精准把握城市人口时空分布特征与人口流动规律,是现代城市智慧化治理与精细化管理的核心基础。本书系统探讨基于多源异构数据的城市人口分布估计与城市人口流动感知理论方法及实践应用。本书首先解析城市人口研究的多学科理论基础,进而深入介绍人口普查、遥感影像、社交媒体等多元数据源的特性与融合技术;然后重点阐述多尺度人口分析单元划分方法、静态与动态人口分布估计模型,以及人口流动网络构建与时空演化分析技术;最后结合城市规划、公共安全、交通管理等典型场景,展示相关方法的实际应用价值。
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第1章 绪论 1
1.1 城市人口信息化概述 2
1.2 城市人口分布与人口流动相关科学领域 2
1.2.1 地理信息科学 2
1.2.2 人口地理学 4
1.2.3 城市地理学 4
1.2.4 交通工程学 5
1.2.5 统计物理学 6
第2章 城市人口分布估计与城市人口流动感知的基本理论 7
2.1 基本概念 8
2.1.1 城市人口分布 8
2.1.2 城市人口流动 8
2.2 城市人口分布的影响因素 9
2.3 城市人口流动的驱动因素 10
2.4 城市人口分布估计与人口流动感知的关系 11
2.5 本章小结 12
第3章 多源城市人口活动数据 13
3.1 人口普查与抽样调查数据 14
3.1.1 人口普查数据 14
3.1.2 人口抽样调查数据 15
3.2 遥感影像生成数据 15
3.2.1 夜光遥感数据 16
3.2.2 土地覆盖数据 17
3.2.3 高分辨率人口分布估计数据 17
3.3 移动通信数据 18
3.3.1 手机信令数据 18
3.3.2 移动设备GPS数据 19
3.4 交通与公共服务数据 20
3.4.1 智能交通卡数据 20
3.4.2 车载GPS数据 21
3.5 社交媒体与用户生成数据 22
3.5.1 用户访问数据 22
3.5.2 社交平台地理标签数据 23
3.6 本章小结 24
第4章 城市人口空间分布单元划分与多源数据融合 25
4.1 场景关联的多尺度人口分析单元表达 26
4.1.1 融合城市场景的人口分析单元描述框架 26
4.1.2 关联城市场景的人口分析单元表达方法 32
4.1.3 突发公共卫生安全事件案例 36
4.2 基于城市形态和人口聚集模式的单元划分 41
4.2.1 基于城市形态的基础分析单元划分 41
4.2.2 人口汇聚偏好模型 42
4.2.3 基于微观结构要素的FPAZ构建及评价方法 47
4.3 场景驱动的多尺度人口分析单元划分 61
4.3.1 多尺度人口分布与变化主因子分析 61
4.3.2 基于场景主次因子人口分析单元构建 64
4.4 多源多时态数据匹配融合 67
4.4.1 数据层融合 68
4.4.2 特征层融合 68
4.4.3 决策级融合 69
4.4.4 混合融合 69
4.4.5 模型级融合 70
4.4.6 多视图融合 71
4.5 本章小结 72
第5章 城市人口分布估计模型与方法 73
5.1 基于建筑物属性的静态人口分布估计模型 74
5.1.1 基于建筑物信息的人口分布估计模型 75
5.1.2 基于建筑物的人口分布估计实验分析 79
5.1.3 基于建筑物分类的人口分布估计模型 81
5.1.4 基于建筑物分类的人口分布估计实验分析 85
5.2 多源数据融合的静态人口分布估计方法 87
5.2.1 基于建筑物双环境特征融合的人口分布估计方法 88
5.2.2 建筑物双环境特征融合实验分析 95
5.2.3 顾及尺度效应的弱监督人口分布估计方法 102
5.2.4 WSTP模型性能与实验分析 105
5.3 高时空分辨率的动态人口分布估计方法 109
5.3.1 基于MDEFF模型的弱感知时段人口分布估计 111
5.3.2 基于人口活动属性和模式的强感知时段人口分布估计 111
5.3.3 高时空分辨率的人口分布估计实验分析 116
5.4 本章小结 127
第6章 城市人口流动感知与城市人口流动网络建模 129
6.1 城市人口流动网络结构提取 130
6.1.1 人口流动空间交互中心性量化方法 130
6.1.2 人口流动空间交互中心性的适应性分析 139
6.1.3 日间相似视角下人口流动骨干网络提取方法 142
6.1.4 人口流动骨干网络稳定性分析 146
6.2 城市人口流动时空演化分析 154
6.2.1 人口流动差异量化方法 154
6.2.2 人口流动差异时序变化分析 158
6.2.3 人口流动差异空间变化分析 160
6.2.4 人口聚集性流动的主题识别与变化检测方法 165
6.2.5 人口聚集性流动的时空演化分析 169
6.3 城市人口流动的功能驱动机制 179
6.3.1 城市功能关联的人口流动网络模型 179
6.3.2 人口流动的功能驱动量化建模 182
6.3.3 人口流动的功能驱动机制分析 190
6.4 本章小结 194
第7章 城市人口分布估计与城市人口流动感知的应用 195
7.1 城市人口分布估计的应用 196
7.1.1 城市空间规划 196
7.1.2 基础设施配置 197
7.1.3 商业格局识别 197
7.1.4 城市综合管理 198
7.2 城市人口流动感知的应用 199
7.2.1 城市空间结构与功能特征识别 199
7.2.2 城市交通资源优化 200
7.2.3 公共卫生评估 201
7.2.4 公共安全监测预警 202
7.3 本章小结 202
第8章 城市人口分布估计与城市人口流动感知研究进展与展望 203
8.1 城市人口分布估计与城市人口流动感知研究进展 204
8.2 城市人口分布估计与城市人口流动感知研究展望 205
8.2.1 多源异构数据融合 205
8.2.2 数据依赖与规律驱动建模 207
8.2.3 场景牵引的城市应用 208
参考文献 211