一种城市群尺度下城市影响范围识别方法与流程

本发明涉及城市规划，尤其涉及一种城市群尺度下城市影响范围识别方法。

背景技术：

1、现有技术中，烟羽模型全名为高斯烟羽模型，广泛应用研究中心对外部辐射影响，也被视为识别城市影响区范围的有效途径。然而，在模型参数选择和设置中存在一定局限性，特别是城市之间相关联系数的修正仍未达成共识。一般来说，城市间关联系数反映中心城市对周边城市辐射强度，以往的研究均参考常住人口、工业产值、交通便利程度等因素，认为不同中心的辐射效应多与常住人口、工业产值、交通因素有关，没有考虑不同时空情境下关联系数的取值也会有所不同。

2、搜索引擎大数据作为直接从互联网获取的实时数据源，可用于反映城市关联的时空变化，提供了一种量化烟羽模型关联系数的方法。本专利方法基于搜索引擎大数据，提出了一种全新的烟羽模型关联系数计量方法，从而为烟羽模型准确识别城市群空间结构提供坚实基础，同时，本方案使用改进的烟羽模型进行验证，并将其用于划分珠三角城市群各个城市影响区域，本专利方法有望为城市影响区识别提供更加准确和科学的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中烟羽模型在模型参数选择和设置中存在一定局限性，特别是城市之间相关联系数的修正仍未达成共识的问题，而提出的一种城市群尺度下城市影响范围识别方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，包括结合搜索引擎大数据与改进烟羽模型的城市影响区范围识别方法，具体包括以下步骤：

4、s1、导入城市群区域范围：在地理信息平台中导入城市群行政区矢量图层，城市群区域范围主要抓取全国地理信息资源目录服务系统网站关于中国城市行政区划矢量数据；

5、s2、建立分析空格网格：按照分析精度需求，建立大小合适以及覆盖周边整个城市群中各城市范围的空间格网；

6、s3、构建“城市名称对”集合：依据城市群包含的各个城市，以城市名称字符进行两两配对，构建“城市名称对”集合；

7、s4、计算城市群各个城市综合辐射强度：基于国家统计局发布的最新年份《中国城市统计年鉴》，搜集研究区域各个城市关于城市规模、城市经济发展、城市社会发展、城市基础设施等四个维度的数据，建立城市综合辐射强度评价指标体系；

8、将城市综合辐射强度评价指标的数据标准化后，进行因子分析，根据特征根>1、累积方差解释率>80％的原则提取主成分，再结合主成分方差贡献率情况加权汇总，最终得分作为研究区域各个城市综合辐射强度；

9、s5、基于搜索引擎大数据，获取“城市名称对”集合中每一个“城市名称对”新闻共现数量：以百度新闻搜索为数据来源，设定搜索的起止时间，一般可以设定为最近的自然年，即从自然年1月1日至当年12月31日；

10、以某一“城市名称对”作为搜索关键词，开展搜索，记录每一个“城市名称对”搜索返回的共现次数i；

11、s6、计算城市平均移动时间xij：基于国际osm开源项目，获取城市群区域范围的道路交通矢量数据、城市行政中心矢量数据；

12、定义城市的行政中心所在位置作为城市中心点；

13、将道路交通矢量数据叠加s2中建立的网格单元，按照高速120km/h、国道80km/h、省道60km/h、县乡道50km/h对网格单元进行赋值；

14、利用地理信息平台的成本距离分析工具，分别以城市群各个城市的中心点为目的地，计算研究区各个城市中心点到研究区所有网格单元的平均最小移动时间；

15、s7、建立烟羽模型，并绘制城市影响区范围：对“城市名称对”共现次数i做归一化处理，作为各个城市两两之间吸引力关联系数αij，将改进的关联系数αij应用于烟羽模型，计算每个城市中心点对所有空间格网的吸引力大小，按照最大隶属度原则，确定每个网格单元所归属的城市。

16、优选地，所述s4中城市综合辐射强度作为烟羽模型的重要参数，代表城市自身向周边地区辐射的能力，其度量应包括城市对区域的综合影响，具体而言，城市规模维度搜集城市行政面积、常住人口数量、管理人口数量；城市经济维度搜集国民生产总值，工业生产总值，二三产业占比、规模以上企业数量；城市经济发展维度，搜集雇员人数、雇员工资、人均可支配收入、从事研发活动(r&d)人数、研发(r&d)支出；城市技术设施维度搜集公路里程、居民车辆保有量、公共汽车保有量、卫生机构数量、医院床位数、城市污水处理率。

17、优选地，所述s6中涉及计算公式如下：

18、

19、其中，k为区域中的某一网格单元；xi是从城市i中心点到研究区域所有网格的平均最小移动时间，反映了城市i的交通可达性；xik是指从城市i中心点到网格单元k的最小移动时间；n是区域中网格的总数。

20、优选地，所述s7中涉及计算公式如下：

21、

22、其中，k为区域中的某一网格单元；cik代表是城市i中心点对网格单元k的吸引力大小；qi代表城市i的综合辐射强度，由步骤s4计算得出；xik是城市i中心点到网格单元k的最小移动时间；aij是城市j和i之间的吸引力关联系数，由归一化“城市名称对”新闻共现次数i得到；xi是城市i的交通可达性,由步骤s6计算得出。

23、相比现有技术，本发明的有益效果为：

24、1、本发明基于精确客观的搜索引擎大数据对烟羽模型关联系数进行了修正，与传统的烟羽模型相比，所提出的方法在城市影响区识别中更可靠。

25、2、本专利方法基于搜索引擎大数据，提出了一种全新的烟羽模型关联系数计量方法，从而为烟羽模型准确识别城市影响区范围提供坚实基础。

技术特征：

1.一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，其特征在于，包括结合搜索引擎大数据与改进烟羽模型的城市影响区范围识别方法，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，其特征在于，所述s4中城市综合辐射强度作为烟羽模型的重要参数，代表城市自身向周边地区辐射的能力，其度量应包括城市对区域的综合影响，具体而言，城市规模维度搜集城市行政面积、常住人口数量、管理人口数量；城市经济维度搜集国民生产总值(gdp)，工业生产总值(gip)，二三产业gdp占比、规模以上企业数量；城市经济发展维度，搜集雇员人数、雇员工资、人均可支配收入、从事研发活动(r&d)人数、研发(r&d)支出；城市技术设施维度搜集公路里程、居民车辆保有量、公共汽车保有量、卫生机构数量、医院床位数、城市污水处理率。

3.根据权利要求1所述的一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，其特征在于，所述s6中涉及计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，其特征在于，所述s7中涉及计算公式如下：

技术总结
本发明公开了一种城市群尺度下城市影响范围识别方法，属于城市规划领域，包括导入城市群区域范围、建立分析空格网格、构建“城市名称对”集合、计算城市群各个城市综合辐射强度、基于搜索引擎大数据，获取“城市名称对”集合中每一个“城市名称对”新闻共现数量、计算城市平均最小移动时间和建立烟羽模型，城市影响区范围制图等步骤。本发明基于搜索引擎大数据对烟羽模型关联系数进行修正，与传统的烟羽模型相比，本方法实现了城市影响区范围精确制图，极大避免影响区识别过程中的主观性和不确定性。

技术研发人员：陈君丽,岳隽,唐文魁,陈小祥,纪元,关文川,汪维录
受保护的技术使用者：深圳市城市规划设计研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17