基于POI数据的珠海城市中心功能聚集度对比分析系统设计与实现

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1、基于POI数据的珠海城市中心功能聚集度对比分析系统设计与实现摘 要信息技术的发展与普及为城市研究带来了前所未有的机遇，在地理信息系统中通过海量POI数据对城市进行研究，可以使城市治理更加科学化、精细化、智能化。作为粤港澳大湾区的重要组成部分，近年来珠海的发展迎来了难得的黄金时期；而城市的发展离不开对于城市准确的定位与战略性的规划。论文通过Python技术，对POI（兴趣点）数据进行爬取；然后借助R语言结合地图信息编辑开发软件ArcGIS，对获取到的POI数据进行建模分析；最后使用Java和前端框架构建展示系统，把已分析的数据进行上传、解析与对比展示。结论显示珠海城市综合中心分布可以概括成“一核

2、、两翼、多片区”的形态，虽具体情况不同使不同类型的POI热力分布略有出入，但总体仍基本符合上述结论。关键词：POI；大数据；珠海；城市中心；城市研究；地理信息；空间分布Design and Implementation of Comparative Analysis System for Functional Aggregation of Zhuhai City Center Based on POI DataAbstractThe development and popularization of information technology has brought unprecedente

3、d opportunities to urban research. Researching cities through massive POI data in geographic information systems can make urban governance more scientific, refined, and intelligent. As an important part of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, the development of Zhuhai in recent years has

4、ushered in a rare golden period; and accurate positioning and strategic planning are essential in the development of the city.The paper uses Python to crawl POI (points of interest) data; then, using R language combined with map information editing and development software ArcGIS to model and analyz

5、e the obtained POI data; finally, using Java and front-end framework to build the display system to upload, parse, compare and display the analyzed data.The conclusion shows that the distribution of the comprehensive center of Zhuhai City can be summarized into the form of one core, two wings, multi

6、ple areas. Although the thermal distribution of POI varies slightly by various specific circumstances, the above conclusion basically applies.Keywords: POI; big data; Zhuhai; city center; urban studies; geographic information; spatial distribution目 录1引言11.1论文写作的目的和现实意义11.1.1研究目的11.1.2研究意义11.2本课题技术路线

7、及系统设计说明21.2.1技术路线图21.2.2系统设计说明21.3研究工具的选用与介绍31.3.1Python介绍31.3.2ArcGIS介绍31.3.3SQL介绍31.3.4Java介绍41.3.5Spring Boot介绍41.3.6Apache POI介绍41.3.7Vue.js介绍42研究过程52.1数据源的选取与获得52.1.1数据源选取52.1.2数据爬取72.1.3实现代码83展示系统的开发93.1功能分析93.2需求分析93.2.1业务过程93.2.2功能需求103.2.3非功能需求113.3数据库设计113.3.1数据库环境113.3.2数据流图与E-R图123.3.3数据

8、表结构字典133.4界面设计153.4.1设计理念153.4.2各功能设计简述153.4.3系统操作界面原型示意图173.4.4系统测试173.4.5系统部署204城市中心现状探究214.1政治行政中心214.2商业经济中心224.3文化娱乐中心235总结与延伸235.1研究总结235.2相关研究对比245.3研究的缺陷与创新245.3.1研究的缺陷245.3.2研究的创新25参考文献26谢 辞281引言1.1论文写作的目的和现实意义1.1.1研究目的本论文的研究目的如下：第一，以地图软件提供的POI数据及珠海市的城市规划设施为例，运用Python爬虫等技术手段获取并收集数据，以文件形式存储在

9、本地。第二，尝试搭建数据可视化系统，包含展示端、后台和数据库等部分，运用前后端分离技术、现有的数据可视化库和前端组件库等，解析上传的数据文件，把不同POI密度的区域可视化展示。第三，根据目的一、二所得出的成果，根据POI的属性分类，对城市中心的等级体系、功能分布、特征等进行分项分析，对城市中心的功能聚集度进行对比分析，在统一口径下反映不同城市中心的规模、能级。第四，对比其他城市的现状与学者基于各类计算技术的城市研究方式，为珠海后续的城市研究与城市规划提供一定的参考建议。1.1.2研究意义在新型城市建设的进程中，与城市研究相结合的数字及信息技术产业化已成为城建的全新增长点。国内不少地级市的相关主

10、管部门为了解决“大城市病”，以智能城市技术为基础，接连出台了多种措施。以杭州为例，杭州市政府与阿里巴巴合作并举的“城市大脑”，从交通、政务、医疗、文旅等方面优化城市管理水平，有效提升了居民生活的幸福感。目前传统的城市发展模式已经逐渐走向没落，而通过与软件工程专业学科的有机结合，运用互联网大数据技术，运用互联网大数据技术查明城市建设中的问题并分析相关风险，能够最大化地利用现有的有限资源。同时，通过数字化的新型城市研究也可以从以往城市建设的模式中走出困局，丰富城市建设的实践经验，对城建理论也能达到补充的作用。有相关研究表明，在满足基本用地需求的前提下，城市聚集区块的混合利用密度越大，对于提高城市的

