间的关系路径表示为Mi n形式：
Figure FDA0003993158390000031
(m+1)为路径
Figure FDA0003993158390000032
中的实体数量，Mi表示为：
Figure FDA0003993158390000033
根据强关联实体以及与强关联实体相关的强关联路径，构建三生空间评价体系。
7.根据权利要求6所述的城市边缘区三生空间评价分析系统，其特征在于，所述确定模块中，所述确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重，具体包括：
基于层次分析法、专家打分法和最小二乘法，确定三生空间评价体系各个最后一级指标的综合权重。
8.一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1-5任一项所述的城市边缘区三生空间评价分析方法。
9.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-5任一项所述的城市边缘区三生空间评价分析方法。
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