基于轨迹数据的移动对象分类识别研究

随着卫星定位技术和移动互联网的不断发展,全球范围内产生了大量不同类型的轨迹数据。通过对不同环境中收集到的轨迹数据进行挖掘,研究移动对象的行为特征,进而实现移动对象的分类识别,对于掌握居民出行规律、国家安全和国防军事具有重要意义。本文首先介绍GPS轨迹数据的内容及具体的应用场景,并在此基础上分析轨迹数据的主要特征;然后,详细阐述轨迹数据分类识别过程中特征提取和分类建模的研究现状,并总结现有的研究方法和发展趋势;最后,对基于轨迹数据的移动对象分类识别存在的问题与挑战进行了讨论。     

移动对象轨迹索引技术研究

对时空数据库中移动对象进行有效存取、查询和更新的关键技术在于索引。深入分析了移动对象轨迹限制索引和非限制索引中的各种索引技术,最后讨论了移动对象索引技术研究中的问题并对未来方向进行了展望。     

移动对象时空轨迹及社交关系一体化数据模型

目的 泛地理信息时代来临及SoLoMo互联网模式盛行,如何高效管理移动对象位置数据、社交关系数据及地理空间数据成为GIS与移动对象数据库研究领域一项全新的技术挑战。首先基于图模型提出了移动对象时空轨迹及社交关系的一体化数据模型GSM,实现了移动对象所在地理空间、移动对象位置与轨迹、移动对象之间社交关系的时空一体化表达,并定义了该模型的四种基础操作算子;然后基于图数据库系统Neo4J实现了GSM模型;最后利用真实的Brightkite、Gowalla位置社交网络数据验证了GSM模型的有效性。所提出的GSM模型能够有效避免关系数据库中表连接造成的移动对象管理与查询效率低下的问题,具有良好的执行效率及稳定性,可为基于位置的社交网络应用提供核心技术支持。     

载体轨迹停留信息提取的核密度法及其可视化

轨迹停留蕴含重要语义信息,其有效提取是开展轨迹Stop/Move模型分析的前提。本文首先依据核密度思想,通过累计邻域点时空贡献来定义轨迹点的停留指数,在此基础上设计了停留指数图,以图形方式直观表达轨迹点的时空聚集程度变化。进一步针对源于停留指数的潜在停留段,提出了一种基于潜在停留段时空临近关系的逐级合并算法,以自动发现和提取停留。试验表明,该算法兼顾停留识别的完整性和准确性,可以有效识别复杂多样的轨迹停留,即使面对噪声严重的轨迹,停留提取的正确率依然较高。     

轨迹数据的时间采样间隔对停留识别和出行网络构建的影响

个体轨迹数据已经广泛用于人群活动的研究中。在静止的局部空间开展的活动是个体日常生活的基本元素,在轨迹数据中对应停留部分。因此学者常从轨迹数据中识别停留来研究个体活动信息。然而,轨迹数据的时间采样间隔会对停留识别带来影响。针对该问题,首先提出了一个框架,量化不同持续时间长度的活动在不同时间采样间隔的轨迹数据中被识别为停留的概率。其次,考虑到个体出行网络依赖于停留识别结果,基于该框架,研究分析了时间采样间隔对出行网络分析结果的影响。最后,利用该框架分别对深圳市居民出行调查数据和手机轨迹数据进行了分析。研究表明,在面向人群活动的研究和应用中,该框架能支持时间采样间隔的选择决策和面向活动类型的研究结果评价。     

移动轨迹聚类方法研究综述

轨迹数据是人类移动行为的表征,能够映射出人的出行模式和社会属性等信息。怎样有效挖掘轨迹数据蕴藏的人类活动规律一直是研究的热点。通过轨迹聚类发现行为相似的类簇,从而探究群体的移动模式是轨迹挖掘和深度应用常见的方法之一。本文首先根据轨迹数据的特点,将轨迹数据模型分为轨迹点模型和轨迹段模型,并据此定义相应的相似性度量：空间相似性度量和时空相似性度量;然后,对两类模型的聚类方法进行了综述,并总结不同聚类算法的优缺点,以期为不同应用选取聚类算法提供科学依据;最后对移动轨迹数据聚类方法研究的发展趋势进行了讨论。     

一种顾及时间特征的船舶轨迹DBSCAN聚类算法

随着世界海洋经济的快速增长和各国海洋贸易的持续发展,船舶A IS系统被世界各国广泛采用,由此产生海量的船舶轨迹数据.如何对这些多维、动态的数据进行挖掘和利用,成为当前时空数据挖掘领域的研究热点之一.文中在经典DBSCAN空间聚类算法的基础上,对船舶轨迹数据进行清洗、压缩等预处理,并将其划分为特征点相连的子轨迹段,然后引...     

