政府严控期我国地级市COVID-19疫情的时空集聚、演变及自相关效应研究

突发性重大公共传染性疫情在地级城市层面政府严格防控时期的时空演变特征能够有效反应我国综合应急防控能力.基于中国2020年1月24日-3月5日312个城市的COVID-19累计确诊数、现有确诊数、治愈数等统计数据,采用ESDA、优化的热点分析、空间马尔科夫链、空间面板数据模型等方法分析了政府严控期COVID-19疫情在3...     

利用终端位置时空转移概率预测通讯基站服务用户规模

基站服务用户数的预测对通信基站的空间位置选取、通讯服务带宽的配置优化等有重要作用,并为城市公共安全管理方面中的人群聚集预警与群体事件预防提供辅助决策支持。本文利用海量手机轨迹数据,运用时空转移概率定量化描述城市内不同区域间人群流动的时空特性,结合马尔可夫链和贝叶斯定理,构建手机用户群体在基站间的时空转移概率模型,并以此提出一种城市区域尺度上的基站服务用户数预测方法。利用湖北省某城市长达30 d的手机轨迹数据进行模型训练与预测方法验证,实验结果表明：在时间粒度为60 min时,本文提出的方法对8-22时各时段基站服务用户数预测准确率都大于94.8%;在不同时间粒度下对比本文方法、Castro模型、移动平均法,发现在时间粒度大于20 min时,本文方法预测准确率高于另外两种方法。     

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苏皖北部地区晚元古代地层的马尔柯夫链分析

本文运用数学地质理论中的马尔柯夫链分析方法,对苏皖北部地区及鲁西南地区晚元古代地层进行了初步研究。文中选择6条比较典型的剖面,分别对它们进行了转移概率、极限概率、差值阵、置换分析和熵分析等方面的计算,并对所得结果做了相应的地质解释。分析结果,从定量方面揭示出了晚元古代时期苏皖海盆基底的“波动”史及其上覆地层的主要沉积韵律类型,以及盆地内不同部位、不同时代岩性变化的主要趋势及其阶段性;并认为,在晚元古代早期苏皖海盆中很可能同时存在有南、北两个沉积中心,而并非像以往所认为的那样,只有一个沉积中心。     

Stochastic Model for Estimating Extreme Water Level in Port and Coastal Engineering Design

Extreme water level is an important consideration when designing coastal protection structures. However, frequency analysis recommended by standard codes only considers the annual maximum water level, whereas water levels should actually be regarded as a combination of astronomical tide and storm surge. The two impacting factors are both random variables, and this paper discusses their dependency structures and proposes a new joint probability method to determine extreme design water levels. The lognormal, Gumbel, Weibull, Pearson type 3, traditional maximum entropy, and modified maximum entropy distributions are applied to fit univariate data of astronomical tides and storm surges separately, and the bivariate normal, Gumbel-Hougaard, Frank and Clayton copulas are then utilized to construct their joint probability distributions. To ensure that the new design method is suitable for use with typhoon data, the annual occurrence frequency of typhoon processes is considered and corresponding bivariate compound probability distributions are proposed. Based on maximum water level data obtained from Hengmen hydrological station in the Pearl River Basin, China, these probability models are applied to obtain designs for extreme water levels using the largest sum of the astronomical tide and storm surge obtained under fixed joint return periods. These design values provide an improved approach for determining the necessary height of coastal and offshore structures.     

基于边界模型和广义耦合马尔可夫链模型的地层变异性模拟方法

地层变异性对岩土结构物的性能评价影响显著, 地层变异性的准确表征对工程实际具有重要意义。为此, 提出了一种有效的地层变异性模拟方法, 在概率框架内, 将边界模型和广义耦合马尔可夫链模型相结合形成一种组合模型, 以综合利用两者的优势。首先, 通过贝叶斯方法识别边界模型参数, 进而采用条件随机场对地层边界进行模拟。然后, 将边界模型模拟结果作为背景信息用于广义耦合马尔可夫链模型中, 实现两种模型的结合。最后, 以香港某建筑场地地层为例, 对3种不同模型的地层变异性模拟结果进行了比较, 以阐明该组合模型的优势, 并探讨钻孔数量及其位置对所提组合模型地层变异性模拟的影响。结果表明: 相比于边界模型与广义耦合马尔可夫链模型, 该组合模型不仅能够模拟复杂的地层分布情况, 而且能够考虑边界的空间分布趋势, 能够有效地避免地质异常现象; 钻孔布置方案对地层模拟的不确定性及其实现均具有较大影响。      