11、综合发展速度和效率就越有利，在可持续发展与资源统筹调配方面尤甚；相反，如果功能区的利用方式较为单一，则地区的经济发展会受到影响，活力会受到牵制。对现有城市功能聚集度的研究，可以更具针对性地寻找上述发展瓶颈的突破口，从而改善城市空间结构，提高城市的总体竞争力。1.2本课题技术路线及系统设计说明1.2.1技术路线图图 1.1 技术路线图1.2.2系统设计说明本系统主要用于POI数据的存储、显示，提供简单的手动添加与修改POI数据功能，可以将POI核密度以热力图的形式展示在地图上。为了保存数据与数据的安全性考虑，增加用户账户相关功能。系统简要使用流程为：用户登录后，进行数据操作或可视化分析，完毕后用

12、户退出系统。1.3研究工具的选用与介绍1.3.1Python介绍Python是一种高级动态解释型脚本程序语言，主要用于帮助软件工程师构造规模较大的项目。由于Python可以开发网络爬虫程序，因此可以全自动地抓取页面上的内容，并把数据存入队列，直到满足一定的程序条件才会停止。因为Python的代码可读性强，上手比较快速，并且由于其具有爬虫特性，因此在数据的获取过程中，Python的学习成为了绕不开的一道坎。得益于Python的用户数量之广，所以在互联网上可以轻松地查阅到相关学习教程，为本次研究带来了极大便利。1.3.2ArcGIS介绍ArcGIS是一款包含了多种功能的地理信息处理套件，它可以创建

13、、使用、编辑和分析地图。在研究的过程中，通过ArcGIS上的Getis-OrdGi热点与密度等分析方法，可以识别出城市中聚集性的核心热点区。通过与对比分析系统的图形化展示相结合分析，有利于研究结论的得出。1.3.3SQL介绍SQL，全称Structured Query Language，是关系数据库的重要开发语言，旨在管理关系型数据库中的数据或流处理。SQL的优点主要在于它能通过一个命令访问多个记录，其次它并不需要指明访问记录具体是哪一种方式，不论有没有索引。SQL的操作风格统一，它的一系列操作为数据库应用提供了良好的开发环境，而且具有可扩充性，因此适合于本次研究。目前通用的数据库管理系统（D

14、BMS）有MySQL和Microsoft SQL Sever等。由于MySQL开源免费又比较轻量级，所以选用MySQL存储管理本次的POI数据集。1.3.4Java介绍Java是全球最流行的编程语言之一，它在把源程序编译为class类型的字节码后，通过JVM（Java virtual machine）把高级程序语言翻译成可于不同平台运行的机器码，而无需重新编译。在本次研究和开发过程中，Java作为系统后台，承担了连接数据库进行增删改查的功能，并与前端进行数据交互。而这些配置无需通过代码生成，也不需要通过XML配置。1.3.5Spring Boot介绍Spring是如今在Java开发中最有名、最

15、有人气的企业级架构项目框架。与其他只针对特定领域而开发的框架不同，Spring框架可以通过集装箱化的组件管理和开发来满足企业的需求，提供多种功能或自定义。对比于Spring，Spring Boot的目标是建立Spring应用程序时将用户的介入最小化。通过快速、即开即用的自动化构建与配置，确实地达成新用户友好、上手快速的目标。1.3.6Apache POI 与标题中的POI（兴趣点）相区别，本义项均写作“Apache POI”。介绍Apache POI是由Apache基金会开发和维护的开源Java项目，主要为程序提供Microsoft Office文件的读写功能。1.3.7Vue.js介绍Vue

16、.js（简称Vue）是一个开源的渐进式框架，它基于JavaScript框架，是用于构建用户界面和单页的应用。与其他框架不同，他只聚焦于视图层，并且采用自底向上的设计以便于增量开发。因为它非常容易学习，并且容易与其他组件库相整合，所以非常适合用于本次开发的前端页面。2研究过程2.1数据源的选取与获得2.1.1数据源选取考虑到选取的数据要在城市研究中具有代表性，所以数据源的选取务必要慎重，否则会造成数据统计不准确的结果，甚至会影响到本文的结论。根据人们日常生活的需求，现代城市的空间布局一般可以分为政治、经济、文化和社会等领域的多元公共空间 王锋.论公共空间与公共管理J.行政论坛,2010,17(0

17、6):26-29.。由于在实际生活中，城市布局中的社会与政治功能一般相近，譬如各种城市中心性广场，兼具社会功能与政治功能一体故这两项城市中心功能基本可以归为一类。一般来说，城市的社会政治中心首先交通便利，位于距离城市几何中心不远的地方；其次社会政治中心一般毗邻大型商业聚集区与中心居住区，便于居民行使政治权利等。对于这一类功能，查阅高德地图的POI分类编码标准 高德开放平台_Web服务API相关下载：，并经过一定的筛选后最终确定了城市广场和公园广场小类（属于风景名胜大类），政府及社会团体相关大类全部，普通地名中类和市中心中类、标志性建筑物中类、热点设施中类（属于地名地址信息大类）和公众活动中类（