移动轨迹数据可视化方法总结

作为移动社交网络的主体,人们移动带来的位置轨迹不仅记录了人的行为历史,也记录了人与社会的交互活动信息。移动社交网络中位置轨迹数据的分析与利用为解决城市问题提供了一种新的思路。本文概述了轨迹数据可视分析中的几种方法,总结了轨迹数据可视分析研究中存在的问题和面临的挑战。     

基于组合通讯方案的移动对象管理系统

随着计算机网络和无线通讯技术的发展,基于公众网络的各类信息服务系统的功能也在逐步完善;特别是基于位置的服务系统,比如移动对象管理系统,由于它是GIS、GPS以及无线通讯技术相结合的产物,同时它又为目前通讯网络开辟了一个新的增值领域。本文主要讨论如何利用目前现有的通讯网络来为移动对象管理系统实现数据的传输。通过分析GSM和GPRS两种通讯方式的特点,作者提出了一种组合的通讯方案(Composite Communication Scheme)简称CCS,通过把GSM和GPRS结合使用,从而实现可任意下达控制指令,同时保证具有廉价数据传输。对于移动对象管理系统用户来说,分别构建独立的数据控制中心的成本和维护费用都很高;本文提出的UDM(UnifiedDataManage-ment)的方式,对于节省用户成本、方便管理,都具有重要的意义。最后,作者完成了UDM中心以及移动传感平台(MobileSensorPlatform)实验平台的开发,实验取得了令人满意的结果。     

移动对象数据库及其应用

本文分析了用传统数据库管理移动对象存在的问题,介绍了移动对象数据库的主要特点,列举了移动对象数据库的几种应用,表明移动对象数据库在运动目标轨迹信息的存储管理与分析应用中起着核心作用。     

网络中移动对象的二维时空索引

基于2DSTMON(2-Dimensional spatio-temporal indexfor moving objects in network)二维时空数据模型,提出了一种新的二维网络中移动对象的时空索引2DSTI及其时空查询算法。这种二维时空索引机制简单且易于实现,支持当前轨迹数据和历史轨迹数据的大量时空查询操作。在此基础上,通过实验实现并验证了二维时空索引机制及其时空查询算法。     

时空数据模型及其在空间运动对象管理中的应用

当前时空数据模型多以描述空间实体的离散变化为主,在对空间运动对象分析的基础上,提出了支持空间对象连续运动的表示方法,该方法同时也能表示空间实体的离散变化,为建立连续运动空间对象的时空数据模型打下了基础。     

面向全时段查询的移动对象时空数据模型研究

大量移动对象时空数据的有效管理是移动空间信息服务的一个新兴的研究内容。本文提出一个面向全时段查询的移动对象时空数据模型,并给出基本的模型定义;探讨移动对象过去、现在和将来的运动位置估算方法,这些方法包括延时法、滑动平均法、三次指数法等;研究了移动对象的状态更新策略,提出一个适应于更新时间间隔的变动阈值法的移动对象的状态更新策略,该策略采用时间滑动窗口形式建立移动对象状态更新间隔的一元指数回归方程,通过求取回归参数获得移动对象状态更新趋势,利用该参数动态调整状态更新闽值。最后,给出实验模拟结果,并对今后的研究工作进行了展望。     

网络中移动对象的2维时空数据模型

提出一种新的2维网络中移动对象的时空数据模型2-Dimensional Spatio-Temporal data model for Mov-ing Objects in Network(2DSTMON)。2DSTMON时空数据模型基于线性参考思想,将3维空间中的轨迹数据转换到2维空间中进行存储和管理,并采用运动矢量的数据更新方式,具有较小的数据量和较低的更新代价。最后,利用ESRI的ArcEngine实现并验证2DSTMON时空数据模型。     

运动目标的MGM(1,N)轨迹预测算法

针对武器装备实验与训练活动中无人机等运动目标位置测量数据少、概率分布未知的工程背景,提出了一种基于MGM(1,N)模型的轨迹预测方法,建立了针对运动目标3个位置坐标的MGM(1,3)模型。数值仿真结果表明,基于MGM(1,N)模型的运动目标轨迹预测方法合理可行,可以预测该周期内任一时刻的位置信息。     

关于运动物体观测论取代狭义相对论的探讨

简单介绍了狭义相对论的基本假设和基本时空观,运动物体观测论的基本假设和基本时空观。提出了视时空的概念。导出了运动坐标系真实时空、静止坐标系视时空与静止坐标系真实时空的关系。通过对比分析认为,运动物体观测论解决了运动物体的测量问题,运动不会产生长度变化、时间变化和质量变化,不存在光障。应该放弃狭义相对论。     

运动目标及其可视化方法研究

在分析运动目标的内涵、基本特征及分类的基础上,探讨了运动目标的可视化表达方法。针对传统可视化技术在表达运动目标方面存在的不足,提出了一种改进型的可视化实现技术——基于显示模型技术的运动目标可视化实现方法。