一种面向海量浮动车数据的地图匹配方法

浮动车数据已广泛应用于交通监管、智能出行、城市规划等领域,地图匹配是浮动车数据关键技术之一,保障匹配算法精度的同时提高匹配效率,是面向海量浮动车数据地图匹配方法的难点。本文提出一种基于HMM（Hidden Markov Model）的地图匹配模型,相对传统模型尝试了多个方面的改进：在发射概率计算中引入航向角变量,并探讨了该变量对模型精度的影响;以格网对路网进行划分,构建哈希索引,实现候选路段快速查找;采用路径无权距离替代路径实际距离,并对路网进行预处理,根据浮动车有限时间内的活动范围构建路段转移矩阵,实现路段转移概率快速计算,以减小路径匹配算法时间复杂度。将模型应用于北京出租车轨迹数据匹配结果表明,对于采样时间间隔在1~120 s的浮动车数据模型切实可行。在满足匹配精度应用需求的前提下,模型效率有了较大幅度提升,能有效应用于海量浮动车数据地图匹配。     

SPATIAL-TEMPORAL DYNAMICS OF REGIONAL CONVERGENCE AT COUNTY LEVEL IN JIANGSU

1IN T R O D U C T IO N With therapiddevelopment ofChina's economy ,there- search on regionalconvergence or divergence has at- tracetd a lotof attention(SONG , 1996 ; LUO etal., 2002 ;QIN ,2004 ).At present,the empiricalanalysesare oftenbased on two concep…     

GPS高程异常拟合的稳健总体最小二乘算法

为解决控制点平面坐标与高程异常值中均含有误差的情况下求解模型参数的问题,对应用总体最小二乘算法(TLS)建立G-M模型求解拟合模型参数的方法进行讨论,重点对应用稳健总体最小二乘算法解决控制点之间观测值精度不等对参数求解有影响的问题进行探讨。对基于稳健估计思想的TLS迭代定权算法进行讨论,并通过算例与其他两种算法进行比较。结果表明,基于稳健估计的TLS算法能更好地解决含有误差的控制点已知坐标对GPS高程拟合模型参数求解有影响的问题。     

纳入空间自相关的FLUS模型在土地利用变化多情景模拟中的应用

FLUS模型是一种新型的土地利用变化模拟模型,应用前景广阔。本文通过在FLUS模型的人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)训练模块中引入空间自相关因子来改进模型,以珠江三角洲地区为例,基于2009年、2015年土地利用数据和一系列驱动因子对改进的模型进行了验证,并利用该改进的FLUS模型模拟了2035年研究区在3种情景下土地利用变化格局。结果表明:①引入空间自相关因子后各地类发生概率分布的预测精度更高,耕地、林地、建设用地、水体和未利用土地的拟合优度ROC值分别从0.819、0.928、0.885、0.855和0.861提高到0.857、0.934、0.890、0.863和0.978;②改进的FLUS模型的模拟精度有一定的提高,Kappa系数从0.732提高到0.744,FOM系数从0.077升到0.106;③情景模拟表明,3种情景下珠江三角洲建设用地和林地均将增加、而耕地均呈减少趋势。但不同情景下模拟的土地利用格局也存在显著差异:基准情景下,建设用地明显扩张且大幅侵占耕地。耕地保护情景下,耕地面积保持在合理水平,建设用地蔓延扩张趋势得到遏制,土地利用布局总体趋向合理。生态保护情景下,耕地、林地和水体得到较好保护,建设用地布局更为合理,土地利用可持续性明显提高。     

Forecast of Flood in Chaohu Lake Basin of China Based on Grey-Markov Theory

Flood is one kind of unexpected and the most common natural disasters, which is affected by many factors and has complex mechanism. At home and abroad, there is still no mature theory and method used for the long-term forecast of natural precipitation at present. In the present paper the disadvantages of grey GM (1, 1) and Markov chain are ana- lyzed, and Grey-Markov forecast theory about flood is put forward and then the modifying model is developed by making prediction of Chaohu Lake basin. Hydrological law was conducted based on the theoretical forecasts by grey system GM (1, 1) forecast model with improved Markov chain. The above method contained Stat-analysis, embodying scientific approach, precise forecast and its reliable results.     

