一种功能区识别方法及其相关设备与流程

本技术实施例涉及地理信息，尤其涉及一种功能区识别方法及其相关设备。

背景技术：

1、随着城市化脚步的日益加快以及城市规模的飞速扩张，城市作为一个复杂的社会系统，在各种因素的共同作用下，使得相同类别的城市活动在时空上呈现出高度凝聚的特征。由于不同类别的城市活动往往分散在城市内不同的地物(例如，街区、地块以及建筑等等)进行，促使这些地物按自身的功能被划分成不同类别的功能区。

2、目前，在识别城市的功能区时，即确定城市内各个地物的功能时，通常先获取用户上传的关于各个地物的信息(例如，地物的图片、地物的文字描述、地物的尺寸、地物的地理位置等等)，再利用一定的功能区识别算法对这些信息进行处理，从而得到城市内各个地物的功能。例如，城市内某个地物的功能为居住功能时，可将该地物确定为一个居住区，城市内另一地物的功能为工作功能时，可将该地物确定为一个工作区等等。

3、然而，用户主动上传的信息通常存在较多的主观内容，甚至还可能存在某些错误的内容，且在收集信息时通常仅能面向部分用户，无法代表全体用户，故此种方式所获取的信息往往不够客观和全面，基于这些信息来识别城市内地物的功能，会导致识别结果的准确度较低。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种功能区识别方法及其相关设备，可基于通信信息来识别地物的功能，由于通信信息所描述的内容均为客观内容，且可代表地物内的全体用户，故基于通信信息来完成功能区识别，有利于提高识别结果的准确度。

2、本技术实施例的第一方面提供了一种功能区识别方法，该方法包括：

3、当需要对目标区域进行功能区识别时，即需要确定目标区域中第一地物(也可以理解为待识别功能的地物)的功能时，可先获取第一地物的通信信息。第一地物的通信信息可用于指示第一地物的通信数据与时间之间的对应关系，第一地物的通信数据通常指用户在第一地物中活动时，用户所使用的终端设备与网络设备发生交互所产生的通信数据，由于在不同的时间段内，位于第一地物中的用户均可能使用终端设备与网络设备发生交互，故这些时间段以及位于第一地物的终端设备在这些时间段内所产生的通信数据可构建出一个对应关系。

4、在获取第一地物的通信信息后，还可获取多个第二地物(也可以理解为作为参考的地物)的通信信息，这多个第二地物的功能是预置的(也就是说，这多个第二地物的功能是已知的)。有关于第二地物的通信信息的介绍，可参考前述第一地物的通信信息的相关说明部分，此处不再赘述。

5、得到第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息后，可对这些信息进行处理，从而得到第一地物的特征，第一地物的特征至少包含第一地物的通信信息与多个第二地物的通信信息之间的相似度。那么，可基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，来确定第一地物的功能，从而完成目标区域的功能区识别。

6、从上述方法可以看出：当需要确定第一地物的功能时，可先获取第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，其中，每个第二地物的功能是预置的。然后，可对第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息进行处理，从而得到第一地物的特征，第一地物的特征包含第一地物的通信信息与多个第二地物的通信信息之间的相似度。最后，可基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，来确定第一地物的功能。前述过程中，第一地物为待识别功能的地物，第二地物为作为参考的地物，在利用作为后者已知的功能来确定前者未知的功能时，是基于二者的通信信息之间的相似度来确定的，由于地物(包含待识别功能的地物和作为参考的地物)的通信信息用于指示地物内用户的终端设备所产生的通信数据与时间之间的对应关系，此类信息所描述的内容均为客观内容，且可代表地物内的全体用户，即此类信息既客观又全面，故基于通信信息来识别地物的功能，有利于提高识别结果的准确度。

7、在一种可能的实现方式中，第一地物的数量为n个，第二地物的数量为m个，n＞m＞1，基于第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，获取第一地物的特征包括：基于第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度以及第i个第一地物的形状信息，构建第i个第一地物的特征，也就是说，第i个第一地物的特征包含第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度以及第i个第一地物的形状信，i＝1，...，n。前述实现方式中，在获取第i个第一地物的标准化后的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度，以及第i个第一地物的形状信息后，可将第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度以及第i个第一地物的形状信息进行拼接，从而得到第i个第一地物的特征。在n个第一地物中，对于除第i个第一地物之外的其余第一地物，功能识别平台也可执行如同对第i个第一地物所执行的操作，故可得到n个第一地物的特征。

8、在一种可能的实现方式中，第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度为一个包含m个元素的向量，其中，第1个元素为第i个第一地物的标准化后的通信信息与第1个第二地物的通信信息之间的相似度(也就相当于第i个第一地物的功能与第1个第二地物的功能之间的相似度)，第2个元素为第i个第一地物的标准化后的通信信息与第2个第二地物的通信信息之间的相似度(也就相当于第i个第一地物的功能与第2个第二地物的功能之间的相似度)，...，第m个元素为第i个第一地物的标准化后的通信信息与第m个第二地物的通信信息之间的相似度。进一步地，可通过计算第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的余弦相似度的最大值，并将该值作为第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度。

