[发明专利]一种基于分层块克里格模型的流动人口监测网布局优化方法

权利要求书

1.一种基于分层块克里格模型的流动人口监测网布局优化方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、对研究区域相关数据与先验信息进行收集处理，先验数据包括研究区以往的分区流动人口和总人口的数量，研究区行政区划数据，在ArcGIS中将研究区域流动人口数量进行空间化；

步骤2、根据步骤1获取的研究区流动人口数量通过分区的方式将流动人口研究区域划分为几个相同均质的区域，即对于每个区域认为是相对均值的，满足二阶平稳假设的随机场；

步骤3、根据步骤1中的研究区流动人口数量，以研究区各个分区的几何中心为样本点，各个分区即为分层克里格中的分层，根据各分层分别建立各分层克里格变异函数；

步骤4、在布设样本点之前，首先要确定总样本量以及各层观测点数量，通过研究样本量和对应目标函数的关系曲线，目标函数为区域总量估计误差的方差最小，区域总量估计误差的方差用AStrBKV表示；最小区域总量估计误差通过空间模拟退火来获得，若样本量达到某个值时，样本量的增加并不能显著地降低最后的AStrBKV值，则选择该样本量为总布设样本量；

步骤5、以步骤4中确定的样本量，以AStrBKV为目标函数，通过空间模拟退火来确定最终的每个分层样本点布设的空间位置，目标函数随着搜索次数的增加而快速收敛，当循环一定次数后，循环终止，得到最终样本点的空间分布。

2.根据权利要求1所述的基于分层块克里格模型的流动人口监测网布局优化方法，其特征在于：所述步骤2中，将流动人口研究区域划分为几个相同均质的区域过程如下：

(1)在ArcGIS中先根据流动人口数量进行分区，采用自然断点方法进行分区；

(2)在分区后，若存在空间上不连续的地区需要进行合并处理，主要原则为若某一街道或地区镶嵌到一种流动人口数量类型区内，则将该街道或地区合并到该类型区内；对于同一类型区内，空间上不连续的街道或地区进行处理的方式，主要根据这个街道或地区与空间相邻类型的差异进行合并处理。

3.根据权利要求1所述的基于分层块克里格模型的流动人口监测网布局优化方法，其特征在于：所述步骤3，建立各分层克里格变异函数过程如下：

对于研究区域A被分为L个层，第k个层A_k定义为由一组空间点s构成的集合，有A_k＝{s∈A,s_k＝s(s)}，s_k表示第k层空间中的点，对于k层的变异函数的计算：

$\widehat{\mathrm{\γ}}(h;s_k)=\frac{1}{2N(h;s_k)}\underset{i=1}{\overset{N(h;s_k)}{\Σ}}{\[Z(s_i+h)-Z\left(s_i\right))}^2$

k代表研究区域的第k个层，s_i表示第k个层空间上的一个点，Z(s_i)为空间点s_i点的属性值，N(h；s_k)为点对之间观测点的对数。

变异函数采用指数模型进行拟合：

$\widehat{\mathrm{\γ}}\left(h\right)=C\left(0\right)+C(1-e^{\frac{-h}{a}})$

其中h为两点间距离，C(0)为块金值，C为偏基台值，a为变程。