利用时空立方体挖掘小微地震时空演变模式

挖掘分析小微地震的时空演变模式,可为地震灾害的分析与预报提供辅助决策参考。本文以四川地区的地震监测数据为基础,利用时空立方体融合地震点的空间、时间与属性数据,基于时空热点统计分析方法挖掘小微地震的时空冷热点分布模式。试验结果表明：在试验数据的时域内,四川地区小微地震的热点模式主要表现为连续热点、逐渐减少热点和振荡热点。冷点模式主要是连续冷点,且冷点覆盖范围比热点覆盖范围广。基于时空立方体的时空热点分析方法能够发挥时空统计学的优势,可有效挖掘分析小微地震的时空演变趋势。     

基于GIS的上海市盗窃案件时空分析

利用上海市2006—2009年的盗窃案件数据,基于ArcGIS及Excel软件,运用描述性统计、核密度估计等方法,分析了上海市盗窃案件的空间分布、时间分布,以及时空分布规律。研究表明:空间上,上海市盗窃案件密度在中心城区最高,向周边区域衰减,并在远郊某些地区出现孤立热点;时间上,以时、日、月为尺度的盗窃案件分布表现出各自的周期规律;2006—2009年,盗窃案件数持续上升的区域主要是在郊区,持续下降的区域主要是在市区。研究成果能为犯罪预防以及案件侦破提供依据。     

网络三维技术下的时空可视化分析

随着数据获取技术的快速发展,海量时空数据的来源越来越广。然而受限于数据的认知能力,人们无法高效地从海量时空数据中获取有用信息。利用人的视觉带宽,进行数据可视化分析,可以大大增强对数据的认知能力,提高数据分析效率,从而更快地对时空进行感知,制定决策。时空立方体作为一种三维的时空数据可视化方法,可以直观地展示时空数据的动态特质、周期性规律以及分布状况,对于辅助决策具有重要意义。本文利用WebGL技术,实现了Web端时空立方体的快速生成;并基于中国铁路运输开展实验,对全国铁路运输时空数据进行可视化分析,验证了网络时空可视化分析的实用性。     

基于主题模型的地理环境时空数据隐含语义理解

文本是战场信息的重要数据模态,从中挖掘地理环境时空语义信息是机器理解战场环境的重要方法,有助于扩展战场环境的空间认知与理解.本文设计一种基于主题模型,反映地理时空因素与事件主题之间语义关系的计算方法,通过信息抽取,挖掘主题要素相关信息,形成不同主题分类及其对应的特征词汇分布;将事件主题与地理时空语义特征建立联合分布模型,自动发现时间、空间与事件主题之间的相关性,从而生成地理时空隐含的语义主题.通过试验验证并结合应用实践,得到如下结论:利用事件主题与位置信息的关联,并应用空间分析方法探寻不同主题的时空分布规律,可为新事件的位置预测及趋利避害对策制定提供基础,从而拓展传统的地理事件主题分析.     

时空数据模型的研究

分析了现有的时空数据模型,包括时间——空间立方体模型、序列快照模型、基态修正模型、时空复合模型、基于事件的时空模型、面向对象的时空模型和图谱模型等,对各种模型进行了比较和深入探讨。     

微博数据挖掘的用户行为时空特征分析

针对国内既有研究对微博数据地理位置属性的关注主要集中在省域大尺度上,对微博发布时间考量不足且大多数都没有反映出地理位置随时间的变化问题,提出将微博数据的时间和空间属性结合起来,在城市中观尺度上综合分析用户行为时空特征并据此进行事件监测的方法。实验结果表明,通过格网化离散的微博数据对数据进行时空分析,可以发现用户日常行为的时空特征及其变化;通过全局自相关检验及局部自相关热点探测,依据微博热点区域的数量和属性变化可以正确发现事件所在地理位置。     

顾及空间约束的犯罪时空关联分析组合算法

犯罪时空数据关联分析结果有助于相关部门在关键时段和关键区域进行警力重点配置.提出一种基于空间约束的lightGBM/Apriori组合算法,对犯罪数据中的时空属性特征进行简约处理,通过对犯罪类别的预测分析,识别时空关联特征较为显著的犯罪类型及关键影响要素,寻找热点细化研究区域,抽取犯罪时空关键特征,建立犯罪强关联规则挖掘模型.以美国费城2015年犯罪数据集为例,利用提出的组合算法进行了犯罪类别预测、时空分布模式分析和关联规则挖掘,将挖掘结果与真实发生的犯罪进行对比,盗窃犯罪事件在每天4个时段的预测准确率为64.29％～90.20％.     

