基于国土调查数据的人口格网空间精度优化方法研究

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人口数据空间化能够有效提高人口数据的空间分辨率,对研究人口空间分布规律和提升城市精细化管理水平具有重要的现实意义。目前,人口数据空间化领域取得丰硕成果,形成了许多具有代表性的模型方法和人口格网数据。全文在总结国内外已有研究成果的基础之上,提出了一种使用国土调查数据进行人口格网数据空间精度优化的方法,并在联通手机信令人口格网数据和World Pop世界人口数据这两类人口格网数据的基础上进行空间精度优化和实验验证。本文提出人口空间分布与土地利用类型空间分布不一致探测算法配合统计手段对已有人口格网数据的空间精度进行验证,并针对此种不一致问题提出修正算法解决问题。采用经验采样法和基于离散化辅助数据组间平均人数等权结合的方法探明人口与土地利用类型空间分布的定量关系,结合分区密度法提高人口数据的格网分辨率。最后通过构建格网尺度的模拟实验,以统计指标和可视化对比的方式验证文章方法在优化人口格网数据空间精度方面的有效性和适用性。全文主要结论总结如下:1)提出一种基于国土调查数据的人口格网空间精度优化方法,针对目前人口格网数据中存在的人口空间分布与土地利用分布不一致问题和格网分辨率较低的问题进行优化。方法主要步骤有:优化前人地分布不一致检验、总人数信息准确度计算;人地分布不一致修正、格网分辨率优化;优化后不一致现象检验、可视化对比检验。2)文章通过使用高精度国土调查数据对联通人口格网数据空间精度进行优化。在对人口与土地利用类型空间分布不一致问题修正后,其影响人数降低69%。其次根据联通数据特点提出地类权重计算方法并结合分区密度模型进行格网分辨率优化,通过构建格网尺度模拟实验进行精度验证。结果表明,相比于不使用地类权重的均分方法,本文方法的预测精度更高,Pearson相关系数(R)为0.87,平均绝对误差(MAE)为74.851,均方根误差(RMSE)为139.83,均优于均分方法。3)文章方法对WorldPop数据同样有效,该数据由于在百米格网尺度均质性较高未发现人地分布不一致。通过经验采样法和分区密度模型将格网分辨率优化至25米。结合可视化和统计手段进行验证,结果显示优化后数据所体现人口空间分布规律符合客观实际。文章方法适用于WorldPop和联通数据两类人口格网数据。
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