基于热力图的人口迁移特征提取方法及系统与流程

本发明涉及人口热力图，具体是涉及一种基于热力图的人口迁移特征提取方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，人口分布的不均衡性日益凸显，这对相关部门在资源分配、城市规划和服务管理等方面提出了新的挑战。人口热力图作为一种直观的数据分析工具，能够帮助相关部门更有效地理解和管理人口动态，从而提高服务效率和居民生活质量。目前的人口热力图都是从统计机构、人口普查机构等获取城市各区域的人口数量数据，数据获取方式费时费力，且更新速度慢。因此，需要提供一种基于热力图的人口迁移特征提取方法及系统，旨在解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于热力图的人口迁移特征提取方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明是这样实现的，一种基于热力图的人口迁移特征提取方法，所述方法包括以下步骤：

3、获取城市的运营商数据、地图导航数据和移动支付数据，对运营商数据、地图导航数据和移动支付数据进行清洗处理；

4、基于清洗处理后的数据，通过人口统计模型来计算城市各区域的人口密度、人口画像和当前人口流动情况；

5、基于gis地理信息系统和热力图算法生成人口热力图，实现空间数据的可视化展示，可视化展示内容包括城市各区域的人口数量和人口画像；

6、对设定时间段内的人口热力图进行分析，生成城市各区域的人口迁移情况，并根据人口迁移情况生成对应的城市规划建议。

7、作为本发明进一步的方案：所述对运营商数据、地图导航数据和移动支付数据进行清洗处理的步骤，具体包括：

8、调取运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中的唯一标识符，所述唯一标识符为用户id，通过唯一标识符识别并删除数据中的重复项；

9、判定运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中是否缺少位置信息，对于缺失的位置信息，使用邻近点插值进行填充；

10、将运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中的时间戳转换为统一格式，将地理位置转换为统一坐标系下的经纬度，确定所属的城市区域。

11、作为本发明进一步的方案：所述通过人口统计模型来计算城市各区域的人口密度、人口画像和当前人口流动情况的步骤，具体包括：

12、利用人口统计模型对清洗处理后的数据进行读取，计算城市各区域的人口密度，确定城市各区域的人口画像，所述人口画像包括年龄和性别；

13、基于地图导航数据中的起点和终点以及所属的城市区域确定当前人口流动情况，得到城市各区域的人口流动线。

14、作为本发明进一步的方案：所述基于gis地理信息系统和热力图算法生成人口热力图，实现空间数据的可视化展示的步骤，具体包括：

15、将城市的行政区划图和道路网络图的地理空间数据加载到gis地理信息系统中；

16、将城市各区域的人口密度和人口画像导入至gis地理信息系统中；

17、基于核密度分析热力图算法和参数设置生成人口热力图，设置的参数包括搜索半径、颜色渐变范围和透明度；

18、将人口画像数据进行分类和编码，在gis地理信息系统中为每个分类的人口画像数据创建一个新的图层，对每个图层进行符号化设置；通过符号化设置可以以不同的颜色、样式或符号来表示不同的分类，以直观地展示不同人口画像的分布。作为本发明进一步的方案：所述对设定时间段内的人口热力图进行分析，生成城市各区域的人口迁移情况，并根据人口迁移情况生成对应的城市规划建议的步骤，具体包括：

19、通过比较不同时间点的人口热力图，得到人口迁移的方向和趋势，确定热点区域；

20、分析热点区域的经济活动、就业机会、社会资源、自然环境和交通条件对人口迁移的影响；

21、根据人口迁移情况，为城市规划提供建议，建议信息包括优化交通网络、调整产业布局和完善公共服务设施。

22、本发明的另一目的在于提供一种基于热力图的人口迁移特征提取系统，所述系统包括：

23、数据清洗处理模块，用于获取城市的运营商数据、地图导航数据和移动支付数据，对运营商数据、地图导航数据和移动支付数据进行清洗处理；

24、人口密度确定模块，用于基于清洗处理后的数据，通过人口统计模型来计算城市各区域的人口密度、人口画像和当前人口流动情况；

25、人口热力图模块，用于基于gis地理信息系统和热力图算法生成人口热力图，实现空间数据的可视化展示，可视化展示内容包括城市各区域的人口数量和人口画像；

26、热力图分析模块，用于对设定时间段内的人口热力图进行分析，生成城市各区域的人口迁移情况，并根据人口迁移情况生成对应的城市规划建议。

27、作为本发明进一步的方案：所述数据清洗处理模块包括：

28、重复数据删除单元，用于调取运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中的唯一标识符，所述唯一标识符为用户id，通过唯一标识符识别并删除数据中的重复项；

29、缺失数据填充单元，用于判定运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中是否缺少位置信息，对于缺失的位置信息，使用邻近点插值进行填充；

30、数据格式统一单元，用于将运营商数据、地图导航数据和移动支付数据中的时间戳转换为统一格式，将地理位置转换为统一坐标系下的经纬度，确定所属的城市区域。

31、作为本发明进一步的方案：所述人口密度确定模块包括：

32、人口密度计算单元，用于利用人口统计模型对清洗处理后的数据进行读取，计算城市各区域的人口密度，确定城市各区域的人口画像，所述人口画像包括年龄和性别；

33、人口流动情况单元，用于基于地图导航数据中的起点和终点以及所属的城市区域确定当前人口流动情况，得到城市各区域的人口流动线。

34、作为本发明进一步的方案：所述人口热力图模块包括：

35、网格区划加载单元，用于将城市的行政区划图和道路网络图的地理空间数据加载到gis地理信息系统中；

36、人口信息导入单元，用于将城市各区域的人口密度和人口画像导入至gis地理信息系统中；

37、热力图生成单元，用于基于核密度分析热力图算法和参数设置生成人口热力图，设置的参数包括搜索半径、颜色渐变范围和透明度；

38、人口画像图层单元，用于将人口画像数据进行分类和编码，在gis地理信息系统中为每个分类的人口画像数据创建一个新的图层，对每个图层进行符号化设置。

39、作为本发明进一步的方案：所述热力图分析模块包括：

40、热点区域确定单元，用于通过比较不同时间点的人口热力图，得到人口迁移的方向和趋势，确定热点区域；

41、人口迁移因子单元，用于分析热点区域的经济活动、就业机会、社会资源、自然环境和交通条件对人口迁移的影响；

42、城市规划建议单元，用于根据人口迁移情况，为城市规划提供建议，建议信息包括优化交通网络、调整产业布局和完善公共服务设施。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、本发明通过整合城市的运营商数据、地图导航数据和移动支付数据，利用人口统计模型来计算城市各区域的人口密度、人口画像和当前人口流动情况；基于gis地理信息系统和热力图算法生成人口热力图；对设定时间段内的人口热力图进行分析，生成城市各区域的人口迁移情况，并根据人口迁移情况生成对应的城市规划建议。进而实现空间数据的可视化展示，可视化展示内容包括城市各区域的人口数量和人口画像，还会生成城市各区域的人口迁移情况，便于相关部门进行资源分配、城市规划和服务管理。