9、在一种可能的实现方式中，第i个第一地物的形状信息可以为第i个第一地物的泰森多边形面积的对数值。

10、在一种可能的实现方式中，获取第一地物的通信信息包括：将目标区域划分为t个子区域，目标区域为n个第一地物所在的区域(即目标区域包含n个第一地物)，t＞1；在t个子区域中，确定第i个第一地物所在的s个子区域，t＞s≥1；对s个子区域中第i个第一地物所占的比例以及s个子区域的通信信息进行计算，得到第i个第一地物的通信信息。前述实现方式中，目标区域被划分为t个子区域后，目标区域的通信信息也就被划分成t个子区域的通信信息。由于第i个第一地物位于构成目标区域的t个子区域中，故可在这t个子区域中，确定第i个第一地物所在的s个子区域，并从t个子区域的通信信息挑选出这s个子区域的通信信息。确定第i个第一地物所在的s个子区域后，对于这s个子区域的任意一个子区域而言，即对于第q个子区域而言(q＝1,...,s)，可将第q个子区域中第i个第一地物所占的比例以及第q个子区域的通信信息进行相乘，从而得到第q个计算后的通信信息。在这s个子区域中，对于除第q个子区域之外的其余子区域，也可执行相同的操作，故可得到s个计算后的通信信息。然后，再将这s个计算后的通信信息进行相加，可得到第i个第一地物的通信信息。同理，也可对除第i个第一地物之外的其余第一地物执行相同的操作，故可得到n个第一地物的通信信息。

11、在一种可能的实现方式中，获取多个第二地物的通信信息包括：对n个第一地物的通信信息进行第一聚类，以将n个第一地物划分为m个类别，m个类别与预置的m个功能一一对应；对第j个类别中所有第一地物的通信信息进行计算，得到第j个第二地物的通信信息，j＝1，...，m。前述实现方式中，在获取n个第一地物的通信信息后，可对n个第一地物的通信信息进行第一聚类，以将n个第一地物划分为与预置的m个功能一一对应的m个类别(即可先计算n个第一地物的通信信息两两之间的距离，并基于这些距离的大小，按照某种聚类方式将n个第一地物的通信信息划分为m个类别，相当于将n个第一地物划分为m个类别，这m个类别与预置的m个功能一一对应)。在这m个类别中，对于任意一个类别而言，即对于第j个类别(j＝1，...，m)而言，可将第j个类别中所有第一地物的标准化后的通信信息进行求平均计算，计算得到的结果可作为第j个第二地物的通信信息，由此可见，在预置的m个功能中，第j个功能即为第j个第二地物的功能。

12、在一种可能的实现方式中，基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，确定第一地物的功能包括：对n个第一地物的特征进行第二聚类，以将n个第一地物划分为p个类别，p个类别的每个对应于预置的m个功能中的一个(即与所述p个类别一一对应的p个功能基于所述预置的m个功能得到)，第h个类别中所有第一地物具有第h个功能，h＝1，...，p，p＞m。前述实现方式中，得到n个第一地物的特征后，可对n个第一地物的特征进行第二聚类，以将n个第一地物划分为p个类别(即可先计算n个第一地物的特征两两之间的距离，并这些距离的大小，按照另一种聚类方式将n个第一地物的特征划分为p个类别，相当于将n个第一地物划分为p个类别)，这p个类别对应于p个功能，对于这p个类别的任意一个类别而言，即对于第h个类别(h＝1，...，p)而言，第h个类别中所有第一地物具有第h个功能。对于除第h个类别之外其余类别，也是如此，故可确定n个第一地物的功能。需要说明的是，此处所提及的p个类别的每个对应于预置的m个功能中的一个，也可以理解为：p个类别中每个类别对应的功能可由预置的m个功能中的一个或多个功能来确定。具体地，与p个类别一一对应的p个功能通常是较为细化的功能，预置的m个功能通常是较为粗略的功能，与p个类别一一对应的p个功能可以认为是将预置的m个功能进行交叉组合得到的，也就是说，p个类别中每个类别对应的功能均可使用预置的m个功能中的至少一个功能进行组合得到，例如，p个类别中第1个类别对应的功能为预置的第1个功能，p个类别中第2个类别对应的功能由预置的第1个功能和预置的第3个功能组合得到，...，第p个类别中第p个类别对应的功能由预置的第1个功能至预置的第m个功能组合得到。

13、可以理解的是，前述p个功能通常是较为细化的功能，前述预置的m个功能通常是较为粗略的功能，且前述p个功能可以认为是将前述预置的m个功能进行交叉组合得到的。

14、在一种可能的实现方式中，第一聚类为基于k均值聚类算法的聚类。前述实现方式中，第一聚类为基于k均值(k-means)聚类算法的聚类(即前述的某种聚类方式为k均值聚类算法提供的聚类方式)，由此可见，可通过k均值聚类算法对n个第一地物的通信信息进行聚类，从而将n个第一地物划分为m个类别。

