一种评估城乡人地财变迁协调度的方法

本发明涉及城乡发展协调性的量化评估领域，尤其涉及一种评估城乡人地财变迁协调度的方法。

背景技术：

1、在当前全球化和城市化快速发展的时代，城市与区域发展面对着空前的机遇与挑战。这一趋势不仅带来了城市空间的迅速扩张，也引发了人口分布、土地利用以及经济活动模式的剧烈变化，对城市发展的可持续性提出了新的挑战。在此背景下，对人口增长、土地使用与经济活动(即“人地财”)的变迁状态进行全面的评估显得尤为重要，旨在识别出发展中的协调与失调区域，以便制定更加有针对性的政策措施，确保城市和区域发展的方向能够符合可持续发展的原则，有效应对日益复杂的发展环境。

2、传统的对人地财变迁的协调性评价，涉及单个要素，主要是通过建立指标和权重对人地财要素分别进行评价。涉及二维要素，通过测读两个要素相对于45度线的斜率，如土地人口弹性，可判断变迁协调性。当引入第三维度，如经济变化率，协调性评估变得复杂，需要同时考虑土地人口弹性和经济人口弹性。现有研究缺乏统一土地人口弹性(e1)和经济人口弹性(e2)的综合评价。这些局限性不仅影响了我们对区域发展复杂性的理解，也制约了城市规划和政策制定的科学性和有效性。

3、因此，发明一种评估城乡人地财变迁协调度的方法成为迫切需要，旨在更全面地捕捉和评估人地财三维要素之间的动态互动和协调关系。该方法不仅能够提升对城市和区域发展机制的认识，也能够为制定更加精准和有效的发展策略提供科学依据，进一步推动区域可持续发展的实现。

4、因此，本领域的技术人员致力于开发一种评估城乡人地财变迁协调度的方法。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有的人地财变迁协调性评价方法主要集中在单一或二维要素的分析上，缺乏对人地财三维要素变迁的全面评价。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种评估城乡人地财变迁协调度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

3、s101：使用数据抓取工具，获取研究区域预定时间段内的总量数据，所述总量数据包括人口总量数据、用地总量数据和经济总量数据；

4、s103：对所述总量数据进行处理，得到所述研究区域所述时间段内相对应的变化率数据；

5、s105：利用所述变化率数据构建人地财变迁的耦合度模型，所述耦合度模型用于评估变迁过程中人口、用地和经济要素间的协调性；

6、s107：对所述耦合度模型进行可视化处理，得到所述研究区域的耦合度面数据；

7、s109：根据所述耦合度面数据，对所述研究区域的协调性类型进行可视化处理，结合gis数据展示区域发展协调性的空间分布特征。

8、进一步地，所述步骤s101还包括如下子步骤：

9、s1011：获取所述研究区域内的行政边界数据，所述数据结合空间地理信息数据；

10、s1012：获取所述区域在所述时间段内的常住人口数量数据a，作为衡量人口变迁的基础指标；

11、s1013：获取所述区域在所述时间段内的用地总量数据s，用以分析土地利用的变迁；

12、s1014：获取所述区域在所述时间段内的经济总量数据e，用以评估经济变迁。

13、进一步地，在所述步骤s103中，对所述总量数据进行处理包括预处理和后处理，所述预处理包括数据清洗、数据转换和数据消减，保证数据的有效性；所述后处理使用最小值偏移法对所述变化率数据中的负值进行处理，避免分析中出现逻辑错误。

14、进一步地，在所述步骤s103中，所述变化率数据包括人口变化率、用地变化率和经济变化率，其中，

15、人口变化率为：

16、

17、用地变化率为：

18、

19、经济变化率为：

20、

21、其中，rat为t时间段的人口变化率，rst为t时间段的用地变化率，ret为t时间段的经济变化率；

22、at、at0分别为末期t时和初期t0时的人口数量，st、st0分别为末期t时和初期t0时的用地面积，et、et0分别为末期t时和初期t0时的经济总量。

23、进一步地，在所述步骤s105中，所述耦合度模型包括人地财变迁的弹性和耦合度数据，具体为：

24、

25、

26、

27、其中，c为人地财变迁的耦合度，x为人地财变迁的第一弹性，y为人地财变迁的第二弹性；min为最小值函数，max为最大值函数，med为中位数函数；ra为人口变化率，rs为用地变化率，re为经济变化率。

