CN113887993A - 体育设施与人口耦合协调性评价方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法、系统、设备及介质,包括获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;根据公共体育设施数据和人口数据,计算公共体育设施和人口空间地理聚集度;计算发展水平评价值;依据发展水平评价值,为公共体育设施和人口空间地理聚集度分配评价权重;根据公共体育设施和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,本发明将各地区发展水平纳入评价过程,能够更加贴合实际地度量当下公共体育设施与人口的耦合协调发展状况,为提高公共体育设施服务水平和推进城市高质量发展提供借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域,尤其涉及的是一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法、系统、设备及介质。
背景技术
体育是提高人民健康水平的重要途径,是满足人民群众对美好生活向往、促进人的全面发展的重要手段。公共体育设施作为体育活动的承载主体,其总量不足、分布不均衡和供需不匹配等问题已经严重影响了居民参加体育活动的积极性和城市发展的可持续性。公共体育设施是城市公共服务的重要组成部分,而人口是公共体育设施配置的关键指标。耦合协调度是致力于研究区域内多个系统(要素)之间相互关系及其协调程度,并为协调结果提供原因分析。依据人口分布对城市公共体育设施进行科学合理的评价研究,对于实现公共体育设施与人口间的良性互动具有重要价值,可以在满足人民日益增长的美好体育需求的同时,促进城市空间结构的优化和社会经济发展潜力的挖掘。
有关设施耦合协调评价的研究,现有技术更多倾向于研究设施耦合系统在某一时期范围内的时序演变趋势、变化差异以及影响因素,在一定程度上能够反映设施在发展过程中的状态和存在问题。然而,现有技术往往容易忽略各时期城市发展水平(或者发展环境)对设施耦合协调关系的影响,导致研究结果无法为配置优化提供更精准的指导。如CN202011592496.8号专利公开了一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法,其基于承载各类休闲行为所需的公共开放空间面积,提出公共开放空间配置规模的计算方法,但其同样存在一个不能忽视的缺陷:忽略城市发展水平对于公共空间及设施配置的影响,导致研究结果无法为配置优化提供精准的指导。
若可以合理地将城市地区发展水平作为影响因素纳入研究,则能够更加贴合实际地度量当下公共体育设施与人口的耦合协调发展状况。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法、系统、设备及介质,将城市各地区发展水平纳入评价过程,能够更加贴合实际地度量当下公共体育设施与人口的耦合协调发展状况。
本发明的技术方案如下:
一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,包括以下步骤:
步骤S1:获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;
步骤S2:根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;
步骤S3:根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;
步骤S4:依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;
步骤S5:根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。
所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,所述步骤S1包括:
步骤S11:基于百度地图和/或高德地图API接口,运用Python程序爬取地图以及互联网中公共体育设施数据;
步骤S12:通过互联网获取城市发展统计年鉴,提取目标区域内各地区用于测定各地区发展水平的宏观统计数据,所述宏观统计数据包括人口数量、耕地面积和财政收入。
所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,在步骤S2中,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度的公式如下:
式中:Gs、Gp分别为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度,si、pi、ni分别表示i地区内公共体育设施数量、人口数量和国土面积;S、P、N分别表示区域公共体育设施总量、人口总量和总国土面积。
所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,所述步骤S3包括:
步骤S31:根据城市发展统计年鉴,确定人口、空间、经济三个维度的衡量指标,其中人口维度以区域农业人口与非农业人口比重Q衡量,空间维度以耕地面积与区域总面积比重S衡量,经济维度以待评价地区财政收入与区域总财政收入比重G衡量;
步骤S32:对所述Q、S、G数据进行Min-max标准化处理,以使所述Q、S、G数据指标值均处于[0,1],将所述Q、S、G三个维度指标按照均等权重处理计算区域内各地区发展水平评价值。
所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,所述步骤S4包括:
步骤S41:将区域内各地区发展水平评价值作为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重ɑ;
步骤S42:将β作为人口空间地理聚集度的评价权重,其中β=1-ɑ。
所述的一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其中,所述步骤S5包括:
步骤S51:依据公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度,计算区域内各地区公共体育设施与人口的耦合度,公式如下:
式中:Gs为公共体育设施空间地理聚集度,Gp为人口空间地理聚集度,Ci为i地区公共体育设施与人口间的耦合度,K为调节系数。
步骤S52:在耦合度、公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度及评价权重的基础上,计算区域内各地区公共体育设施与人口之间的耦合协调度,公式如下:
Ti=αGS+βGP
式中:Ti为公共体育设施与人口的综合评价指数,ɑ为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重,β为人口空间地理聚集度的评价权重,ɑ+β=1,Di为耦合协调度,Di∈[0,1];