来宾市岩溶塌陷的时空分布特征分析

岩溶塌陷是广西重要的地质灾害现象,对环境和人民的生命财产危害极大。本文借助于GIS技术分析研究岩溶塌陷的时空分布特征。首先,分析了来宾市塌陷区的形成条件因素,塌陷形态特征;其次,利用ArcGIS空间分析功能分别做断层、塌陷坑缓冲区,分析断层、地裂缝与岩溶塌陷坑的分布规律特征,并就这些空间分布特征分析受断层影响分布的塌陷坑发生条件、塌陷坑和地裂缝的关系;最后,分析塌陷坑、地裂缝变量随降雨量控制的时间延续性特征,实现对研究区岩溶塌陷的时空分布特征的可视化表达。实验证明,该方法是GIS技术在岩溶塌陷时空分布特征研究中的有益尝试,为后续塌陷灾情评估提供了辅助性参考。     

现实与赛博空间数据相结合的城市活动事件时空建模

城市活动事件(如文化、娱乐、体育等事件)的规模与影响力是城市经济文化发展的重要体现,其发生的全过程对城市现实空间与赛博空间都会产生巨大影响,从现实空间与赛博空间对城市活动事件的演化感知、动态建模与时空分析,具有重要的理论研究与应用价值。提出了一种结合现实空间交通数据与赛博空间社交媒体数据的城市活动事件时空建模分析方法,从事件进行中的交通轨迹,探测识别与事件显著相关的城市时空区域和交通流,分析现实空间事件热度的时空变化;从事件发生全过程的社交媒体数据中,探测分析赛博空间事件热度的时空变化;通过将现实空间和赛博空间的融合,建立城市活动事件时空模型,刻画事件全过程中城市地理空间与城市行为空间的时空演变特征。以2015年周杰伦"魔天伦2.0"世界巡回演唱会(武汉站)事件为例,采用武汉市出租车GPS轨迹数据和微博数据,对演唱会的事前、事中、事后实现城市地理空间与行为空间全过程建模与时空演变分析,并与单一数据源事件刻画模型进行比较,结果显示本方法能更合理地结合现实空间和赛博空间刻画城市活动事件。     

城市犯罪时空同现模式的非参数检验方法

采用时空同现模式分析方法挖掘多元犯罪事件之间的关联关系,可为犯罪事件防控问题提供科学指导。现有方法依赖人为设置的频繁度阈值,应用部门若缺乏先验知识则可能导致决策错误。因此,基于非参数统计思想,提出一种面向城市犯罪的时空同现模式显著性检验方法。首先通过重建每类犯罪事件的时空分布,构建多元犯罪事件分布独立的零模型;然后根据零模型下多元犯罪事件同现频率的试验分布,判别候选时空同现模式的显著性。最后设计具有预设模式的模拟数据实验验证该方法的有效性;在多个分析尺度（时空半径）下识别S市2016年13种犯罪事件间时空同现模式,并以时空同现模式{扰乱治安,盗窃电动自行车,扒窃}为例,结合公共设施空间分布,对该模式形成机理进行深入分析。结果表明:①该方法充分顾及了单元犯罪事件自相关特征的影响,能够有效识别具有统计特性的时空同现模式;②犯罪事件时空同现模式随分析尺度的变化而存在差异;③具有相似建成环境和社会环境的犯罪事件容易形成时空同现模式。     

北斗时空区块链

简要介绍了区块链技术的工作量证明共识算法. 指出了时空歧义会引起共识分歧,并导致效率降低、算力浪费. 提出了通过北斗短报文服务传输共路信令,可以构造无尺度网络,规避网络异步生态,并在区块链应用方面做了较深入地探讨. 指出了所有分布式的行为都可以应用区块链技术来解决信任问题. 论述了将区块链技术用于现实世界时应该同时保证账本可信、物理可信和时空可信. 提出了北斗卫星导航系统(BDS)的作用不仅能便捷可靠的采集时空标签,而且更深层的意义在于BDS定位、导航和授时(PNT)服务具备时空可信性,具体包括:服务泛在性、基准统一性、时空自洽性、因果必然性和共识同步性. 最后,对北斗时空区块链的具体应用进行了分类和介绍,包括流程全链监管、资源高效共享和任务众创协作.      

位置主导的空时记录体系架构设计

针对传统空间数据记录体系在全球尺度空间数据管理中存在的弊端,如数据图幅范围缺乏大范围或全球统一标准管理、数据跨图幅接边处理复杂等问题,本文构建了一套以空间位置记录为核心、时间为属性、计算机集群为存储模式的空时记录体系。在剖析了传统空间数据记录模式基础上,探讨了空时记录体系的内涵与优势,并基于全球剖分模型及其编码(GeoID编码)着重设计了空时记录体系架构和结构功能,为全球海量空间数据的管理与组织提供了技术参考。     

A space-time analysis of knowledge production

Regional growth models often emphasize the importance of research and development activities leading to technological progress. The role of knowledge production and spatiotemporal spillover effects is investigated using a space-time panel data set covering 49 US states over the period 1994–2005. The aim is to test for the existence of regional knowledge spillovers in the context of a space-time dynamic suggested by the knowledge production function. A space-time specification is set forth that can be applied to panel data models that include random effects. We compare alternative models that have been proposed in the panel data literature to provide a better understanding of how new ideas diffuse across space and time. The results indicate that the space-time panel data set is consistent with the presence of strong spatiotemporal regional spillovers of knowledge. The empirical findings are interpreted in light of the existing theoretical and empirical literature on endogenous growth.     

