CN115564122B - 优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法、装置及设备,方法包括步骤:采集待划定实体地域城市的基础数据;根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人‑地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果。本发明保证了城市实体地域划定的效果和精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法、装置及设备,属于地理信息技术领域。
背景技术
随着城镇化的快速推进使得城市边界范围不断外扩,城市空间无序增长扰乱了合理的土地利用结构,导致诸多“城市病”应运而生。优化城镇空间分布和规模结构、推进城镇化可持续发展是当前城镇化建设的新要求。城市地域边界作为科学评价城镇化发展水平的基础和前提,在城市发展规划中发挥着重要作用。然而,在我国城市行政地域与实体地域存在严重“二元化”割裂的背景下,城市行政地域无法反映城市实际发展水平,因此科学合理的对城市实体地域进行界定对正确认识城市空间发展现状、完善国土空间规划体系、实现新型城镇化发展目标具有意义。
现有常用的城市实体地域划定方法主要以人口特征或建设特征两类指标为判别依据。但人口流动性大、数据难以准确、连续地获取,单纯依靠人口特征使得城市统计范围与实体地域范围严重分离,无法真实反映城市实际发展建设现状。基于建设特征划定的关键在于确定城市实体地域划定单元(统计区域)内建设密度的合理阈值,即建设密度达到何种程度可将划定单元整体纳入城市实体地域。然而,现有方法关于特征阈值的确定理论依据不足,不同学者采用不同的阈值,缺乏不同阈值对城市实体地域结果的敏感性分析,建设密度阈值合理性仍需进一步验证。
因此,如何改进现有方法中的建设密度阈值确定方法,以提高城市实体地域划定方法的科学性,以及划定结果的精度和合理性具有重要意义。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法、装置及设备,既能保障城市实体地域划定的理论依据科学可行,又能保证划定结果的精度。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是:
第一方面,本发明实施例提供的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法,包括以下步骤:
采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述基础数据来源于基础性地理国情监测成果数据。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元,包括:
通过空间坐标系转换将路网、水系数据和行政区划单元数据的数据坐标系进行统一;
将路网数据和水系数据进行合并处理和融合处理;
利用融合处理后的路网数据和水系数据对行政区划单元进行分割,形成地块单元。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述路网数据包括铁路、公路、城市道路和乡村道路,所述水系数据包括河流和河渠线状数据。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取,包括:
基于土地覆盖数据,提取除道路用地外的建设用地,并进行数据融合;
计算每个地块单元内的建设密度:
S为建设密度,B为地块单元内的建设用地面积,A为地块单元面积;
选取建设密度在20%-70%之间且以5%为间隔的地块单元作为备选地块;
对所述备选地块进行融合和打散处理。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域,包括:
将备选地块与市、区政府驻地点进行叠加,将其所在地块单元直接确定为初始城市实体地域;
以初始城市实体地域所在地块为中心,将附近满足距离阈值条件的备选地块均纳入到核心城市实体地域中;
对于纳入核心城市实体地域的地块在其基础上继续以此距离进行迭代更新,直到在其缓冲范围内没有满足距离阈值条件的备选地块为止,得到核心城市实体地域;
从备选地块中提取除核心城市实体地域外的剩余地块;
将提取的剩余地块与街道办事处、工矿企业、高等院校和开发区保税区四个城市功能单元叠加,提取与其相交的地块作为飞地型城市实体地域;
将提取的核心城市实体地域与飞地型城市实体地域进行融合和打散处理;
对每个备选地块矢量重复执行上述步骤,得到不同阈值下的初始城市实体地域。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理,包括:
对不同阈值下的城市实体地域进行孔洞填充;
对完成孔洞填充的城市实体地域进行融合和打散处理;
对得到的城市实体地域按照面积阈值进行破碎化处理,得到不同阈值下的城市实体地域划定结果;
按照上述步骤对每个初始城市实体地域进行重复操作,生成不同阈值下的城市实体地域划定结果。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果,包括:
将不同阈值下的城市实体地域划定结果与地块单元进行相交,得到地块单元上的城市实体地域划定结果;
计算每种阈值下城市实体地域划定结果中地块单元的个数;
将地块单元上的城市实体地域划定结果与社区点数据进行叠加,计算不同阈值下城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元的个数;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例:
R为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例,M为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值,N为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
根据变化比例的计算结果绘制相邻阈值结果中含社区点地块比例变化曲线,将曲线的第一次峰值所在阈值区间的左端点作为最优阈值,该阈值对应的城市实体地域划定结果即为最终结果。
第二方面,本发明实施例提供的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定装置,包括:
数据提取模块,用于采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
地块单元生成模块,用于根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
备选地块提取模块,用于选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
城市实体地域划定模块,用于以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
城市实体地域处理模块,用于对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
城市实体地域确定模块,用于对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果。
第三方面,本发明实施例提供的一种计算机设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以实现如上任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
第四方面,本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行如上任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下:
本发明通过引入社区点隐含的人口聚集特征,同时综合对比不同建设密度阈值对城市实体地域划定结果的敏感性,实现最优阈值的确定,既能保障城市实体地域划定的理论依据科学可行,又能保证划定结果的效果和精度。
本发明综合了已有地理信息成果数据及大数据的优势,引入了城市内人口聚集效应与建设特征空间联系作为特征阈值确定的依据,通过不同阈值的对比分析优化了建设密度阈值的选取方法,提高了城市实体地域划定科学性。
本发明以实体地块作为城市实体地域的最小地理单元,避免划定结果受行政地域与实体地域“二元化”割裂的影响;以最优建设密度为指标对城市实际建设情况进行表达和识别,保证了划定结果和真实情况的一致性,避免了漏提和误提现象。
本发明提出的优化建设密度阈值确定的城市实体地域划定方法在理论上正确,实际应用中可行,能够有效的基于遥感影像解译数据和大数据划定城市实体地域,划定结果能够满足城镇化监测需求,具有较大的实际应用价值。
附图说明:
图1是根据一示例性实施例示出的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法的流程图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定装置的结构示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种利用本发明进行城市实体地域划分的详细实施流程图;
图 4(a)、图 4(b)以及图 4(c)是根据一示例性实施例示出的一种利用本发明划定的城市实体地域结果与其他方法划定结果叠加对比图(其中,图4(a)是原始高分辨率遥感影像图,图4(b)是本发明划定结果的示意图,图4(c)是本发明与其他现有技术划定结果的对比图)。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示,本发明实施例提供的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法,包括以下步骤:
采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述基础数据来源于基础性地理国情监测成果数据。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元,包括:
通过空间坐标系转换将路网、水系数据和行政区划单元数据的数据坐标系进行统一;
将路网数据和水系数据进行合并处理和融合处理;
利用融合处理后的路网数据和水系数据对行政区划单元进行分割,形成地块单元。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述路网数据包括铁路、公路、城市道路和乡村道路,所述水系数据包括河流和河渠线状数据。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取,包括:
基于土地覆盖数据,提取除道路用地外的建设用地,并进行数据融合;
计算每个地块单元内的建设密度:
S为建设密度,B为地块单元内的建设用地面积,A为地块单元面积;
选取建设密度在20%-70%之间且以5%为间隔的地块单元作为备选地块;
对所述备选地块进行融合和打散处理。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域,包括:
将备选地块与市、区政府驻地点进行叠加,将其所在地块单元直接确定为初始城市实体地域;
以初始城市实体地域所在地块为中心,将附近满足距离阈值条件的备选地块均纳入到核心城市实体地域中;
对于纳入核心城市实体地域的地块在其基础上继续以此距离进行迭代更新,直到在其缓冲范围内没有满足距离阈值条件的备选地块为止,得到核心城市实体地域;
从备选地块中提取除核心城市实体地域外的剩余地块;
将提取的剩余地块与街道办事处、工矿企业、高等院校和开发区保税区四个城市功能单元叠加,提取与其相交的地块作为飞地型城市实体地域;
将提取的核心城市实体地域与飞地型城市实体地域进行融合和打散处理;
对每个备选地块矢量重复执行上述步骤,得到不同阈值下的初始城市实体地域。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理,包括:
对不同阈值下的城市实体地域进行孔洞填充;
对完成孔洞填充的城市实体地域进行融合和打散处理;
对得到的城市实体地域按照面积阈值进行破碎化处理,得到不同阈值下的城市实体地域划定结果;
按照上述步骤对每个初始城市实体地域进行重复操作,生成不同阈值下的城市实体地域划定结果。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果,包括:
将不同阈值下的城市实体地域划定结果与地块单元进行相交,得到地块单元上的城市实体地域划定结果;
计算每种阈值下城市实体地域划定结果中地块单元的个数;