18、属于事件活动大类）作为此类城市中心的分析数据。之所以选择这几类数据作为评判珠海社会政治中心的标准，因为广场作为社会活动发生最常见的载体，可以认为其在城市中心分布方面有一定代表性；而政府机构和地名中心等，则代表了利用政治权力确定的城市中心；标志性建筑物和热点设施、正在发生的公众活动，则直接地反映了民众对于城市社会行政中心的认可。其二是城市的经济（商业）中心功能。中心地理论等学说的提出，阐明了城市内的中心集聚区可以通过辐射规模、占地面积和区域功能等因素分为几个层次的区域这一道理。由于商业数据获取的困难性，一般多采用以街区或行政区为单元的经济普查数据（如商业营业额、营业面积、工人数量等指标）、部分大

19、型零售网点的空间分布数据来代替，或通过问卷抽样调查的形式进行评价，降低了城市尺度下集聚空间分析的可知度和时效性 陈蔚珊,柳林,梁育填.基于POI数据的广州零售商业中心热点识别与业态集聚特征分析J.地理研究,2016,35(04):703-716.。POI是呈点分布的数据类型，虽然对一定范围内城市活动的统计分析具有参考性，然而当聚焦于一些面积较大并且功能相近的场所时，如交通客运站、高新区等，POI这类点样信息的不规则呈现会让信息出现非常规的状态。此时利用软件工程学中的耦合这一关系，可以有效避免上述情形的发生。而作为耦合的另一元素，城市夜光遥感数据 数据来源：美国国家海洋和大气管理局https:/

20、ngdc.noaa.gov/eog/viirs/download_dnb_composites.html因为可以有效反映城市经济活力 廖从健,黄敬峰,盛莉,游和远.基于遥感的杭州城市建成区扩展研究J.城市发展研究,2013,20(06):58-63.，显然将两者耦合的结果将会有助于绘制出给定空间内的经济中心功能聚集度。分析经济中心的数据则取自高德POI中的餐饮美食、公司企业和金融保险服务三个大类。餐饮美食店家作为与人们日常生活密不可分的活动场所，主要分布在商务办公区或住宅区附近，又以商务办公区为重（住宅区不少居民主要利用附近商超菜场、家中厨房自行解决），大致可以概括为解决工作餐与休闲餐饮消费。

21、另外两个分析指标则主要围绕为城市创造GDP的主体展开，银行、保险等为其他公司或个人提供金融服务，而公司是从事适应市场经济环境的经营生产的主体。同时为了排除少量个人消费、住宅、交通通达度 虽然经济发达的地区普遍交通通达度高，但不少企业在选择地域时就偏好交通便利的地方，而政府又会着重发展经济中心的交通设施，所以交通便利与经济发达并不构成强烈的因果关系。等指标所以又综合夜间遥感亮度数值 夜间遥感亮度数值的缺陷在于除公司营业等因素外，仍有海岛灯塔（尤其是在珠海这样设有机场的沿海城市）等干扰因素。，有效地排除了无关因素的干扰（如图2.2，底色为夜间遥感亮度值，点为POI分布），为提高后续结论的准确性做好

22、了铺垫。第三类城市中心功能是文化中心，承载着全城的文创旅游功能，客流量丰富，交通也较为便利。查阅高德POI分类后选取了风景名胜、科教文化服务、公共设施三个大类，主要包含风景名胜、博物馆、展览馆、图书馆、科技馆、学校、公厕等。城市的文化中心比较容易界定，因为文化设施一般只有单一功能譬如学校承担教育职能，景点提供旅游服务，因此单独依据POI数据进行解读分析即可。2.1.2数据爬取在数据的获取方面，由于高德地图给出了详细的POI分类和开放平台，所以可以较为方面地实现数据的获取。高德开放平台给出了Web服务接口，可以通过官方的“搜索服务-关键字查询”批量获取POI数据。由于Python具有成熟的爬虫特

23、性，所以选择Python作为工具获取POI数据。每次需要获取不同类型或不同地区的POI数据，通过删除或改动官网下载的POI分类列表实现。具体的实现过程依次分为：a.引入所需各类包，读入POI分类编码表、城市编码表和URL；b.根据表格中的列索引，获取POI编码，并存入内存；c.根据API提供的参数说明拼接GET请求所需要的参数URL；d.新建一个表格并写入列标题，通过循环逐列把获取到的各列信息写入表格并保存。2.1.3实现代码图 2.4 实现代码（1）3展示系统的开发3.1功能分析设计对比分析系统的主要目的是更为直观、便捷地查看和切换各类不同的POI数据，因此对于系统的设计无需在界面设计和功能

