第九届青年地学论坛

城市人群精细尺度时空分布模拟对空间规划和应急管理等领域至关重要。然而，现有研究尚未能够同时实现时间和空间多个维度的精细尺度模拟，并且也没有充分利用地理邻域特性提高模拟精度。本研究提出了一种集成GA-LSTM和“邻域环”形态特征的城市人群时空分布模拟方法，在250m×250m网格尺度逐2小时地模拟城市人群密度分布。研究首先设计出一种多层邻域环结构，利用该结构将每个格网自身属性及其邻域属性连接在一起，实现城市建成环境的多维表达；以城市建成环境变量作为自变量，以城市人群密度分布作为因变量构建GA-LSTM模型，利用2020年的数据进行模型训练和测试，利用2021年的数据开展模拟，模拟集精度达到76.7%。研究结果表明：(1)该模拟方法可以有效增强模拟性能，既可以较好地实现人群密度数值模拟，又可以准确掌握人群分布的时空集聚模式。(2)随着邻域环半径增加，模拟精度不断提升，在第6环带位置出现阈值。(3)邻域环内的各项统计指标影响模拟精度，与人群集聚复杂机制密切相关。该项研究有助于实现从“对地观测与模拟”向“对人地系统结合观测与模拟”的跨越。

图片摘要：邻域环结构
 

城市人群,时空分布模拟,城市建成环境,LSTM,邻域圈层结构