地球信息科学学报 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (6): 800-807.doi: 10.3724/SP.J.1047.2017.00800
李明晓1,2(), 陈洁1,*(
), 张恒才1, 仇培元1, 刘康1,2, 陆锋1
收稿日期:
2016-08-01
修回日期:
2016-10-20
出版日期:
2017-06-20
发布日期:
2017-06-20
作者简介:
作者简介:李明晓(1991-),男,吉林长春人,博士生,研究方向为时空大数据挖掘。E-mail:
基金资助:
LI Mingxiao1,2(), CHEN Jie1,*(
), ZHANG Hengcai1, QIU Peiyuan1, LIU Kang1,2, LU Feng1
Received:
2016-08-01
Revised:
2016-10-20
Online:
2017-06-20
Published:
2017-06-20
Contact:
CHEN Jie
摘要:
城市人口实时分布与动态变化特征是城市规划与综合治理的重要依据。受数据获取手段的局限性,准确地获取城市人口的实时分布状况一直是技术瓶颈,而移动通讯技术的迅速普及为这一问题的解决提供了技术途径。本文基于移动通讯信令的连续轨迹数据,实现了城市精细尺度人口分布时空估算的方法流程,并以上海市为研究区,对城市人口分布特征及时空移动过程进行了量化分析。研究表明:① 在数据方面,基于移动通讯信令数据估算城市人口分布的方式样本覆盖广、时空精度高、时效性较强且支持时空尺度灵活多变的应用研究需求,能够定量地描述城市人口分布时空动态特征且能推算城市真实人口规模;② 在人口分布时空特征方面,上海市在全市尺度上,各时段人口空间分布较为稳定且差异较小,而在中心城区日间人口较夜间人口呈现更为显著的空间集聚特征;③ 在人口移动时空特征方面,城市功能承载区与其它区域之间人口移动很少,早晚高峰期各城市功能承载区之间人口移动均体现为中心城区与其它新城之间的移动,且2个方向移动人数较为平衡;各城市功能承载区内均有超过半数的人口全天仅在其所在城区内部活动。本文的研究成果可为上海城市规划、应急管理、交通出行等提供更精准的科学依据。
李明晓, 陈洁, 张恒才, 仇培元, 刘康, 陆锋. 上海市精细时空尺度人口分布估计与特征分析[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(6): 800-807.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00800
LI Mingxiao,CHEN Jie,ZHANG Hengcai,QIU Peiyuan,LIU Kang,LU Feng. Fine-grained Population Estimation and Distribution Characteristics in Shanghai[J]. Journal of Geo-information Science, 2017, 19(6): 800-807.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00800
[1] | 张善余. 人口地理学概论(第三版)[M].上海:华东师范大学出版社,2013. |
[ Zhang S Y.Population Geography (The Third Edition)[M]. Shanghai: East China Normal University Press, 2013. ] | |
[2] | 闫庆武,卞正富,张萍等.基于居民点密度的人口密度空间化[J].地理与地理信息科学,2011,27(5):95-98. |
[ Yan Q W, Bian Z F, Zhang P, et al.Census Spatialization Based on Settlements Density[J]. Geography and Geo-Information Science, 2011,27(5):95-98. ] | |
[3] | Krunić N, Bajat B, Kilibarda M.Dasymetric Mapping of Population Distribution in Serbia Based on Soil Sealing Degrees Layer[M]. Surface Models for Geosciences. Springer International Publishing, 2015:137-149. |
[4] | Alahmadi M, Atkinson P, Martin D.Estimating the spatial distribution of the population of Riyadh[J]. Saudi Arabia using remotely sensed built land cover and height data. Computers, Environment and Urban Systems, 2013,41:167-176. |
[5] |
Ural S, Hussain E, Shan J.Building population mapping with aerial imagery and GIS data[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2011,13(6):841-852.
doi: 10.1016/j.jag.2011.06.004 |
[6] |
Azar D, Engstrom R, Graesser J, et al.Generation of fine-scale population layers using multi-resolution satellite imagery and geospatial data[J]. Remote Sensing of Environment, 2013,130:219-232.
doi: 10.1016/j.rse.2012.11.022 |
[7] |
Lung T, Lubker T, Ngochoch J K, et al.Human population distribution modelling at regional level using very high resolution satellite imagery[J]. Applied Geography, 2013,41:36-45.
