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申请/专利权人：中国测绘科学研究院

摘要：本申请公开了面向载体精细提取的国外人口空间集成方法和系统，涉及人口空间化领域，该方法包括：S1，获取并处理国外多级行政区划人口统计数据、多源地理空间数据，构建标准化数据结构框架；S2，将国外人口统计数据与行政区划界线矢量数据进行空间匹配；S3，基于全球30米地表覆盖数据并融合其他多源数据，精细化提取国外人口分布载体；S4，基于行政区划和人口分布载体进行空间要素与人口要素空间集成辅助因子提取；S5，基于分区策略的多因子逐步融合建模方法，开展人口空间集成与精度验证。本发明提供的方案解决了国外人口分布载体不明、国外人口统计数据尺度过粗、国外精细尺度人口获取难度大的问题。

主权项：1.面向载体精细提取的国外人口空间集成方法，其特征在于，包括：S1，获取并处理国外多级行政区划人口统计数据、多源地理空间数据，构建标准化数据结构框架；S2，将国外人口统计数据与行政区划界线矢量数据进行空间匹配；S3，基于全球30米地表覆盖数据并融合DEM数据和OSM数据，精细化提取国外人口分布载体，所述精细化提取国外人口分布载体包括：人工地表图斑提取、拼接与融合；水域掩膜提取；异常图斑识别；去除非居住用地；高海拔无人区识别与去除；狭长人工地表识别与去除；S4，基于行政区划和人口分布载体进行空间要素与人口要素空间集成辅助因子提取；S5，基于分区策略的多因子逐步融合建模方法，开展人口空间集成与精度验证，所述人口空间集成与精度验证的开展方法具体包括：S51：按照精细提取后的人工地表的面积比例，计算每个精细提取后的人工地表初始人口数，并记为Pai，即单一人工地表初始人口数；S52：以初始分配对应的行政区为统计单元，行政区人口统计值应与该行政区各人工地表初始人口数的累加值相等，如果两者不相等，通过两者比值的近似值作为修正系数，对该修正系数迭代纠正，直至行政区人口统计值与该行政区内所有人工地表初始人口数的累加值完全相等时，获取该修正系数，将该修正系数与每个人工地表初始人口数相乘，即可获取每个人工地表人口估算值；S53：行政区单元含有若干子行政区单元，基于子行政区单元，计算人口空间集成相对误差，即子行政区内人工地表人口估算值和该子行政区人口统计值的差值与该子行政区人口统计值的比值的绝对值的平均值，公式如下： 其中，MAE为人口空间集成相对误差；为第i个子行政区的人口统计值；为第i个子行政区的人口估算值；为子行政区数；S54：构建人口空间集成相对误差数据集，利用盒须图结合修正的Z得分法，识别并提取所述人口空间集成相对误差数据集中高误差的人工地表图斑；具体地，首先，将所述人口空间集成相对误差值进行升序排列，将人口空间集成相对误差数据集分成四等分，并分别计算第一、第二和第三四分位数；然后，计算人口空间集成相对误差的中位数，以及每个数值与中位数的绝对偏差值，再计算该绝对偏差值的中位数；最后计算出修正的Z得分值，修正的Z得分计算公式为： 将修正的Z得分值作为阈值，提取大于该阈值或大于第三四分位数的人口空间集成相对误差较高的单一人工地表，进一步在步骤S51中单一人工地表基础上融合OSM数据中提取的居住地图斑，融合后即为人口分布载体，按照人口分布载体的面积比例，计算每个人口分布载体的初始人口数，并记为Paai，继续执行S52、S53；S55：基于子行政区单元，比较基于单一人工地表、人工地表与居住地图斑融合的人口分布载体这两种方法下的人口空间集成相对误差，并计算作为阈值的修正的Z得分值，选择低于该阈值或小于第三四分位数的对应方法建模生成的图斑尺度人口空间集成结果，并记为，标识并提取高于该阈值或大于第三四分位数的行政区内所有人口分布载体图斑；S56：引入灯光亮度，基于人口分布载体面积、灯光亮度计算每个人口分布载体人口数，并记为Pli，执行S52、S53；S57：基于子行政区单元，比较基于单一人工地表、人工地表与居住地图斑融合的人口分布载体、引入灯光亮度这三种方法下的人口空间集成相对误差，计算作为阈值的修正的Z得分，选择小于该阈值或小于第三四分位数的对应方法建模生成的图斑尺度人口空间集成结果，并记为，标识并提取高于该阈值或大于第三四分位数的行政区内所有人口分布载体图斑；S58：引入路网密度、地形因子，分别基于人口分布载体面积、灯光亮度、路网密度以及地形因子，计算每个人口分布载体人口数，并分别记为Pri、Pei、Ppi，执行S52、S53；S59：基于子行政区单元，比较不同方法下的人口空间集成相对误差，直至所有子行政区内人口空间集成的拟合指数大于0.5，选择对应方法建模生成的图斑尺度人口空间集成结果作为最终结果；拟合指数用于表示人口空间集成的估算值与统计值之间的一致性，计算公式为： 其中，为第i个子行政区人口数据实际统计值；为第i个子级行政区人口数据估算值；人口数平均值；为估算的子行政区单元数。

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