本发明涉及人口分布估计的技术领域，更具体地，涉及一种基于建筑物属性的城市人口分布方法。
背景技术：
城市人口空间分布是城市化影响下研究人类行为、评估城市环境和人类相互作用的基础性工作。政府层面，多次人口普查数据从宏观上呈现了城市人口分布特征，并为更小尺度的城市人口分布研究提供了部分数据基础。技术层面，网络电子地图提供的海量兴趣点为人类行为研究提供了另一种途径，同时，兴趣点的属性在某种程度上反映了建筑物甚至该地区的社会活动属性，这使得基于建筑物属性的城市人口分布方法成为可能。
目前，城市人口分布尚存在一些问题。
首先，城市人口分布区域尺度粗糙。鉴于人口普查数据多以街道为基本单位，造成了以人口普查数据为基础的人口分布大多以街区为最小尺度，无法反映建筑物级别的人口空间分布特征和差异。其次，不同社会活动属性的建筑物在昼夜甚至不同时段人口分布特性明显不同，传统方法并不能体现人口分布时间性差异。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种计算效率高、处理方法简单的基于建筑物属性的城市人口分布方法，用于建筑物等级的城市人口时空分布。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于建筑物属性的城市人口分布方法，包含以下步骤：
(a)根据城市经纬度坐标范围，使用建筑物查询的方式获得电子地图中所有建筑物信息和建筑物周边兴趣点信息；
(b)针对某一人口统计区域，以区域名为关键词进行电子地图查询，确定人口统计区域坐标，并从城市人口普查年鉴中查询区域人口总数；
(c)根据建筑物位置和人口统计区域边界角点坐标，筛选出该人口统计区域的所有建筑物；
(d)根据建筑物周围最近的若干个兴趣点的类型、影响权重和离建筑物的距离，推断该建筑物不同时间段的社会活动属性；
(e)设定不同社会活动属性类型建筑物单位面积人口吸引系数，将人口统计区域内的人口分配到区域内每栋建筑物中，获得建筑物等级的人口分布；
(f)针对城市区域，重复步骤(b)、(c)、(d)和(e)，获得城市人口分布。
本发明充分利用了电子地图海量的建筑物和兴趣点数据，通过兴趣点数据属性反映建筑物内社会活动属性的类型，并以此来推算城市中的人口分布，得到更为精细的城市人口分布。本发明得到的人口分布不仅能反映人口在空间上的变化趋势，也体现了人口分布在时间上的差异性。同时，也规避了部分人口划分模型采用矩形块对区域进行划分，而导致区域空间相似性的破坏的问题。
本发明采用建筑物和兴趣点数据获取、建筑物社会活动属性确定和建筑物人口分配三个技术手段解决声音传播计算问题。
更进一步的，所述建筑物的信息包括建筑物名称、底面各角点坐标、中心点坐标、楼层高度、所在行政区域。
更进一步的，所述兴趣点是指电子地图中抽象成数据对象，用来表示地图中各类服务的地物。
更进一步的，所述兴趣点信息包括兴趣点名称、兴趣点坐标，兴趣点类型、兴趣点影响权重和兴趣点距离建筑物的距离。
更进一步的，所述建筑物社会活动属性包括居住区、办公区、商业区和文体区四类。
更进一步的，所述步骤(d)中，建筑物社会活动属性的推断包括以下步骤：
(1)确定建筑物周边一定距离BM内离建筑物中心点最近的BN个兴趣点作为影响建筑物社会活动属性的兴趣点集合；
(2)确定建筑物周边每个兴趣点Pi对建筑物社会活动属性中某一类型的贡献，其影响与兴趣点影响权重、兴趣点与建筑物的距离有关；
(3)综合每个兴趣点对建筑物社会活动属性四种类型的贡献，确定该建筑物的社会活动属性。
更进一步的，所述步骤(e)中，不同社会活动属性不同时段建筑物单位面积人口吸引系数不同。
