【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间规划领域，具体涉及一种空间节律分解方法及装置。
技术介绍
1、随着城市化进程的不断推进，城市空间面临着人口增速放缓、建设用地受限等多重挑战。在此背景下，城市规划实践也逐渐由粗放式的“增量规划”转向存量提质的“存量规划”。如何在有限的空间内，实现城市空间功能的高效混合利用，成为当前城市更新中亟需解决的关键问题，对于提升空间资源利用效率和居民生活质量具有重要意义。
2、目前，在评估城市空间混合利用状况时，主流技术手段主要依赖土地利用现状、建筑边界和高度、以及兴趣点poi数据，从城市建成环境的静态视角反映不同空间的功能混合程度。但是，这种方法难以体现城市空间利用的动态性和人群活动的多样性，在当前存量更新和精细化设计的时代需求下，难以深入挖掘城市空间的利用潜力。
3、尽管手机信令数据可以实现对城市人群时空分布规律的动态捕捉和近似全样本统计，但其难以精确到具体活动类型。
4、因此，如何对城市各区域的空间混合利用状况进行系统分析，还存在较多的问题。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种空间节律分解方法及装置。
2、本专利技术提供了一种空间节律分解方法及装置，用于根据城市的居民时间利用调查数据和城市中各地块的手机信令数据得到各个地块的各类活动分析结果，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤s1，对每个地块，根据对应的手机信令数据计算得到一天内各时段的停留人数作为第一集合；步骤s2，对各个第一集合分别
3、在本专利技术提供的空间节律分解方法中，还可以具有这样的特征：其中，地块的手机信令数据通过该地块中各个基站采集得到，手机信令数据包括用户在基站的范围内的停留时长，
4、在步骤s1中，某一时段的停留人数为在该时段中停留时长大于预设停留阈值的用户的总数。
5、在本专利技术提供的空间节律分解方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s2中，归一化的计算表达式为：式中vi为某地块第i个时段的停留人数，k为时段的总数，vi为归一化后该地块第i个时段的人群聚集强度，人群聚集节律曲线由该地块按时间顺序排列的各个人群聚集强度构成。
6、在本专利技术提供的空间节律分解方法中，还可以具有这样的特征：其中，居民时间利用调查数据包括多个居民一天内各时段进行的初始活动类，在步骤s3中，初始活动类一天内某时段的参与人数为居民时间利用调查数据中该时段进行该初始活动类的人数总和。
7、在本专利技术提供的空间节律分解方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s5中，通过kmeans算法进行聚类，并通过dtw距离计算初始活动节律曲线间的相似性，聚类的聚类数通过轮廓系数评估得到，活动节律曲线为对应的聚类中心点的曲线。
8、在本专利技术提供的空间节律分解方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s6中，将相似度r作为优化目标，根据拟合公式计算得到拟合权重，拟合公式的表达式为：式中si为第i个地块对应的人群聚集节律曲线，n为活动节律曲线的总数，wi为在第i个地块中第i个活动节律曲线对应的拟合权重，bi为第i个活动节律曲线，ε为分解误差，相似度r的计算表达式为：ai＝si。
9、本专利技术还提供了一种空间节律分解装置，用于根据城市的居民时间利用调查数据和城市中各地块的手机信令数据得到各个地块的各类活动分析结果,具有这样的特征，包括：信令数据处理模块，用于对每个地块，根据对应的手机信令数据计算得到一天内各时段的停留人数作为第一集合；第一归一化模块，用于对各个第一集合分别进行归一化，得到对应的归一化结果作为对应的地块的人群聚集节律曲线；调查数据处理模块，用于对居民时间利用调查数据进行处理，得到各个初始活动类一天内各时段的参与人数作为第二数据集；第二归一化模块，用于对各个第二数据集分别进行归一化，得到对应的归一化结果作为对应的初始活动类的初始活动节律曲线；聚合模块，用于对所有初始活动节律曲线进行聚合，得到多个活动节律曲线；拟合模块，用于对各个地块，根据所有活动节律曲线拟合对应的人群聚集节律曲线，得到各个活动节律曲线对应的拟合权重作为该地块对应的各类活动分析结果，其中，各个活动节律曲线分别对应一个活动类型，将活动节律曲线在地块中对应的拟合权重作为该活动类型在该地块中的占比。
10、在本专利技术提供的空间节律分解装置中，还可以具有这样的特征：还包括：动态特征刻画模块，用于根据各个地块的总人数得到可视化的活动参与人数空间分布图和活动参与人数时间变化图作为城市的空间混合利用动态特征。
11、在本专利技术提供的空间节律分解装置中，还可以具有这样的特征：其中，动态特征刻画模块包括：计算单元，用于对每个地块，将各时段对应的总人数分别与对应的各个拟合权重相乘，得到该地块各个活动类型各时段的参与人数；空间分布图生成单元，用于根据所有地块各个活动类型各时段的参与人数，得到城市各个活动类型的活动参与人数空间分布图；时间变化图生成单元，用于根据所有地块各个活动类型各时段的参与人数，得到城市各个活动类型的活动参与人数时间变化图。
12、专利技术的作用与效果
13、根据本专利技术所涉及的空间节律分解方法及装置，首先，通过信令数据处理模块和第一归一化模块对手机信令数据进行处理，得到人群聚集节律曲线；然后，通过调查数据处理模块、第二归一化模块和聚合模块对居民时间利用调查数据进行处理，得到活动节律曲线；最后，通过拟合模块将人群聚集节律曲线和活动节律曲线相拟合，从而得到各个地块的各类活动分析结果。所以，本专利技术的空间节律分解方法及装置能够有效分析各个地块的空间混合利用状况。
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1.一种空间节律分解方法，用于根据城市的居民时间利用调查数据和城市中各地块的手机信令数据得到各个地块的各类活动分析结果，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
7.一种空间节律分解装置，用于根据城市的居民时间利用调查数据和城市中各地块的手机信令数据得到各个地块的各类活动分析结果，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的空间节律分解装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的空间节律分解装置，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种空间节律分解方法，用于根据城市的居民时间利用调查数据和城市中各地块的手机信令数据得到各个地块的各类活动分析结果，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的空间节律分解方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的空间...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨，刘依秾，王德，晏龙旭，蔚丹，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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