24、深度上投入过多精力。考虑到获取到的数据源的格式，应当在系统中加入上传、解析与查看Excel表格文件和CSV数据文件的功能；为了方便查看不同类型的数据，应该在下拉框中一键选择与切换数据维度的功能。鉴于系统的安全与稳定，应该加入登录、权限控制和改动记录功能，因为有一定的难度且不影响核心功能的使用所以优先级比较低。展示的数据主要呈现在地图上，当前比较流行的有高德和百度地图的API。结合现有POI数据中的经纬度一项最终利用各种开源图表库展现在地图上，该功能优先级较高。系统的后台主要是利用现有的Apache POI技术，解析Excel文件，再连接数据库加入增、删、改、查功能。系统的前端通过前端各类组件库

25、，搭建可以自适应设备分辨率的页面，主要支持Webkit内核浏览器便于浏览与迁移。可以考虑通过在安卓App开发中加入Webview组件完成移动端程序开发，难度较低。该系统的涉众比较简单，主要为城市分析规划与管理者，因此不作单独罗列分析。表 3.1 系统功能列表序号特性优先级工作量稳定性1用户登录高中中2权限控制低中中3查看地图高中低4上传POI数据高中中5查看与更改数据中高中3.2需求分析3.2.1业务过程首先在浏览器中输入URL到达首页。然后系统展示出登录界面引导用户登录，待登录成功后导航到index.html.页面上有为上传、更改和查看功能，用户点击对应功能完成相关操作。待用户关闭浏览器或点

26、击退出按钮时系统退出登录。图 3.1 业务流程图3.2.2功能需求l 登录用户打开系统，系统显示登录界面。用户输入正确的用户名和密码，系统跳转到后台首页；用户输入不存在的用户名或用户名密码不匹配，系统弹出提示信息并清空输入框。l 权限控制前置条件为用户已经登录系统并且用户身份为管理员。管理员点击侧边栏的“权限控制”功能键，系统跳转到权限控制页面并罗列出可以管理的普通用户。管理员可以赋予或收回用户权限，也可以注销用户。l 查看地图前置条件为用户已经登录系统。点击侧边栏的“查看地图”功能键，系统跳转到地图页面并用下拉框的形式列出已上传的POI数据集。用户点击对应的数据集，可以查看以核密度形式展现的

27、POI分布地图。l 上传POI数据前置条件为用户已经登录系统。点击侧边栏的“上传POI数据”功能键，系统跳转到上传页面。用户选择本地文件并确认上传，系统返回上传状态并跳转到数据显示页面 。l 查看与改动数据前置条件同上。点击侧边栏的“数据列表”功能键，系统跳转到数据显示页面并显示出已上传的POI数据集。点击某一数据集，系统分页显示其中的数据。用户可以点击列表中的增、删、改、查功能，系统返回操作结果。3.2.3非功能需求l 性能需求用户在使用系统时，网页必须能及时响应，没有明显的滞后。同时由于系统主要用于研判分析使用，因此同时容纳访问能力要求无需太高，同一时段约有10人可以同时在线即可。由于系统

28、解析文件及保存数据对性能有一定要求但要求不高，所以需要保证内存和存储空间的足够，足够的内存可以保证运算的时候程序不会溢出而导致崩溃，足够的存储空间则可以保证多次及多维数据可以同时存储。至于运算性能，则可以使系统上传文件完成后在后台完成解析任务，只要运算时常不影响用户操作即可。l 外观需求系统为具有跨平台特性，应该照顾到各种常见的分辨率及显示比例，比如桌面平台常见的600*800到4K的横屏分辨率，移动端720P到2K的竖屏分辨率等等。也应当照顾到电脑分屏或演示时的布局变化，采用使用比例而非像素点的响应式布局。系统的UI采用现有成熟技术，保持风格的美观、统一、与易操作性，使用户上手快速，提升工作

29、效率。UI的操作方面尽量采用可以同时支持触摸与鼠标点击操作的组件，避免需要双击、长按的操作，从而避免任何一方操作不便。l 环境需求 根据系统的特性，系统不需要7天24小时在线，但要保证启动、登录快速。在日常的操作中基本不产生故障，一旦产生故障能快速恢复，并且不影响数据库中的数据。3.3数据库设计3.3.1数据库环境由于本系统的数据量与运算量不大，所以对硬件配置与网络带宽要求不高，但对网络稳定性有要求。25最低硬件配置：处理器：单核1Ghz及以上内存：256MB及以上带宽：1Mbps及以上存储空间：2GB及以上推荐软件环境：数据库：MySQL 8.0.19服务器：Tomcat 7Java Dev

30、elopment Kit版本：JDK14浏览器：Chrome 81.0.4044.92操作系统：Windows 103.3.2数据流图与E-R图图3.2 数据流图图3.3 E-R图3.3.3数据表结构字典表 3.2 系统用户表结构字段名称字段类型长度小数主键允许空默认值idint11/是否自增usernamevarchar255/否否无passwordvarchar255/否否无nicknamevarchar255/否否无role_idint11/否否0create_timetimestamp/否否create操作时间update_timetimestamp/否是update操作时间delet