将地块单元上的城市实体地域划定结果与社区点数据进行叠加,计算不同阈值下城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元的个数;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例:
R为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例,M为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值,N为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
根据变化比例的计算结果绘制相邻阈值结果中含社区点地块比例变化曲线,将曲线的第一次峰值所在阈值区间的左端点作为最优阈值,该阈值对应的城市实体地域划定结果即为最终结果。
如图2所示,本发明实施例提供的一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定装置,包括:
数据提取模块,用于采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
地块单元生成模块,用于根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
备选地块提取模块,用于选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
城市实体地域划定模块,用于以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
城市实体地域处理模块,用于对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
城市实体地域确定模块,用于对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果。
以上海市为例,利用本发明采用土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据、社区点数据等对优化建设密度阈值确定的城市实体地域划定方法进行试验,所用数据均来源于基础性地理国情监测成果数据,分辨率为2m,如图3所示,对上海市进行城市实体地域划定的具体步骤如下:
步骤1:实体单元划分;
利用收集到的路网水系数据对上海市行政区划单元进行分割,生成用于城市实体地域划分的地块单元,具体步骤如下:
(1)空间坐标系转换,利用Arcgis将路网、水系数据和行政区划单元数据的数据坐标系进行统一,转换为2000国家大地坐标系,按6°分带进行高斯-克吕格投影;
(2)利用Arcgis的要素合并工具将路网(铁路、公路、城市道路、和乡村道路)和水系(河流、河渠)线状数据进行合并;
(3)利用Arcgis的分割多边形工具,以上一步处理后的路网水系线数据对上海市行政区划面数据进行分割,得到实体地块单元。
步骤2:备选地块提取;
根据上海市实际建设特征,按不同阈值进行备选地块提取。
(1)从基础性地理国情监测的土地覆盖数据中,提取除道路用地外的其余建设用地;
(2)利用Arcgis的融合工具,对提取的建设用地图斑进行融合;
(3)利用Arcgis的交集制表工具,将融合后的建设用地与实体地块单元进行交集制表,根据公式(1)计算得到每个地块单元内的建设密度;
(4)选取建设密度在20%-70%之间且以5%为间隔的地块单元作为备选地块,共生成11个备选地块面状矢量数据;
(5)利用Arcgis的融合工具,对每个备选地块面状矢量进行融合;
(6)利用Arcgis的多部件至单部件转换工具,将每个融合后的备选地块面状矢量进行打散。
步骤3:初始城市实体地域提取;
对每个备选地块面状矢量图层进行“连接”判断和飞地判断,提取初始城市实体地域;
(1)将备选地块与市、区政府驻地位置点进行叠加,将其所在地块单元直接确定为初始城市实体地域即“种子”;
(2)以初始城市实体地域所在地块(种子)为中心,按照200米的距离做缓冲区来判断城区初始范围与相邻地块间的连接状态,若满足200米距离阈值条件则纳入到核心城市实体地域中,否则剔除;
(3)在已经纳入核心城市实体地域的地块的基础上继续以200米距离进行迭代更新,直到在其缓冲范围内没有可以纳入的备选地块;
(4)利用Arcgis擦除工具,从备选地块中擦除已归入核心城市实体地域的地块;
(5)将上一步提取的剩余地块与上海市内的街道办事处、工矿企业、高等院校、开发区保税区等城市功能单元点数据和面数据进行叠加,提取与其相交的地块作为飞地型城市实体地域;
(6)利用Arcgis的融合工具,将提取的核心城市实体地域与飞地型城市实体地域进行融合;
(7)利用Arcgis的多部件至单部件转换工具,对融合后的城市实体地域进行转换,得到初始城市实体地域;
(8)对每个备选地块矢量重复执行上述步骤操作,得到11个不同阈值下的初始城市实体地域。
步骤4:城市实体地域精细化修正;
对不同阈值下的初始城市实体地域进行“孔洞”填充和破碎化处理。
(1)对初始城市实体地域进行面转线和线转面,填充初始城市实体地域范围内部的孔洞;
(2)对完成孔洞填充的城市实体地域进行融合;
(3)对融合后的城市实体地域进行多部件至单部件转换:
(4)对转换后的城市实体地域按照图斑进行面积计算,剔除面积小于1平方千米的小地块;
(5)按照上述步骤对每个初始城市实体地域进行重复操作,生成11个不同阈值下的城市实体地域矢量。
步骤5:城市实体地域划定;
对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,完成城市实体地域划定。
(1)将步骤4得到的11种阈值下的城市实体地域划定结果分别与步骤1得到的地块单元进行相交,得到地块单元上的城市实体地域划定结果;
(2)计算每种阈值下的城市实体地域划定结果中地块单元的个数;
(3)将每种阈值下地块单元上的城市实体地域划定结果与社区点数据进行叠加,计算每种阈值下城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元的个数;
(4)分别计算相邻阈值区间(20%~25%;25%~30%;30%~35%;35%~40%;40%~45%;45%~50%;50%~55%;55%~60%;60%~65%;65%~70%)城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