28、进一步地，在所述步骤s107中，对所述耦合度模型进行可视化处理时，利用三维坐标，将所述第一弹性x、所述第二弹性y和所述耦合度c叠加形成的二元函数图面，所述二元函数图面直观展示区域发展的协调性水平和弹性关系特征。

29、进一步地，在所述步骤s109中，所述协调性类型根据所述耦合度c的计算结果进行分类，所述协调性类型包括多级协调类型。

30、进一步地，在对所述协调性类型进行分类时使用弹性等分而c值不等分的处理方式，所述处理方式对所述第一弹性x和所述第二弹性y的取值进行等分，而对所述耦合度c值不等分。

31、进一步地，在对所述研究区域的协调性类型进行可视化处理时，利用gis软件对所述研究区域的协调性类型进行空间可视化，结合所述研究区域内的行政边界数据实现gis数据可视化。

32、进一步地，在对所述研究区域的协调性类型进行空间可视化时，可以设置可视化样式，所述可视化样式包括设置协调性类型的显示颜色。

33、在本发明的较佳实施方式中，和现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

34、1、本发明提出的耦合度面分析法，能够全面分析人地财三维要素变迁协调性，该方法能够综合考虑人地财三个维度的相互作用，为研究提供了一个全面而深入的分析工具。

35、2、本发明通过量化人地财三维要素的相互作用，提供了一种数学化的手段来评估协调程度，能够提供一个全面的视角来观察和评价区域变迁协调性。

36、3、本发明可以提高评价的全面性，本发明通过综合分析人地财三维要素的相互作用，能够更全面地捕捉区域发展的复杂性，避免了依赖单一或二维要素分析可能忽略的重要相互作用。

37、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

技术特征：

1.一种评估城乡人地财变迁协调度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s101还包括如下子步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s103中，对所述总量数据进行处理包括预处理和后处理，所述预处理包括数据清洗、数据转换和数据消减，保证数据的有效性；所述后处理使用最小值偏移法对所述变化率数据中的负值进行处理，避免分析中出现逻辑错误。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤s103中，所述变化率数据包括人口变化率、用地变化率和经济变化率，其中，

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤s105中，所述耦合度模型包括人地财变迁的弹性和耦合度数据，具体为：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤s107中，对所述耦合度模型进行可视化处理时，利用三维坐标，将所述第一弹性x、所述第二弹性y和所述耦合度c叠加形成的二元函数图面，所述二元函数图面直观展示区域发展的协调性水平和弹性关系特征。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤s109中，所述协调性类型根据所述耦合度c的计算结果进行分类，所述协调性类型包括多级协调类型。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在对所述协调性类型进行分类时使用弹性等分而c值不等分的处理方式，所述处理方式对所述第一弹性x和所述第二弹性y的取值进行等分，而对所述耦合度c值不等分。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在对所述研究区域的协调性类型进行可视化处理时，利用gis软件对所述研究区域的协调性类型进行空间可视化，结合所述研究区域内的行政边界数据实现gis数据可视化。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在对所述研究区域的协调性类型进行空间可视化时，可以设置可视化样式，所述可视化样式包括设置协调性类型的显示颜色。

技术总结本发明公开了一种评估城乡人地财变迁协调度的方法，涉及城乡发展协调性的量化评估领域，包括以下步骤：使用数据抓取工具，获取研究区域预定时间段内的总量数据，包括人口、用地和经济总量数据；对总量数据进行处理，得到对应的变化率数据；利用变化率数据构建人地财变迁的耦合度模型，用于评估变迁过程中人口、用地和经济要素间的协调性；对耦合度模型进行可视化处理，得到研究区域的耦合度面数据；根据耦合度面数据，对协调性类型进行可视化处理，结合GIS数据展示区域发展协调性的空间分布特征。本发明提供的耦合度面分析法，综合考虑人地财三个维度的相互作用，全面分析人地财变迁协调性，避免依赖单一或二维要素分析，提高了评价的全面性。技术研发人员：游猎,周荟玲,杨东旭受保护的技术使用者：上海交通大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2