31、e_statusvarchar1/否否1表 3.3 系统角色权限表结构字段名称字段类型长度小数主键允许空默认值idint11/是否自增role_idint11/否否无permission_idint11/否否无create_timetimestamp/否否create操作时间update_timetimestamp/否是update操作时间delete_statustinyint1/否否1表 3.4 系统权限表结构字段名称字段类型长度小数主键允许空默认值idint11/是否自增menu_codevarchar255/否是无menu_namevarchar255/否是无permission_co

32、devarchar255/否是无permission_namevarchar255/否是无required_permissiontinyint1否否否2表 3.5 系统角色表结构字段名称字段类型长度小数主键允许空默认值idint11/是否自增role_namevarchar20/否是无create_timetimestamp/否否create操作时间update_timetimestamp/否是update操作时间delete_statustinyint1/否否1表 3.6 POI数据表结构字段名称字段类型长度小数主键允许空默认值idint11/是否自增user_idint11/否否无poi_

33、latitudedecimal107否否无poi_longtitudedecimal107否否无poi_descriptionvarchar255/否是无poi_namevarchar255/否否无poi_countint11/否是1create_timetimestamp/否否create操作时间update_timetimestamp/否是update操作时间delete_statustinyint1/否否13.4界面设计3.4.1设计理念本系统的定位是用于城市研究分析，实现可视化的展示城市中心维度的系统。鉴于它的用途，不宜有天花乱坠的设计项目；考虑到系统的涉众，网站整体适合于较为沉稳大方

34、的布局和色调风格，操作及功能应该清晰明确。3.4.2各功能设计简述l 登陆界面系统的登录界面应尽可能简洁，底色以浅色、构成简单的图片为主；主色调与输入框和按钮的色调相匹配。输入框设置被选中特效，以提示用户当前光标停留位置。最上方为系统logo与名称，接下来依次为用户名标签和输入框、密码标签和输入框，最下方是登录按钮。l 系统页面通用结构左上方为系统logo，顶部为导航状态栏和系统名称，右上方为用户设置与退出按钮。系统左侧为放置各功能导航链接的抽屉模块，右侧大部为详细页面。l 主页从上到下依次放置简要的系统介绍、操作说明和显示系统状态的仪表盘等。l POI列表以列表的形式呈现POI的数据，左上方

35、为搜索框。页面正中为POI列表。第一行为表头，每行后都有添加、删除、修改3个按钮，列表下方为页码超链接。右上方为“上传数据文件”按钮，点击后会弹出文件资源管理器列表。l POI热力图接入地图API，把POI核密度在地图上呈现。详细页面显示地图，地图默认中心设定在珠海几何中心。地图缩小后显示从蓝到红按照POI分布核密度显示区域颜色，放大后以气泡形式展现POI信息，光标移动到气泡后显示POI详细信息。l 权限管理子菜单分为系统角色管理和用户管理。均以列表形式呈现出系统角色与用户列表，可以进行增删改查和跳页操作。图3.4 登录界面原型图图3.5 系统内部界面原型图3.4.3系统操作界面原型示意图3.

36、4.4系统测试l 登录a.用户中只能包含字母和数字；b.密码可以包含任何字符；c.用户名和密码都不能为空；d.当用户名和密码为空或不合法时：不能登录并提示对应的输入错误；e.如果用户名和密码都不合法时：则只提示用户名的错误信息；f.如果用户名和密码输入都合法时，执行登录操作，并显示可能返回的三种提示信息之一：用户名不存在，密码错误，登录成功。表3.7 登录测试用例编号用户名密码预期输出1空空不执行登录并提示用户名不能为空。2空错误密码不执行登录并提示用户名不能为空。3空正确密码不执行登录并提示用户名不能为空。4含非字母非数字字符空不执行登录并提示用户名不能包含非字母非数字的非法字符。5含非字母

37、非数字字符错误密码不执行登录并提示用户名不能包含非字母非数字的非法字符。6含非字母非数字字符正确密码不执行登录并提示用户名不能包含非字母非数字的非法字符。7存在的用户名空不执行登录并提示密码不能为空。8存在的用户名错误密码执行登录并提示密码错误。9存在的用户名正确密码执行登录并提示登录成功。10合法但不存在空不执行登录并提示密码不能为空。11合法但不存在错误密码执行登录并提示用户名在服务器上不存在。12合法但不存在正确密码执行登录并提示用户名在服务器上不存在。l 查看地图表3.8 查看地图测试用例编号输入动作预期结果1/点击链接跳转到地图页，显示热力地图。2/缩小地图显示更大范围的地图。3/放