(5)分别计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值;
(6)按照公式(2)分别计算每种相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块变化比例;
(7)根据计算出的10个变化比例结果,绘制相邻阈值结果中含社区点地块比例变化曲线,将曲线的第一次峰值所在阈值区间的左端点作为最优阈值,该阈值对应的城市实体地域划定结果即为最终结果。
采用真实的数据对优化建设密度阈值确定的城市实体地域划定方法进行试验,提取得到的城市实体地域具有较高精度(其效果见图4(b)),证明了本发明在理论上是正确有效的,并且在实际应用中也是切实可行的。图4(c)是上海市划定结果的对比图,图4(c)中a、b两处与区政府所在地相隔较远,其周边地类均为大面积农田且并无集中建设区域,也不符合城市实体地域飞地判断要求,不应划为城市实体地域,其他研究学者的划定方法得到的结果,即CLUD-Urban存在误提;c、d两处紧邻区政府所在地,且周边存在大面积集中连片区域,整体建设密度均达到65%以上,应划为城市实体地域,CLUD-Urban存在漏提。
本发明实施例提供的一种计算机设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以实现如上任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
具体地,上述存储器和处理器能够为通用的存储器和处理器,这里不做具体限定,当处理器运行存储器存储的计算机程序时,能够执行上述优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
本领域技术人员可以理解,计算机设备的结构并不构成对计算机设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。
在一些实施例中,该计算机设备还可以包括触摸屏可用于显示图形用户界面(例如,应用程序的启动界面)和接收用户针对图形用户界面的操作(例如,针对应用程序的启动操作)。具体的触摸屏可包括显示面板和触控面板。其中显示面板可以采用LCD(LiquidCrystal Display,液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等形式来配置。触控面板可收集用户在其上或附近的接触或者非接触操作,并生成预先设定的操作指令,例如,用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作。另外,触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位、姿势,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成处理器能够处理的信息,再送给处理器,并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板,也可以采用未来发展的任何技术实现触控面板。进一步的,触控面板可覆盖显示面板,用户可以根据显示面板显示的图形用户界面,在显示面板上覆盖的触控面板上或者附近进行操作,触控面板检测到在其上或附近的操作后,传送给处理器以确定用户输入,随后处理器响应于用户输入在显示面板上提供相应的视觉输出。另外,触控面板与显示面板可以作为两个独立的部件来实现也可以集成而来实现。
对应于上述应用程序的启动方法,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行如上任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
本申请实施例所提供的应用程序的启动装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,均可以参考上述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请提供的实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果;
所述根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元,包括:
通过空间坐标系转换将路网、水系数据和行政区划单元数据的数据坐标系进行统一;
将路网数据和水系数据进行合并处理和融合处理;
利用融合处理后的路网数据和水系数据对行政区划单元进行分割,形成地块单元;
所述选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取,包括:
基于土地覆盖数据,提取除道路用地外的建设用地,并进行数据融合;
计算每个地块单元内的建设密度:
S为建设密度,B为地块单元内的建设用地面积,A为地块单元面积;
选取建设密度在20%-70%之间且以5%为间隔的地块单元作为备选地块;
对所述备选地块进行融合和打散处理;
所述以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域,包括:
将备选地块与市、区政府驻地点进行叠加,将其所在地块单元直接确定为初始城市实体地域;
以初始城市实体地域所在地块为中心,将附近满足距离阈值条件的备选地块均纳入到核心城市实体地域中;
对于纳入核心城市实体地域的地块在其基础上继续以此距离进行迭代更新,直到在其缓冲范围内没有满足距离阈值条件的备选地块为止,得到核心城市实体地域;
从备选地块中提取除核心城市实体地域外的剩余地块;
将提取的剩余地块与街道办事处、工矿企业、高等院校和开发区保税区四个城市功能单元叠加,提取与其相交的地块作为飞地型城市实体地域;
将提取的核心城市实体地域与飞地型城市实体地域进行融合和打散处理;
对每个备选地块矢量重复执行上述步骤,得到不同阈值下的初始城市实体地域;
所述对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理,包括:
对不同阈值下的城市实体地域进行孔洞填充;
对完成孔洞填充的城市实体地域进行融合和打散处理;
对得到的城市实体地域按照面积阈值进行破碎化处理,得到不同阈值下的城市实体地域划定结果;
按照上述步骤对每个初始城市实体地域进行重复操作,生成不同阈值下的城市实体地域划定结果;