遥感影像档案时空多维管理北大核心CSCD

遥感影像档案作为重要的基础地理信息资料,可为自然资源监管监测、城市可持续发展规划等提供关键决策依据。本文针对当前遥感影像档案多来源、多介质、多尺度、多规格的现状,分析了当前遥感影像管理方式所存在的主要问题,提出并构建了“空间+时间+形态+属性”的时空多维管理体系,实现了对遥感影像档案的科学高效管理利用。     

时空一体化框架下时空异常探测

：提出一种时空一体化的时空异常探测方法,首先基于时空统计学与聚类分析构建一体化时空邻近域。进而, 发展兼顾时空相关与异质性的时空异常度量方法。最后,采用一种3步骤的策略探测时空异常。应用本文方法探测中国 陆地区域33年(1970年—2002年)的年平均气温时空数据中的时空异常,探测结果具有较好的可靠性,反映时空数据的时 空一体化特征。同时,对时空异常的产生机理与实际意义进行分析和解释。     

克里金时空自回归模型在变形建模中的应用

针对时空自回归模型的空间权阵大多采用邻接性和反距离加权法导致模型预测精度较低的问题,该文提出了一种基于克里金法空间加权的时空自回归模型,通过普通克里金插值法原理来定义空间权阵,并利用五强溪大坝5年的观测数据分别对传统空间加权和克里金法空间加权进行建模对比。结果显示,克里金法加权比传统加权的变形预测精度提高44%左右,说明克里金时空自回归更适合建立大坝时空变形模型。该方法描述了实际空间的变异情况,提高了变形建模的预测精度,可用于大坝及其他变形体的变形建模。     

GIS-based simulation as an exploratory analysis for space-time processes

The purpose of this paper is to argue for a novel use of geographical information system (GIS) as an exploratory device for understanding complex space-time processes. Conventionally, a GIS has been configured as a spatial database management system. Therefore, the capabilities of data input, storage, retrieval, manipulation and display have been well developed, whereas the analytical and dynamic processing and modelling capabilities are under-developed. The importance of integrating GIS with dynamic and analytical models has been widely recognised. Extending the use of GIS into spatial simulation represents a plausible research direction. On the other hand, the usefulness of conventional deductive model becomes limited when dealing with complex space-time processes. In essence, the inherent complexity calls for a simulation approach. The new nonlinear modelling paradigm, for example, cellular automata (CA), opened a way in which behaviourally-richer dynamics and more micro-spatial data could be incorporated into understanding space-time processes. It is argued therefore that GIS can be used as a platform – a controlled environment or laboratory – for exploring complex space-time processes. The discussion of GIS-based simulation in this paper is illustrated with a primitive simulation of the evolution of urban spatial structure. Received: 2 July 1997/Accepted: 19 November 1998     

城市变化多基态修正模型三维时空表达

为了减少时态地理信息系统的数据冗余、提高运行效率,该文在对比分析多种时空数据基态修正模型的基础上,选择了一种只存储几个基态和相应变化信息的多基态修正模型,并以德州市某地区为例进行三维时空数据组织,实现了城市变化的三维动态展现,达到了城市变化三维时空可视化表达的目的。     

Bayesian dynamic modeling for large space-time datasets using Gaussian predictive processes

In this paper, we extend the applicability of a previously proposed class of dynamic space-time models by enabling them to accommodate large datasets. We focus on the common setting where space is viewed as continuous but time is taken to be discrete. Scalability is achieved by using a low-rank predictive process to reduce the dimensionality of the data and ease the computational burden of estimating the spatio-temporal process of interest. The proposed models are illustrated using weather station data collected over the northeastern United States between 2000 and 2005. Here our interest is to use readily available predictors, association among measurements at a given station, as well as dependence across space and time to improve prediction for incomplete station records and locations where station data does not exist.     

GPS/MET中水汽转换参数本地化研究与时空特性分析

随着全球定位系统(GPS)的高速发展,它在测绘科研领域的应用范围不断扩大,在GPS气象方向,可以通过地基GPS技术计算得到水汽转换参数,从而计算大气可降水量.使用本地化的水汽转换参数能有效提高GPS水汽反演的精度.本文利用中国西南地区2015-2018年12个探空站点数据,计算得到中国西南地区的年、季度、月和每日水汽转换参数,实现了水汽转换参数本地化研究.分析发现,在一定范围内,水汽转换参数Π随着站点高度的增加而逐渐增加,且我国西南地区的水汽转换参数Π的时空分布具有明显的气候分布特点和纬度地带性.