15、在一种可能的实现方式中，第二聚类为基于层次凝聚聚类算法的聚类。前述实现方式中，第二聚类为基于层次凝聚聚类算法的聚类(即前述的另一种聚类方式为层次凝聚聚类算法提供的聚类方式)，由此可见，可通过层次凝聚聚类算法对n个第一地物的特征进行聚类，从而将n个第一地物划分为p个类别。

16、在一种可能的实现方式中，地物(包含第一地物和第二地物)的通信信息包括地物在一天中多个时间段的通信数据。

17、本技术实施例的第二方面提供了一种功能区识别装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，多个第二地物的功能是预置的，地物的通信信息用于指示地物的通信数据与时间之间的对应关系；第二获取模块，用于基于第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，获取第一地物的特征，第一地物的特征包括第一地物的通信信息与多个第二地物的通信信息之间的相似度；确定模块，用于基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，确定第一地物的功能。

18、从上述装置可以看出：当需要确定第一地物的功能时，可先获取第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，其中，每个第二地物的功能是预置的。然后，可对第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息进行处理，从而得到第一地物的特征，第一地物的特征包括第一地物的通信信息与多个第二地物的通信信息之间的相似度。最后，可基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，来确定第一地物的功能。前述过程中，第一地物为待识别功能的地物，第二地物为作为参考的地物，在利用作为后者已知的功能来确定前者未知的功能时，是基于二者的通信信息之间的相似度来确定的，由于地物(包含待识别功能的地物和作为参考的地物)的通信信息用于指示地物内用户的终端设备所产生的通信数据与时间之间的对应关系，此类信息所描述的内容均为客观内容，且可代表地物内的全体用户，即此类信息既客观又全面，故基于通信信息来识别地物的功能，有利于提高识别结果的准确度。

19、在一种可能的实现方式中，第一地物的数量为n个，第二地物的数量为m个，n＞m＞1，第i个第一地物的特征包含第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度以及第i个第一地物的形状信息，i＝1，...，n。

20、在一种可能的实现方式中，第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的相似度包括：第i个第一地物的通信信息与m个第二地物的通信信息之间的余弦相似度的最大值。

21、在一种可能的实现方式中，第i个第一地物的形状信息包括：第i个第一地物的泰森多边形面积的对数值。

22、在一种可能的实现方式中，第一获取模块，用于：将目标区域划分为t个子区域，目标区域为n个第一地物所在的区域，t＞1；在t个子区域中，确定第i个第一地物所在的s个子区域，t＞s≥1；对s个子区域中第i个第一地物所占的比例以及s个子区域的通信信息进行计算，得到第i个第一地物的通信信息。

23、在一种可能的实现方式中，第一获取模块，用于：对n个第一地物的通信信息进行第一聚类，以将n个第一地物划分为m个类别，m个类别与预置的m个功能一一对应；对第j个类别中所有第一地物的通信信息进行计算，得到第j个第二地物的通信信息，j＝1，...，m。

24、在一种可能的实现方式中，确定模块，用于对n个第一地物的特征进行第二聚类，以将n个第一地物划分为p个类别，p个类别的每个对应于预置的m个功能中的一个，第h个类别中所有第一地物具有第h个功能，h＝1，...，p，p＞m。

25、在一种可能的实现方式中，第一聚类为基于k均值聚类算法的聚类。

26、在一种可能的实现方式中，第二聚类为基于层次凝聚聚类算法的聚类。

27、在一种可能的实现方式中，地物的通信信息包括地物在一天中多个时间段的通信数据。

28、本技术实施例的第三方面提供了一种功能区识别装置，该装置包括存储器和处理器；存储器存储有代码，处理器被配置为执行代码，当代码被执行时，该装置执行如第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式所述的方法。

29、本技术实施例的第四方面提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机程序，该程序由计算机执行时，使得计算机实施第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式所述的方法。

30、本技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品存储有指令，指令在由计算机执行时，使得计算机实施如第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式所述的方法。

31、从上述方法可以看出：当需要确定第一地物的功能时，可先获取第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息，其中，每个第二地物的功能是预置的。然后，可对第一地物的通信信息以及多个第二地物的通信信息进行处理，从而得到第一地物的特征，第一地物的特征包括第一地物的通信信息与多个第二地物的通信信息之间的相似度。最后，可基于第一地物的特征以及多个第二地物的功能，来确定第一地物的功能。前述过程中，第一地物为待识别功能的地物，第二地物为作为参考的地物，在利用作为后者已知的功能来确定前者未知的功能时，是基于二者的通信信息之间的相似度来确定的，由于地物(包含待识别功能的地物和作为参考的地物)的通信信息用于指示地物内用户的终端设备所产生的通信数据与时间之间的对应关系，此类信息所描述的内容均为客观内容，且可代表地物内的全体用户，即此类信息既客观又全面，故基于通信信息来识别地物的功能，有利于提高识别结果的准确度。