[发明专利]一种兴趣点POI出行等时线的可视化方法

说明书

本发明公开了一种兴趣点POI出行等时线的可视化方法，包括以下步骤：S1、获取城市中的兴趣点源数据，并对其进行预处理，预处理的过程包括：对兴趣点源数据进行分类与编码，去除重复兴趣点和异形同义兴趣点，筛选得到计算需要的兴趣点源数据；S2、将道路线网络进行网络栅格化处理生成栅格点，将栅格点作为采样点，计算与各个采样点最近的兴趣点的距离，并设置从各个采样点出发的出行速度，计算得到各个采样点到达距离最近兴趣点所需的出行时间；S3、通过插值法计算任意一点到达最近兴趣点所需的出行时间，然后从中提取等时线，并实现面向兴趣点群的等时线可视化。本发明既保留了等时线在时空可达性可视化中的优势，又解决了现有等时线可视化技术中仅仅面向兴趣单点的问题。

技术领域

本发明涉及空间数据挖掘领域，尤其涉及一种兴趣点POI出行等时线的可视化方法。

背景技术

城市空间的可达性指人所持有的能够到达其目的地的能力，可达性能够反映城市空间个人社会经济活动的便利程度，在城市交通规划、土地利用等方面具有重要意义。传统的可达性测量方法可以分为等时线、重力模型、效用模型等方法。其中大多数可达性的测量方法是基于距离的，空间距离表示空间对象之间的相互位置关系，而将空间距离用时间单位来衡量则是一种直观表示个体活动的可达性测量方法。时空可达性的研究起源于20世纪60年代末所提出的时间地理学的理念，等时线即是以时间地理为框架，用时间成本来衡量城市基础设施可达性的分析方法，是时空可达性的一种重要研究方法。

等时线表示在相同的时间内，从起源点出发在空间上所能到达的位置的连线，相同时间的连线所形成的区域即为等时区域。等时线作为等值线的一种，拥有等值线的共性特征，即：

(1)同一条等时线上的各点时间成本相同；

(2)同一幅图中相邻两条等时线之间的时间差相等；

等时线的生成机制决定了等时线及等时区域具有以下特性：

(3)等时线是闭合的曲线；

(4)等时线一般不相交、不重叠；

(5)等时线的疏密可以反映可达性的地区差异。等时线比较密集的地方，说明可达性的地区分布差异较大，反之亦然；

(6)如果等时线由稀疏逐渐变为密集，表示可达性差异变大；反之，则为可达性差异变小；

(7)等时线弯曲凸出或凹进处，表示该处的可达性比周边值较高或较低，且凹凸弯曲度越大，表示变化越大；

(8)等时线的延伸方向与高等级的道路有较强的一致性；

(9)等时线弯曲平滑表示等时区域内各向可达性较均匀，差异较小，反之亦然。

等时线具有两点优势。其一，等时线是可视化表达时间可达性的工具，可以在不破坏基础底图的基础上可视化表达时间信息，为用户提供简单直观的可达范围测量手段，为交通运输、出行决策和房价估测提供了经济上的时间成本估计方式，具有经济学参考价值。其二，等时线作为等值线的一种没在空间可达性的可视化方法上具有独特优势。等值线常用于温度、高程的可视化表达中，等值线的形状、疏密变化往往蕴含着丰富的地形特征。相较于分区统计图的可视化方法，等值线能在研究区域全局反映研究对象的变化特征，相较于热力图，等值线则能够更直观地量化表达研究对象在连续表面的数值变化。

然而，目前有关等时线的研究不管是在算法改进方面还是在实际应用方面，均关注单点在研究区域内的影响，不论从分析方式和角度，还是从结果可视化方面均更加关注研究对象本身。事实上，城市空间同一类别的基础设施之间具有相互关系，对基础设施的通达性研究往往应该将同一类的所有基础设施看作一个整体而不是仅仅关注单个设施点的影响，即研究城市空间某一类设施的通达性应该研究空间范围任意一点对该类设施群的通达性，而非指定的设施点，这种分析方法为面向群点的等时线分析而非面向单点的等时线分析。

发明内容