2020FME博客大赛——使用FME进行小学可达性分析——以流动人口随迁子女报名服务区为例

作者:暂时匿名

使用FME进行小学可达性分析

以流动人口随迁子女报名服务区为例

为什么分析学区可达性呢?因为我是一个家长,小孩上学的事情,对于我来说是头等大事。正好借着博客大赛这个机会,将我分析的思路分享给大家,希望能给各位FME爱好者带来一些启发。我将学校可达性分析分成4个步骤,如下图所示:

经收集数据、处理数据、分析数据最后就能得到分析的结果。通过学区的可达性分析,我们可以得出哪里的小朋友上学是没那么方便的。这对需要租房的部分城市流动人口而言,有很大的指导意义。

一、数据准备

数据是处理与分析的前提条件,所以我把数据准备放在了整个数据分析的第一步。在数据准备阶段,我使用了FME平台,当然也充分的使用了我的人工智能!

1、小学点采集

首先我找到了这样一份数据:

根据里面的学校名称描述,我编写了如下图所示的模板,将小学点位完成了矢量化!

矢量化结果:

通过简单的模板,完成了非空间数据的空间化!

其中poi搜索为PythonCaller完成,从请求数据到完成矢量化,一个转换器搞定!

本文中,用红色的五角星表示小学!

2、学区面绘制

绘制学区面,需要根据如下所示的文字描述:

在空间上找到对应的位置并将其绘制出来。这个过程,就是我上面说的人工智能!

逐步重复这一过程,最终绘制成了拱墅区全区小学学区图。

本文中,用蓝色的线标识学区边界!

3、建筑物矢量面采集

居民地面数据的获取,依然是使用互联网数据获取的方式

考虑到人都是住在房子里的,所以本次的可达性分析的起点,都以房屋所在位置为起点。与常规可达性分析相比,这样的分析结果,将更具指导意义!

二、数据处理

1、学区点学区面属性融合

在绘制学区的时候,我并没有赋属性,主要是考虑到使用FME来根据空间关联信息非常方便。属性挂接模板如下所示:

经过处理,所有的学区都获取到了小学所在的点位与小学名称。可以看到12个学区变成了13个,这是因为有两个小学在同一个学区。得益于SpatialRelator转换器的强大,我们可以直接把双学区(同一学区范围有两个学校)的部分变成2个独立的学区!

2、建筑物底面融合

互联网上获取的建筑物底面,有如图下所示的问题:

上图中标红的部分,都是需要合并起来的,针对这种情况,我使用用FME写了如下的模板来对数据进行处理:

融合后的建筑物,可以作为我们导航的起点。

其中判断边类型为PythonCaller转换器完成,可以遍历要素的每条边,并求出该边与水平方向的夹角。

核心步骤介绍:

找出水平/垂直边

思路介绍:通过观察,我发现被分割的建筑物都有如下图所示的问题:需要合并的面,都是被水平/垂直的边分开的。所以只需要找出含有这些边的要素,给这些要素赋予特殊标识,然后就可以根据这些标识来进行要素间的分组合并。

融合处理前

融合处理后

转换器截图

三、执行分析

在完成了数据的准备与处理后,下面就是用数据来进行分析了。

分析同样是使用FME平台来完成,在这一步骤,我使用了如下图所示的模板:

我来简单介绍一下分析思路:

1、获取每个建筑物的中心点坐标进行路径导航;

一幢楼上的不同户,到达一个较远的目的地的距离都是差不多的。所以将一幢楼简化成一个点,来进行路径导航。提取面状要素的中心点非常简单,一个CenterPointExtractor转换器就可以提出建筑物的中心点。

2、与学区进行空间关联;

考虑到双学区的存在,虽然这对于要上学的小朋友来说是个好消息(有多个学校可以选择)。但在数据处理的角度来看,这也就意味着,处在双学区范围内的建筑物需要分别导航多次到不同学校。针对这种情况,我依然选择了SpatialRelator+ListExploder转换器组合的方式,这样的话一个建筑物要素如果跨两个学区的话,就会变成两条要素,也就意味着会导航到学区对应的不同学校。

3、请求互联网导航接口;

我选择了高德的路径导航接口,接口返回的json数据格式非常便于解析,转换器截图

经过这个转换器,要素就有了从出发地到目的地的导航距离,我们可以使用这个距离来进行数据的渲染展示!

4、写出数据。

这个步骤最简单,只需要定义相关字段将数据写出就好!

其中路径导航为PythonCaller完成,从请求数据到数据解析

信息提取,一个转换器搞定!

四、数据展示及结论

1、最不方便

拱墅区的北秀小学学区内的这个部分,是整个行政区内所有学区中,上学最不方便的!

距离达到了惊人的8km+

2、最方便

有最不方便,就有最方便,恭喜住在这些居住地到学校的导航距离不足100米的同学,上学非常方便。

3、部分学校渲染图展示

数据的展示我选择放在QGIS平台进行,由于学校比较多,只放出部分进行效果展示:

建新小学

莫干山路小学教育集团

大关苑第一小学

通过上面几张图,可以看出整体上,距离学校直线距离越远上学越不方便,但偶尔会有些例外出现

树人小学

五、总结

本文通过FME平台进行了杭州市拱墅区小学学区可达性分析,根据搜集到的数据分析出了每个学校对应的学区可达性,得出了上学最不方便的区域。

通过分析结果来看,拱墅区大部分区域上学还是比较方便的。通过这样的分析,可以给有宝宝上学的外来务工人员在租房上提供指导,很有意义!同样的,该分析方法也可以扩展到杭州市户籍儿童上学的可达性分析,可以给即将要买房的人指导,同样意义重大!更进一步的,该分析方式也可以扩展到其他城市、其他行业,比如:老年人休闲、就医?

虽然该方法取得了比较好的效果,但依然有不足之处!以明德小学为例,在网络获取的学区范围如下图所示(来源杭州本地宝):

但其官网上对应的位置如下图所示(只能找到这个,招生范围文件打不开):

反映到地图上是这种情况

根据数据情况进行分析,我推测应该是本地宝学区数据不够新。针对这种情况我把明德小学移动到了它搬迁之前的位置。

受限于作者水平与有限的业余时间,类似的问题不再一一列举。互联网上的数据,很多都不够权威。综上,本人对以上分析结果保留最终解释权。

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