所述对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果,包括:
将不同阈值下的城市实体地域划定结果与地块单元进行相交,得到地块单元上的城市实体地域划定结果;
计算每种阈值下城市实体地域划定结果中地块单元的个数;
将地块单元上的城市实体地域划定结果与社区点数据进行叠加,计算不同阈值下城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元的个数;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例:
R为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例,M为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值,N为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
根据变化比例的计算结果绘制相邻阈值结果中含社区点地块比例变化曲线,将曲线的第一次峰值所在阈值区间的左端点作为最优阈值,该阈值对应的城市实体地域划定结果即为最终结果。
2.根据权利要求1所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法,其特征在于,所述路网数据包括铁路、公路、城市道路和乡村道路,所述水系数据包括河流和河渠线状数据。
3.一种优化建设阈值选择的城市实体地域划定装置,其特征在于,包括:
数据提取模块,用于采集待划定实体地域城市的基础数据,所述基础数据包括土地覆盖数据、路网数据、水系数据、行政区划单元数据、区政府驻地位置点数据和社区点数据;
地块单元生成模块,用于根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元;
备选地块提取模块,用于选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取;
城市实体地域划定模块,用于以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域;
城市实体地域处理模块,用于对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理;
城市实体地域确定模块,用于对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果;
所述根据路网数据和水系数据进行实体单元划分,生成用于城市实体地域划分的地块单元,包括:
通过空间坐标系转换将路网、水系数据和行政区划单元数据的数据坐标系进行统一;
将路网数据和水系数据进行合并处理和融合处理;
利用融合处理后的路网数据和水系数据对行政区划单元进行分割,形成地块单元;
所述选取建设密度作为实际建设特征,按不同阈值的建设密度进行备选地块提取,包括:
基于土地覆盖数据,提取除道路用地外的建设用地,并进行数据融合;
计算每个地块单元内的建设密度:
S为建设密度,B为地块单元内的建设用地面积,A为地块单元面积;
选取建设密度在20%-70%之间且以5%为间隔的地块单元作为备选地块;
对所述备选地块进行融合和打散处理;
所述以城市各区政府驻地位置为中心,对备选地块按距离迭代划定核心城市实体地域,并与城市功能单元叠加划定飞地型城市实体地域,包括:
将备选地块与市、区政府驻地点进行叠加,将其所在地块单元直接确定为初始城市实体地域;
以初始城市实体地域所在地块为中心,将附近满足距离阈值条件的备选地块均纳入到核心城市实体地域中;
对于纳入核心城市实体地域的地块在其基础上继续以此距离进行迭代更新,直到在其缓冲范围内没有满足距离阈值条件的备选地块为止,得到核心城市实体地域;
从备选地块中提取除核心城市实体地域外的剩余地块;
将提取的剩余地块与街道办事处、工矿企业、高等院校和开发区保税区四个城市功能单元叠加,提取与其相交的地块作为飞地型城市实体地域;
将提取的核心城市实体地域与飞地型城市实体地域进行融合和打散处理;
对每个备选地块矢量重复执行上述步骤,得到不同阈值下的初始城市实体地域;
所述对核心城市实体地域和飞地型城市实体地域进行合并、孔洞填充和破碎化处理,包括:
对不同阈值下的城市实体地域进行孔洞填充;
对完成孔洞填充的城市实体地域进行融合和打散处理;
对得到的城市实体地域按照面积阈值进行破碎化处理,得到不同阈值下的城市实体地域划定结果;
按照上述步骤对每个初始城市实体地域进行重复操作,生成不同阈值下的城市实体地域划定结果;
所述对比不同建设阈值变化过程中划定结果反映的人-地间空间联系,确定建设特征的最优阈值,根据最优阈值确定城市实体地域的划定结果,包括:
将不同阈值下的城市实体地域划定结果与地块单元进行相交,得到地块单元上的城市实体地域划定结果;
计算每种阈值下城市实体地域划定结果中地块单元的个数;
将地块单元上的城市实体地域划定结果与社区点数据进行叠加,计算不同阈值下城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元的个数;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值;
计算相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例:
R为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点地块的变化比例,M为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中含社区点的地块单元个数变化值,N为相邻阈值区间城市实体地域划定结果中的地块单元个数变化值;
根据变化比例的计算结果绘制相邻阈值结果中含社区点地块比例变化曲线,将曲线的第一次峰值所在阈值区间的左端点作为最优阈值,该阈值对应的城市实体地域划定结果即为最终结果。
4.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以实现权利要求1-2中任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行权利要求1-2中任一所述的优化建设阈值选择的城市实体地域划定方法。
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