doi: 10.1016/j.apgeog.2013.03.002 |
[8] | Liu X, Wang J.The geography of Weibo[J]. Environment and Planning A, 2015,47(6):1231-1234. |
[9] |
Pan G, Qi G, Wu Z, et al.Land-use classification using taxi GPS traces[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2013,14(1):113-123.
doi: 10.1109/TITS.2012.2209201 |
[10] | Cranshaw J,Schwartz R,Hong J I,et al.The livehoods project: Utilizing social media to understand the dynamics of a city[C]. International AAAI Conference on Weblogs and Social Media. 2012:58-65. |
[11] | Ratti C, Frenchman D, Pulselli R M, et al.Mobile landscapes: using location data from cell phones for urban analysis[J]. Environment and Planning B: Planning and Design, 2006,33(5):727-748. |
[12] |
Pierre D, Catherine L, Samuel M, et al.Dynamic population mapping using mobile phone data[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014,111(45):15888-15893.
doi: 10.1073/pnas.1408439111 |
[13] | 钮心毅,丁亮,宋小冬.基于手机数据识别上海中心城的城市空间结构[J].城市规划学刊,2014(6):61-67. |
[ Niu X Y, Ding L, Song X D.Understanding urban spatial structure of Shanghai central city based on mobile phone data[J]. Urban Planning Forum, 2014,6:61-67. ] | |
[14] | Sanou B.The World in 2013: ICT facts and figures[R]. International Telecommunications Union, 2013. |
[15] | 冉斌. 手机数据在交通调查和交通规划中的应用[J].城市交通,2013(1):72-81,32. |
[ Ran B.Use of cellphone data in travel survey and transportation planning[J]. Urban Transport of China, 2013,1:72-81,32. ] | |
[16] |
王德,王灿,谢栋灿,等.基于手机信令数据的上海市不同等级商业中心商圈的比较——以南京东路、五角场、鞍山路为例[J].城市规划学刊,2015(3):50-60.
doi: 10.16361/j.upf.201503007 |
[ Wang D, Wang C, Xie D C, et al.Comparison of retail trade areas of retail centers with different hierarchical levels: a case study of east Nanjing Road, Wujiaochang, Anshan Road in Shanghai[J]. Urban Planning Forum, 2015,3:50-60. ]
doi: 10.16361/j.upf.201503007 |
|
[17] |
高向东,吴文钰.20世纪90年代上海市人口分布变动及模拟[J].地理学报,2005,60(4):637-644.
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2005.04.012 |
[ Gao X D, Wu W Y.Population redistribution and modelling of Shanghai City in the 1990s[J]. Acta Geographica Sinica, 2005,60(4):637-644. ]
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2005.04.012 |
|
[18] | 李健,宁越敏.1990年代以来上海人口空间变动与城市空间结构重构[J].城市规划学刊,2007(2):20-24. |
[ Li J, Ning Y M.Population spatial change and urban spatial restructuring in Shanghai since the 1990s[J]. Urban Planning Forum, 2007,2:20-24. ] | |
[19] | 王裕明,吉祥,刘彩云.上海市人口结构变化预测研究[J].上海经济研究,2014(3):89-98. |
[ Wang Y M, Ji X, Liu C Y.Study on prediction of population change in Shanghai[J]. Shanghai Journal of Economics, 2014,3:89-98. ] | |
[20] |
孙斌栋,魏旭红.上海都市区就业——人口空间结构演化特征[J].地理学报,2014,69(6):747-758.
doi: 10.11821/dlxb201406003 |
[ Sun B D, Wei X H.Spatial distribution and structure evolution of employment and population in Shanghai metropolitan area. Acta Geographica Sinica, 2014,69(6):747-758. ]
doi: 10.11821/dlxb201406003 |
|
[21] |
丁亮,钮心毅,宋小冬.上海中心城就业中心体系测度——基于手机信令数据的研究[J].地理学报,2016,71(3):484-499.
doi: 10.11821/dlxb201603011 |
[ Ding L, Niu X Y, Song X D.Measuring the employment center system in Shanghai central city: a study using mobile phone signaling data[J]. Acta Geographica Sinica, 2016,71(3):484-499. ]
doi: 10.11821/dlxb201603011 |
|
[22] |
张天然. 基于手机信令数据的上海市域职住空间分析[J].城市交通,2016,14(1):15-23.
