[发明专利]一种基于时空信息的城市人口分布预测方法

权利要求书

1.一种基于时空信息的城市人口分布预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设置待预测用户分布的地理位置区域范围，根据待预测用户分布的地理位置区域范围获取该地理位置区域范围的电子地图；

2)根据数据资源所在网页数据获取的难易程度，设置爬虫爬取数据规范，爬虫程序根据URL获取用户信息页面，然后对获取的用户信息页面内容进行解析，以提取数据资源，所述数据资源包括用户ID、用户评论日期、产品送达时间、用户购买过的商家ID及商家位置坐标，最后将数据资源结构化后保存到数据库中的用户信息表中，并根据商家位置坐标在电子地图上标记出用户购买过的商家；

3)读取用户的ID，再从用户信息表中找到与当前用户ID相同的记录，并将用户ID相同的用户作为一组用户，得一组用户ID相同的记录；

读取各组用户曾经消费过的商家ID、商家位置坐标及用户购买物品送达的时间，然后以各商家位置坐标为中心点，以用户购买物品送达的时间为半径，绘制多个圆形区域；

4)设用户所在区域为各圆形区域所围成的公共交集区域，该公共交集区域由若干圆形区域圆周的交点以及弧段组成，其中，用户所在区域的范围坐标值P1包括该交点的经度值、纬度值以及相交的两个圆形区域组成，即P1(纬度坐标,经度坐标,圆形区域1,圆形区域2)；

5)获取用户所在区域的最小外包矩形；

6)对步骤5)得到的最小外包矩形进行着色；当当前用户对应的最小外包矩形与其他用户对应的最小外包矩形重叠时，则将重叠区域的颜色加深一次；

7)判断是否遍历用户信息表中的所有用户，当没有遍历用户信息表中的所有用户时，则将用户信息表中没有处理的用户作为处理对象，并转至步骤3)，直至遍历用户信息表中的所有用户为止，完成基于时空信息的城市人口分布预测。

2.根据权利要求1所述的基于时空信息的城市人口分布预测方法，其特征在于，步骤5)的具体操作过程为：

51)设有四个圆形区域圆周C1、C2、C3及C4的交点为a、b、c及d，以交点a为起始点作位置预测圆周的切线l₁，由于交点a由两个圆形区域圆周相交而成，以a为基准点分别做经过ab、ad及ac的直线方程，设经过ab、ad及ac的直线分别为l_ab、l_ad及l_ac；

52)经过交点b、c及d分别做与l₁平行的直线l_b1、l_c1及l_d1,再分别计算直线l_b1、l_c1及l_d1与直线l_ab、l_ad及l_ac的交点，判断计算得到的交点是否在线段ab、ad及ac内，当任一交点在线段ab、ad及ac内，则舍弃该交点对应的直线，当任一交点不在线段ab、ad及ac内时，则将该交点作为候选点M，并记录该候选点M以及经过该候选点M的直线l_x1，然后通过候选点M找到距离候选点M相邻的左右两个交点，其中，当候选点M为d时，相邻的候选点M相邻的左右两个交点分别为b和c,直线l_x1为l₂；

53)分别计算经过db和cd的直线方程，并计算圆形区域圆周C1及圆形区域圆周C2与直线l₂的交点，其中，先计算圆形区域圆周C1与直线l₂的交点，当只存在一个交点d时，则将交点d作为候选点M，该直线l₂为外接矩形的另一条边，当存在两个交点N、d时，其中，一个交点d为候选点M，另一个交点N在圆形区域圆周C1上，计算交点N在线段cd上的投影，判断该交点N的投影点是否在线段cd内，当交点N的投影点在线段cd内时，则在线段cd内在圆形区域圆周C1上作平行于l₁的切线，该切线即为外接矩形的另一条边；

54)求取与l₁和l₂垂直的直线的直线方程斜率，再求取直线l₃和l₄的直线方程，然后将l₁、l₂、l₃和l₄所围成的区域作为外接矩形，并求取该外接矩形的面积S；

55)重复步骤51)至54)，直至遍历各所有交点为止，得各交点的不同方向切线的外接矩形面积，然后选取外接矩形面积最小时对应的外接矩形作为最小外包矩形。

3.根据权利要求1所述的基于时空信息的城市人口分布预测方法，其特征在于，步骤2)中，所述爬虫爬取数据规范包括伪装头部信息、爬取网页速率及请求头部伪装信息。