更进一步的，所述步骤(e)中，每栋建筑物的人口分布由人口统计区域的总人口数根据建筑物吸引系数的比例进行分配。
更进一步的，所述步骤(f)中，遍历所有人口统计区域，并重复进行步骤(b)、(c)、(d)和(e)，获得城市区域建筑物级别的人口分布。
与现有技术相比，本发明有益效果是：在基于建筑物属性的条件下进行城市人口分布，使得到的人口分布能够达到建筑物级别，同时可以通过设定相应参数体现人口分布在时间上的差异性。其具体表现为：
(1)在确定建筑物社会活动属性时，利用了海量的兴趣点数据，通过兴趣点数据属性，直接指向建筑物的功能或用途，准确精细的表征建筑物社会活动属性的类型，达到建筑物级别的精细化人口分布；
(2)在确定建筑物单位面积吸引系数时，根据不同的时段为不同社会活动类型的建筑物设定不同的吸引系数，在考虑建筑物级别人口分布的同时，也考虑了现实情况下人口分布的时间性差异，例如昼夜和不同时段的人口分布模拟。
(3)建筑物形式的人口分布可以实现人口分布特征评估的区域定制，规避了部分人口划分模型采用矩形块对区域进行划分，而导致区域空间相似性的破坏的问题。
附图说明
图1是基于建筑物属性的城市人口分布方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
如图1所示，本发明提供一种基于建筑物属性的城市人口分布方法。通过以下步骤实现：
步骤1：根据城市的经纬度坐标范围，使用建筑物查询方法从电子地图中获取城市区域内的所有建筑物信息，并存入数据库。建筑物的信息包括建筑物名称、底面各角点坐标、中心点坐标、楼层高度、所在行政区域。
步骤2：对于每个建筑物，根据其中心点坐标，使用自动查询算法从电子地图中查询建筑物周围限定距离BM内离建筑物中心点最近的BN个兴趣点，将兴趣点信息作为建筑物属性存入数据库。在进一步数据处理和数据计算中，直接从数据库中获取建筑物的相关信息。兴趣点信息包括兴趣点名称、兴趣点坐标，兴趣点类型、兴趣点影响权重和兴趣点距离建筑物的距离。
步骤3：对人口统计区域集合DS中的每个人口统计区域Di，从城市人口普查年鉴中查询区域的人口总数。并以人口统计区域名称为关键字，使用自动查询算法，在互联网地图中获取人口统计区域的坐标，将获取的区域信息存入数据库。
步骤4：根据建筑物的中心点位置和人口统计区域的脚点坐标，将人口统计区域内的所有建筑物筛选出来。
步骤5：确定建筑物周边一定距离BM内离建筑物中心点最近的BN个兴趣点作为影响建筑物社会活动属性的兴趣点集合。
步骤6：确定建筑物周边每个兴趣点Pi对建筑物社会活动属性的贡献其影响与兴趣点影响权重、兴趣点与建筑物的距离有关：
其中，表示兴趣点对建筑物的影响权重，与兴趣点类型相关；表示兴趣点距离建筑物的距离，兴趣点离建筑物越远，其影响效果将会越小，n为距离衰减指数。
步骤7：根据各兴趣点的类型，确定所有集合内兴趣点对建筑物社会活动属性某一项的贡献：
其中，表示建筑物某一建筑物类别BTSj的比例；表示兴趣点Pi对应的建筑物类型，N为建筑物周围兴趣点的数目。
步骤8：综合每个兴趣点对建筑物社会活动属性四种类型的贡献，确定该建筑物的社会活动属性。
步骤9：设定不同社会活动属性不同时段建筑物单位面积人口吸引系数。
步骤10：将人口统计区域的总人口数根据建筑物吸引系数的比例进行分配，得到每栋建筑物的人口分布。
步骤11：遍历城市所有人口统计区域，并重复进行步骤4-10，获得城市区域建筑物级别的人口分布。
以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。