doi: 10.13813/j.cn11-5141/u.2016.0103 |
[ Zhang T R.Job-housing spatial distribution analysis in Shanghai metropolitan area based on cellular signaling data[J]. Urban Transport of China, 2016,14(1):15-23. ]
doi: 10.13813/j.cn11-5141/u.2016.0103 |
|
[23] |
许宁,尹凌,胡金星.从大规模短期规则采样的手机定位数据中识别居民职住地[J].武汉大学学报·信息科学版,2014,39(6):750-756.
doi: 10.13203/j.whugis20140085 |
[ Xu N, Yin L, Hu J X.Identifying home-work locations from short-term, large-scale, and regularly sampled mobile phone tracking data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014,39(6):750-756. ]
doi: 10.13203/j.whugis20140085 |
|
[24] | 罗仁朝,王德.上海流动人口聚居区类型及其特征研究.城市规划,2009(2):31-37. |
[ Luo R C, Wang D.Types and characteristics of migrant communities in Shanghai. City Planning Review, 2009,2:31-37. ] | |
[25] | 付磊,唐子来.上海市外来人口社会空间结构演化的特征与趋势[J].城市规划学刊,2008(1):69-76. |
[ Fu L, Tang Z L.The social spatial structure of floating population in Shanghai and its evolution since the reform and opening-up. Urban Planning Forum, 2008,1:69-76. ] | |
[26] | 吕晨. 人口的迁移与流动[M].广州:中山大学出版社,2014. |
[ Lv C.The migration and movement of population[M]. Guangzhou: Sun Yat-sen University Press, 2014. ] |
[1] | 张羽民, 赵俊杰, 梅强, 刘希亮, 陈卓栋, 李建强, 王少华, 石宇良, 柴金川, 高雨瑶, 井小倩, 杨念迪, 马小焱. 一种面向细粒度空气质量分指数(IAQI)预测的时空因果卷积模型[J]. 地球信息科学学报, 2023, 25(1): 115-130. |
[2] | 黄盛, 李卫江, 朱梦茹, 刘振. 降雨事件对上海地铁通勤客流时空影响的精细尺度研究[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(2): 249-262. |
[3] | 史雨飞, 陶海燕, 卓莉. 基于零膨胀贝叶斯时空建模的精细尺度伪基站垃圾短信分析方法[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(11): 2089-2101. |
[4] | 秦昆, 喻雪松, 周扬, 张凯, 刘东海, 王其新, 贾涛, 肖锐, 卢宾宾, 许刚, 余洋, 孟庆祥. 全球尺度地理多元流的网络化挖掘及关联分析研究[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(10): 1911-1924. |
[5] | 马强, 王亮绪, 龚鑫, 李科. 城市功能区视角下基于POI数据的公共厕所空间布局合理性研究[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(1): 50-62. |
[6] | 冯叶涵, 陈亮, 贺晓冬. 基于百度街景的SVF计算及其在城市热岛研究中的应用[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(11): 1998-2012. |
[7] | 周琦, 高长春. 城市创意产业空间动态集聚演化的计算与可视优化方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 1033-1048. |
[8] | 陈锐, 陈明剑, 姚翔, 王建光. 利用导航大数据挖掘城市热点区域关联性[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(6): 826-835. |
[9] | 陈丽娜, 吴升, 陈洁, 李明晓, 陆锋. 基于手机定位数据的城市人口分布近实时预测[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(4): 523-531. |
[10] | 尹凌, 姜仁荣, 赵志远, 宋晓晴, 李晓明. 利用手机通话位置数据估计城市24 h人口分布误差[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(6): 763-771. |
[11] | 赵彤彤, 宋邦国, 陈远生, 闫慧敏, 徐增让. 西藏一江两河地区人口分布与地形要素关系分析[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(2): 225-237. |
[12] | 李翔, 陈振杰, 吴洁璇, 汪文祥, 曲乐安, 周琛, 韩肖锋. 基于夜间灯光数据和空间回归模型的城市常住人口格网化方法研究[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(10): 1298-1305. |
[13] | 柏中强, 王卷乐, 姜浩, 高孟绪. 基于多源信息的人口分布格网化方法研究[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(6): 653-660. |
[14] | 李淑娟, 王黎明, 董南. 城市建筑物人口时空分布模型与实验分析——以北京东华门街道为例[J]. 地球信息科学学报, 2013, 15(1): 19-28. |
[15] | 杜国明, 于凤荣, 张树文. 城市人口空间分布模拟与格局分析——以沈阳市为例[J]. 地球信息科学学报, 2010, 12(1): 34-39. |
|