基于Petri网的时空拓扑关系研究

地理信息系统所产生的问题,很大程度上受数据类型设计与数据表现方法的影响,由3类数据：状态、事件与证据组成的时态地理信息系统,对这种影响更为明显。已有的时空数据模型只描述状态（如快照序列模型）或只描述事件（如基于事件的时空数据模型）,难以表达状态与事件间的因果关系。本文提出的基于Petri网的时空数据模型。能显式存储状态、事件以及状态与事件间的因果关系,其中Petri网的库所表达状态、变迁表达事件及有向弧表达状态与事件间的关系。最后用该模型对土地划拨中的变化进行了描述,表明能便于对事件和状态的查询,及对事件之间、状态之间以及事件与状态之间的时态关系的查询。     

基于最小二乘支持向量机与熵特征的地震事件性质辨识研究

为解决天然地震事件性质辨识依赖人工检测、自动化程度不高且误差较大的问题,利用机器学习中的最小二乘支持向量机（LSSVM）和信息论中的排列熵、近似熵及香农熵等特征参数,建立Entropy-LSSVM地震波形特征提取与事件性质辨识模型。基于2021年青海玛多M_S7.4地震、云南漾濞地震事件及人工爆破干扰事件等共计500条波形数据,设计多个不同训练比例与测试比例的随机抽取子实验,采用准确率、召回率、特效度、精确度、F-measure验证该模型的有效性。实验结果表明,熵特征对天然地震和非天然地震事件波形的区分效果明显,且结合熵特征的LS-SVM模型整体性能优于QDA、LDA、朴素贝叶斯、决策树、LogitBoost及RobustBoost等方法,训练集与测试集比例为3∶2的辨识准确率和召回率分别达到99.00%和96.97%,即使训练集只有50条的辨识准确率也可达98%以上,这对天然地震事件的有效甄别有一定参考价值。     

Dynamic Assessment on Regional Eco-environmental Quality Using AHP-Statistics Model—-A Case Study of Chaohu Lake Basin

An indicator system closely connected with eco-environment, in which indicator involves in such fields as society, economy, resources, environment and ecology, is first proposed for eco-environmental quality assessment. Then, a hierarchical model with four levels is established by virtue of these indicators and attributes. In the model, weights of indicators and attributes are determined by combining Delphi method with the Analytic Hierarchy Process (AHP) and a statistic method is used to eliminate the influences arising from the differences in dimension and magnitude of indicators. On these grounds, an AHP-statistics model is provided for regional eco-environmental quality assessment. As a case, such AHP-statistics model is utilized in the dynamic analysis of regional eco-environmental assessment in Chaohu Lake basin. Study results show that natural environmental quality in the watershed was in the declining state while social environmental quality was in a markedly improved situation from 1996, and the synthetic eco-environmental quality was gradually and slowly improved under the common influences of both natural and social environmental factors. Example of application testified the capacities of above methodology to evaluate the real and dynamic state of regional eco-environmental quality.     

我国不同历时年最大降雨量的随机性及空间差异性

极端降水极易引发山洪和城市内涝等水灾害,给生态环境安全、社会经济发展、人民生命财产安全等带来极大损失,认识其（尤其是短历时）空间分布差异对洪涝灾害防治等具有重要意义。本文利用60 min、6 h和24 h共3种历时的年最大降雨量的统计特征参数,生成服从皮尔逊-Ⅲ型分布的长序列样本,并选用信息熵指标研究其随机性及空间分布差异。结果显示：各历时年最大降雨量的随机性均呈现由东南向西北逐渐减小的空间格局,但不同历时降水随机性的空间分布存在差异,主要体现在青藏高原东部、海河流域和淮河流域3个区域。此外,所求年最大降雨量信息熵值主要考虑了其取值的相对离散情况,故该信息熵值与整个序列绝对离散程度（即标准差）的关系不明显,而主要由序列均值处峰值高低的峰度系数决定,二者呈现明显的负相关关系;且由于峰度系数和变差系数的良好相关性也导致了变差系数与信息熵值之间呈现出良好关系。季风、台风、局地天气系统和人类活动等因素综合影响,决定了不同历时极端降水的空间分布格局及其差异。信息熵指标可以很好地反映中国各历时年最大降雨量随机性的空间分布格局,因而结果可为洪涝灾害防治、农业规划布局、生态环境规划保护等提供科学依据。     