38、大地图放大到POI数据稀疏时热力图变成气泡点。4/点击气泡点击后气泡变为弹窗并显示POI详细信息。l 上传POI数据表3.9 上传POI数据测试用例编号输入动作预期结果1/点击上传POI数据按钮系统弹出文件选择对话框，限制选择Excel或CSV类型。2/选中要上传的文件系统弹出对话框要求用户确认文件。3/点击确认/取消系统提示正在上传，上传成功显示成功，否则提示原因。系统跳转至POI列表并刷新数据/取消上传，系统跳转至POI列表并刷新数据。l 查看与改动数据表3.10 查看与改动数据测试用例编号输入动作预期结果1/点击POI数据列表系统跳转至相关页面，并以列表形式展示出POI数据。2/点击页码

39、跳转至指定数据页。3/点击修改图标系统弹出修改列表，提示保存状态，若失败提示失败原因。4/点击删除图标系统提示删除状态，若失败提示失败原因。l 权限控制表3.11 权限控制测试用例编号输入动作预期结果1/点击权限管理（子菜单：角色管理、用户管理）链接系统跳转至对应的相关页面，并以列表形式展示出POI数据。2/点击添加角色，并填入角色名和选择权限系统提示添加状态，如果失败提示失败原因3/点击删除角色系统提示删除状态，若失败提示失败原因。4点击添加用户并输入用户名、密码和权限系统提示添加状态，如果失败提示失败原因5/点击删除用户系统提示删除状态，若失败提示失败原因。3.4.5系统部署图3.6 腾讯

40、云域名管理后台系统的部署采用了腾讯云的CentOS服务器。首先在腾讯云购买学生专属域名、云服务器和云数据库MySQL。接着将域名通过实名认证，并设置DNS解析DNSPod到已购买的云服务器IP。QQ的域名邮箱可以通过添加解析的方式实现，因此也一并设置了解析。下一步在CentOS中下载、安装JDK和Tomcat，并配置好环境变量。接着，添加用户设置好权限，启动并配置好Tomcat文件夹的sever.xml。最后设置快捷启动脚本和自启动，其中的脚本wget值指向Tomcat的输出文件夹，connector port值指向服务器对应的端口。这样就完成了系统部署上服务器的过程。4城市中心现状探究4.1

41、政治行政中心图4.1 珠海政治行政中心分布热力图政治行政中心是城市中心分布的重要一环。通常来说，城市中主要功能为政治、行政的中心区域，通常最为直观地显示了政府部门对于城市资源空间分配的大致管理。中国的政治体制决定了国内城市的功能布局通常与城市的党政机关有着密切的关系，机关单位所提供的政务服务对于城市功能的形成与发展产生重要影响。因此城市的中心功能大多以政治行政中心为基础呈现辐射布局。在珠海各类POI中筛选出有效的部分，通过分析可以看到，珠海的政治行政中心主要可以形容为“一主、一副、多镇中心”。毋庸置疑，主中心即香洲片区香洲区作为珠海市政府驻地，是官方认证的珠海行政中心。详细来看，香洲区范围内P

42、OI的分布同样较为分散。以珠海市政府为中心的老香洲片区，是香洲区内分布较为密集的区域；其余区域分布较为平均，但不如老香洲密集。老香洲以外的地区中，吉大作为香洲区另一住宅集聚区域，政务相关的POI分布也比较密集；拱北作为与澳门、港珠澳大桥相接的区域，在海关、治安等功能的政府机构自然较为密集，同样又因为交通便利，也有不少机构愿意在此地设立办公服务点。而次于香洲的另一中心相对来说也较为明显，它位于斗门区。众所周知珠海城市陆路结构呈现“V”字型分布，所以香洲去往斗门、金湾的交通便利程度相对有所欠缺。在此地居住生活的居民或有政务服务需求的公司等，前往香洲城区办事自然不如香洲本地便利。因此在这一区域便逐渐

43、形成了主要行使政治、行政功能的城市中心。同样位于珠海西侧的金湾、斗门两区，其实区域定位并不尽相同，两区可以说既独立又互补。金湾是西区相对来说起步较早的区域，因为区内有机场和港口等，所以交通更为便利；而斗门主打农业产业化、工业和物流等产业，相对来说商业配套设施更为完善。斗门与香洲城区接壤的部分较少，所以来往市区也不如金湾便利。由于以上几个因素，珠海西区的城市具备政治行政功能的副中心形成于斗门的井岸镇。至于珠海其余区域的POI分布，则没有这两个地区那么明显。它们大多呈现点状或分散的片状，主要围绕各个村镇、街道的人口聚集区和政府所在地分布，这些地区一般位于交通便利的地区或沿线，通过公路、铁路等最终呈