步骤S53:对区域内各地区公共体育设施与人口的耦合协调关系进行可视化展示,分析各地区公共体育设施与人口耦合协调发展的情况。
一种公共体育设施与人口耦合协调性的系统,其中,所述公共体育设施与人口耦合协调性的系统包括:
获取单元,用于获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;
第一计算单元,用于根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;
第二计算单元,用于根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;
第一处理单元,用于依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;
第二处理单元,用于根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。
一种计算机设备,其中,所述计算机设备包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
本发明的有益效果:本发明通过提供一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,将城市各地区发展水平纳入评价过程,则能够更加贴合实际地度量当下公共体育设施与人口的耦合协调发展状况,对城市各地区体育设施和人口之间的耦合协调性展开评价,为进一步提高公共体育设施服务水平和推进城市高质量发展提供借鉴。
附图说明
图1为本发明评价方法的步骤流程图;
图2为本发明中实施例的上海市浦东新区各镇(街道)发展水平图;
图3为本发明中实施例的上海市浦东新区各镇(街道)公共体育设施与人口耦合度、耦合协调度计算结果;
图4为本发明中实施例的上海市浦东新区各镇(街道)公共体育设施与人口耦合度、耦合协调度划分标准;
图5为本发明中实施例的上海市浦东新区各镇(街道)公共体育设施与人口空间分布图;
图6为本发明中实施例的上海市浦东新区各镇(街道)公共体育设施与人口匹配类型图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明提供一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,在本实施例中,以上海浦东新区为例进行具体说明,参阅图1,评价方法包括以下步骤:
步骤S1:获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;步骤S1包括以下步骤:
步骤S11:基于百度地图和/或高德地图API接口,运用Python程序爬取地图以及互联网中公共体育设施数据。在本实施例中,以上海市浦东新区为例,具体步骤为登录百度、高德地图开放平台,通过电子地图提供的SDK工具包,完成程序设计并申请App-key与App-secert,进行Oauth2.0授权,获取Access Token;基于地图API接口,借助自主研发的Python程序爬取地图以及相关网页中浦东新区公共体育设施数据,进行清洗和筛选后,提取出名称、地址、坐标等公共体育设施特征数据。
步骤S12:通过互联网获取城市发展统计年鉴,提取目标区域内各地区用于测定各地区发展水平的宏观统计数据,所述宏观统计数据包括人口数量、耕地面积和财政收入。具体为查询浦东新区政府统计局官网,获取浦东发展统计年鉴,获取浦东新区36个镇(街道)人口数量、耕地面积和财政收入等宏观统计数据,用于测定浦东新区36个镇(街道)的地区发展水平。
步骤S2:根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;在步骤S2中,综合考量人口规模、设施数量和区域面积,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度的公式如下:
式中:Gs、Gp分别为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度,si、pi、ni分别表示i地区内公共体育设施数量、人口数量和国土面积;S、P、N分别表示区域公共体育设施总量、人口总量和总国土面积。
在本实施例中,以浦东新区为例计算其36个镇(街道)公共体育设施和人口的空间地理聚集度,上式的si、pi、ni分别表示i镇(街道)内公共体育设施数量、人口数量和国土面积;S、P、N分别表示浦东新区公共体育设施总量、人口总量和总国土面积。
步骤S3:根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;所述步骤S3包括以下步骤:
步骤S31:根据城市发展统计年鉴,确定人口、空间、经济三个维度的衡量指标,其中人口维度以区域农业人口与非农业人口比重Q衡量,空间维度以耕地面积与区域总面积比重S衡量,经济维度以待评价地区财政收入与区域总财政收入比重G衡量;
步骤S32:对所述Q、S、G数据进行Min-max标准化处理,以使所述Q、S、G数据指标值均处于[0,1],同时为了方便计算区域内各地区发展水平,将所述Q、S、G三个维度指标按照均等权重处理计算区域内各地区发展水平评价值。参阅图2,本实施例中计算的是浦东新区内36个镇(街道)的发展水平评价值。发展水平评价值处于[0.75,1]的镇(街道)为Ⅰ类地区,处于[0.5,0.75]的镇(街道)为Ⅱ类地区,处于[0,0.5]的镇(街道)为Ⅲ类地区。
步骤S4:依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;其中,所述步骤S4包括以下步骤:
步骤S41:在评价过程中考虑浦东新区各镇(街道)发展水平的影响,将区域内各地区(浦东新区各镇街道)发展水平评价值作为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重ɑ;
步骤S42:将β作为人口空间地理聚集度的评价权重,其中β=1-ɑ。
步骤S5:根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。其中,所述步骤S5包括以下步骤:
步骤S51:依据公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度,计算区域内各地区公共体育设施与人口的耦合度,公式如下:
式中:Gs为公共体育设施空间地理聚集度,Gp为人口空间地理聚集度,Ci为i地区公共体育设施与人口间的耦合度。K为调节系数(K≥2),在本实施例中,取K=2。Ci的取值介于0-1,当Ci取值为0时,说明系统(或要素)之间无相互作用;当Ci取值为1时,说明系统(或要素)之间关系紧密。
步骤S52:在耦合度、公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度及评价权重的基础上,计算区域内各地区公共体育设施与人口之间的耦合协调度,公式如下:
Ti=αGS+βGP