44、现网格化空间结构。4.2商业经济中心图4.3 珠海夜间灯光亮度结合商业经济POI分布图商业经济中心作为另一较为重磅的中心功能。爬虫从高德的Web服务接口所获得的餐饮美食、公司企业和金融保险服务POI数据点共计17844个，其中香洲区9819个，占比55.0%。虽然香洲区的总面积占珠海全市比例最高，但陆地面积仅占全市陆地的17.8%。本次研究采用的是夜间灯光遥感数据与POI热力分布相结合的方法，结果如图4.3所示。从图4.3可以看到，除POI点分布最为密集之外，香洲区的夜间灯光亮度也为全市最高。与POI分布密集程度不同的是，除拱北口岸周边、港珠澳大桥口岸一代外，横琴的夜间经济数据也显得相当活跃，

45、这与横琴新区正在逐渐建成、成为珠海CBD有密切联系。对比珠海的政治行政中心，珠海的商业经济活跃地带并不尽相同。老香洲一带，虽然经济活跃度也处于全市前列，但相比上述三个地区还略显逊色。首要原因与珠海的城市定位有关珠海是经济特区且与澳门毗邻，是大湾区西岸的节点城市，因此与澳门相接的地方便能成功地承接产业转移，同时商业经济的组成个体也可以享受到此处更为完善的基础设施。其次珠海也是沿海重要的旅游城市，口岸、横琴长隆等地往往会成为游客集散地，因此在这些地区所开展的经济活动也受到旅游人口消费的拉动作用。4.3文化娱乐中心图4.4 珠海文化娱乐类POI分布珠海的文化娱乐中心采用风景名胜、科教文化服务、公共设

46、施三类POI数据中的一部分进行研究。众所周知珠海是全国优秀的旅游城市，虽然作为经济特区却在建市四余十年来坚持在经济增长与环境保护之间取舍；城市的海岸、山峰、河流视野开阔风景壮丽。结合数据结果可以看到，珠海最重要的文娱中心还是分布在香洲片区，这一片区作为珠江入海口的西岸，有数十公里的海岸线；同时也有凤凰山、景山、石花山、板樟山、横琴山等沿海丘陵地貌。因此香洲不仅是珠海当前的政治行政、商业经济中心，它的旅游资源也足够支撑起香洲成为珠海的文化旅游中心。文教资源则除主城区香洲外也分布在高新大学城、金湾大学城和斗门核心区。这些地区虽然距离市区有一定距离，但这恰恰降低了大型文化教育的用地等成本，因此文教P

47、OI分布也得以在市中心之外仍有发展的一席之地。5总结与延伸5.1研究总结本次研究通过开发存储与展示POI核密度的在线平台，更为便捷、快速、直观地助力对于珠海的城市中心聚集度相关的研究。除开发系统外，结合一些关联数据也使城市中心不仅有POI数据这一单薄佐证。最终分析的结果为，珠海城市综合中心分布形态可以概括成“一核、两翼、多片区”，“一核”即广澳高速以东、珠江入海口以西、凤凰山以南、拱北口岸以北的香洲部分区域，“两翼”指金湾、斗门的核心区，多片区包含横琴CBD、高新区大学城、金湾机场和各乡镇街道等片区。在具体三个城市中心功能大类的分析中，虽然由于具体情况的不同POI热力分布略有出入，但总体仍基本

48、符合上述结论。5.2相关研究对比近年来，随着地理数据源的不断丰富，新的众多地理数据如GPS行驶轨迹、用户签到兴趣点等大数据被用来探测城市商业活动的热点区域，从侧面反映城市商业经济集聚地的空间模式和分布特征。例如陈蔚珊等对GPS数据的时空挖掘，识别城市的重要商业中心，并验证多中心化下的城市商业中心的地理空间衰减规律；或者基于位置签到数据探索性空间分析热点聚类方法，挖掘城市中心分布与城市规划中心的相关性 陈蔚珊,柳林,梁育填.基于POI数据的广州零售商业中心热点识别与业态集聚特征分析J.地理研究,2016,35(04):703-716.。除此之外也有常态化的研究方法，也就是本文参照的案例。通过网络

49、爬虫方式从社交网络 Panoramio 获取游客相关 POI 数据，在地理学第一定律的理论基础上，使用 Arcgis、地学计算机制图软件 Surfer，以及制图软件 CorelDRAW 等，探索上海中心城区游客 POI 的静态空间分布特征以及时空动态变化特征。首先使用 Arcgis 地统计分析工具以及 CorelDRAW 分析游客 POI分布的基本特征；然后使用 Arcgis 中的热点分析工具探索游客 POI 集聚特征；接着利用地学计算机制图软件 surfer 进行趋势面建模，探索游客 POI 梯度变化的特点；最后，通过 Arcgis 中简单密度制图工具，分别从月份和时间段两个角度探索游客 P

50、OI 分布的动态变化特征 龙涛. 上海中心城区游客兴趣点（POI）时空分布特征研究D.上海师范大学,2016.。5.3研究的缺陷与创新5.3.1研究的缺陷2020年的新冠肺炎疫情在人类历史上写下了沉重的一笔，由此给本次研究也带来了一定遗憾。本次研究的数据多停留在纸面上，囿于疫情无法进行实地考察和问卷访谈调查。因此文章中有部分逻辑不够清晰的地方，比如通过结果来倒推猜测成因。但多亏前人的研究与互联网上的海量数据，仍然可以顺利地完成本次系统设计和分析工作。疫情带来的影响不止于妨碍研究方式，当然也存在对POI数据的干扰。得益与国内疫情的基本控制，截至三月中下旬开始数据收集时，广东复工指数已达到75.9

51、3% 据“百度地图慧眼”公众号3月27日（3月24日数据）的文章：。而POI又大多是已存在的实体点，因此虽有影响但也问题不大。除此之外水平有限，为完成毕业设计匆匆入门了多项从未接触过的“新技术”，也在各大论文网站和技术论坛站上了“巨人的肩膀”，领略到了软件工程的独特魅力。完成毕业设计后我也会不断思索：是否可以应用相关数学公式设计一定的算法代入？是否可以把数据获取的过程也部署到服务器上，实现远程一键获取？是否可以同时获取多个平台的数据？甚至是否可以找到数月、数年前和一天内几个时段的活跃POI数据？这些问题在我开始研究、设计时也逐渐浮出水面，让我知道自己尚有很大的提升空间。5.3.2研究的创新令我

52、感到骄傲的是本次研究能按时、顺利完成，在导师的指导下没有走什么弯路。大量阅读文献使我发现，多数前人的研究都局限在手动获取数据、手动本地分析（通过ArcGIS软件的ArcMap组件）上。这样虽然对单次研究没有什么影响，但不能纵向查看和对比历史数据，ArcGIS功能繁多、操作上手不够快速。这样的痛点在本次研究中被成功地解决，即本次研究的创新所在。对比一些没有海量数据基础的研究，本次研究有一定的理论基础，因为每一个POI都是地图服务商定期查实存在的，而且可以精确到地点和功能甚至更详细的POI介绍。而在线生成核密度热力图表于地图底图上，浏览更为直观有趣。如果本人能够学习到更多新技术，在以后将系统迭代为

53、功能更强大、操作更为人性化的版本。作为在线平台的另一优点就是迭代可以做到快速、无缝；未来如果有新的数据维度，也可以在兼容老数据的基础上无缝迁移到新版本；而本地分析软件更新后则需要重新上传、分析。本系统的此次开发除了城市研究之外尚未接入其他应用，但未来有升级扩充成具有其他实际功能的可行性。譬如结合了住宅POI数据与二手房、新房房价后，可以升级为房价在线展示系统，而相关技术门槛不高。再比如接入详细景点信息和客流量数据后可以升级为景区热力展示系统，供景区管理处分析和游客查看使用。当前系统已经内置了用户权限管理，可以轻而易举地添加相关账户信息；而升级扩充的各项功能可以以模块化的形式呈现，有向全功能、应

54、用型的地理信息系统发展的可能性。参考文献1王毓乾,王紫锟,邓志杰,程朋根,李岳.兴趣点、夜光遥感和微博签到的空间耦合分析以北京市为例J.遥感信息,2019,34(06):18-26.2王博. 基于NPP-VIIRS夜间灯光遥感影像的杭州城市结构发展变化分析D.浙江大学,2019.3姜佳怡,戴菲,章俊华.基于POI数据的上海城市功能区识别与绿地空间评价J.中国园林,2019,35(10):113-118.4谭明基,李玮峰,段征宇.基于兴趣点数据的城市建成环境评价J.综合运输,2019,41(11):72-78.5薛冰,李京忠,肖骁,谢潇,逯承鹏,任婉侠,姜璐.基于兴趣点(POI)大数据的人地关系

55、研究综述:理论、方法与应用J.地理与地理信息科学,2019,35(06):51-60.6陈晓阳.珠海市城市中心体系规划策略探讨J.中华建设,2018(06):82-83. 7巫细波,赖长强.基于POI大数据的城市群功能空间结构特征研究以粤港澳大湾区为例J.城市观察,2019(03):44-55. 8刘嫱. 基于手机数据的居民生活圈识别及与建成环境关系研究D.哈尔滨工业大学,2018. 9欧阳兆龙.基于TOD新镇建设模式下的城市中心体系构建探讨以珠海城市中心体系建设为例10.住宅与房地产,2018(09):221. 11杨智威,陈颖彪,吴志峰,千庆兰,黄清瑶.基于自然区块的城市热环境空间分异性研究J.地理科学进展,2019,38(12):1944-1956. 12丁娟,李俊峰.基于Web地理图片的中国入境游客POI空间格局J.经济地理,2015,35(06):24-31. 13赵大鹏. 中国智慧城市建设问题研究D.吉林大学,2013. 14李德仁,姚远,邵振峰.智慧城市中的大数据J.武汉大学学报(信息科学版),2014,39(06):631-640. 15占利华. 强化数字技术支撑 全力建设“智慧城市”N. 衢州日报,2019-12-27(004).