式中:Ti为公共体育设施与人口的综合评价指数,ɑ为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重,β为人口空间地理聚集度的评价权重,ɑ+β=1,Di为耦合协调度,Di∈[0,1],其值越高表示发展越协调。
步骤S53:对区域内各地区公共体育设施与人口的耦合协调关系进行可视化展示,分析各地区公共体育设施与人口耦合协调发展的情况。
在本实施例中,具体为计算浦东新区36个镇公共体育设施与人口的耦合协调度结果(如图3所示),参照分类标准(如图4所示),对研究结果进行可视化展示(如图5、图6所示),分析浦东新区36个镇公共体育设施与人口耦合协调发展的情况,发现问题并找出原因,并提出与地区发展水平相适宜的公共体育设施优化配置建议。
由图3至图6可知,浦东新区公共体育设施与人口在地理分布上呈现“城区密集、郊区稀疏”的空间特征,但两者之间却有着较高的的耦合状态;耦合协调度总体随地区发展水平呈现等级差异,部分外围地区暴露出“高耦合,低耦合协调”的发展困境。
进一步地,本实施例还提供一种公共体育设施与人口耦合协调性的系统,其中,所述公共体育设施与人口耦合协调性的系统包括:
获取单元,用于获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;
第一计算单元,用于根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;
第二计算单元,用于根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;
第一处理单元,用于依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;
第二处理单元,用于根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。
本实施例还提供一种计算机设备,其中,所述计算机设备包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
本发明将城市各地区发展水平纳入评价过程,评价过程中考虑评价区域内各地区发展水平的影响,将区域内各地区发展水平评价值作为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重ɑ,将β作为人口空间地理聚集度的评价权重,使耦合协调度的计算结果考虑因素更为全面客观,对于当下公共体育设施与人口的耦合协调发展状况的度量更加贴合实际,提升评价准确性和客观性。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;
步骤S2:根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;
步骤S3:根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;
步骤S4:依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;
步骤S5:根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。
2.根据权利要求1所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
步骤S11:基于百度地图和/或高德地图API接口,运用Python程序爬取地图以及互联网中公共体育设施数据;
步骤S12:通过互联网获取城市发展统计年鉴,提取目标区域内各地区用于测定各地区发展水平的宏观统计数据,所述宏观统计数据包括人口数量、耕地面积和财政收入。
4.根据权利要求3所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
步骤S31:根据城市发展统计年鉴,确定人口、空间、经济三个维度的衡量指标,其中人口维度以区域农业人口与非农业人口比重Q衡量,空间维度以耕地面积与区域总面积比重S衡量,经济维度以待评价地区财政收入与区域总财政收入比重G衡量;
步骤S32:对所述Q、S、G数据进行Min-max标准化处理,以使所述Q、S、G数据指标值均处于[0,1],将所述Q、S、G三个维度指标按照均等权重处理计算区域内各地区发展水平评价值。
5.根据权利要求4所述的公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其特征在于,所述步骤S4包括:
步骤S41:将区域内各地区发展水平评价值作为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重ɑ;
步骤S42:将β作为人口空间地理聚集度的评价权重,其中β=1-ɑ。
6.根据权利要求5所述的一种公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法,其特征在于,所述步骤S5包括:
步骤S51:依据公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度,计算区域内各地区公共体育设施与人口的耦合度,公式如下:
式中:Gs为公共体育设施空间地理聚集度,Gp为人口空间地理聚集度,Ci为i地区公共体育设施与人口间的耦合度,K为调节系数;
步骤S52:在耦合度、公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度及评价权重的基础上,计算区域内各地区公共体育设施与人口之间的耦合协调度,公式如下:
Ti=αGS+βGP
式中:Ti为公共体育设施与人口的综合评价指数,ɑ为公共体育设施空间地理聚集度的评价权重,β为人口空间地理聚集度的评价权重,ɑ+β=1,Di为耦合协调度,Di∈[0,1];
步骤S53:对区域内各地区公共体育设施与人口的耦合协调关系进行可视化展示,分析各地区公共体育设施与人口耦合协调发展的情况。
7.一种公共体育设施与人口耦合协调性的系统,其特征在于,所述公共体育设施与人口耦合协调性的系统包括:
获取单元,用于获取公共体育设施数据、人口数据以及城市发展统计年鉴;
第一计算单元,用于根据所述公共体育设施数据和人口数据,计算区域内各地区的公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度;
第二计算单元,用于根据城市发展统计年鉴,结合人口、空间、经济三个维度,计算出区域内各地区发展水平评价值;
第一处理单元,用于依据区域内各地区发展水平评价值,为公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度分配评价权重;
第二处理单元,用于根据区域内各地区公共体育设施空间地理聚集度和人口空间地理聚集度以及对应的评价权重,计算公共体育设施和人口之间的耦合协调度,并进行评价及优化。
8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述公共体育设施与人口耦合协调性的评价方法的步骤。
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