基于平均分组和叠加相关的GPS信号捕获方法

针对目前GPS软件接收机C/A码捕获信噪比门限高、捕获速度慢的问题,提出一种基于平均分组和叠加相关的GPS弱信号捕获方法。首先,基于平均相关处理技术降低C/A码捕获过程中的自相关损耗,提高对微弱信号的捕获能力;然后,利用叠加相关提高相干运算的运算效率,并采用线性插值提高自相关函数性能;最后,利用频偏校正和内插进一步提高C/A信号的捕获精度。理论分析和仿真实验均验证,该方法能够在较低的信噪比下实现GPS信号捕获,且精度较高、运算量较低。     

森林资源空间数据更新模型

森林资源小班是森林资源二类调查、统计和经营、管理的基本单位,通过研究其变化的形式和影响其变化的因素,得到的结果可以适用于整个森林资源空间数据。本文依据小班对象的空间变化和属性变化,将其变化归纳为8种基本变化类型。对传统基态修正模型查询速率低下的问题予以解决:使用动态多级索引的方法进行模型的改进,同时,用面向对象的方法对小班空间数据更新的时空信息进行描述,构建了基于版本的多基态修正扩展时空数据模型(VBMBSEA-STDM),很大程度上提高了二类调查数据的准确性和更新速率,更加有利于实现历史查询和分析。在研究的基础上,通过GIS分析凉水实验林场1999年和2009年小班调查数据,得出小班数据的具体变化形式,构建森林资源空间数据更新时空模型,实现历史比较和回溯。     

基于转移矩阵的兰州市商业用地质量演变分析

将地类转换倾向性模型中的马尔可夫链引入城市用地质量演变分析中,通过建立土地质量等级转移矩阵,以兰州中心城区商业用地2009—2014年质量等级变化为应用案例,探讨土地质量转移矩阵对城市用地质量演化的影响。研究表明,转移矩阵的构建能够有效的反映城市用地质量等级演变倾向,在一定程度上预测未来城市土地质量的演变趋势,探寻城市用地质量演变的驱动力,有利于指导和促进城市未来土地资源的高效合理利用。     

改进基于事件的时空数据模型

本文回顾了基于状态的时空数据模型和基于事件的时空数据模型。为了完整记录下时空的变化过程,有利于时空过程的查询,论文针对栅格数据提出了一种改进基于事件的时空数据模型。该模型完整地记录下地理现象的变化过程,并将地图数据的当前状态作为基图。由于大多应用中对现状图调用的最多,所以将现状图作为基图改进了系统的运行效率。最后,为了体现模型查询变化信息的优势,文章分析了一些时空查询实例。     

模糊层次分析法在西南印度洋中脊46°~52°E多金属硫化物远景区预测中的应用

海底多金属硫化物作为热液活动的产物,具有较好的成矿远景和开发潜力,已成为各国海洋矿产勘探的重点。模糊层次分析法将模糊数学和专家知识相结合,是一种典型的知识驱动的矿产资源定量预测方法。利用该方法对西南印度洋中脊46°~52°E研究区进行了数据处理,结合专家经验计算9个证据层的权重值,最后由伽马算子进行综合,生成最终的海底硫化物矿床远景区预测图。通过预测-面积（P-A）图分析,确定模糊层次分析法的最优γ值为0.9。用C-A分形的方法确定了不同成矿概率水平对应的阈值,在此基础上评估了方法的预测性能。结果表明,在基于模糊层次分析法的预测模型中,ROC曲线下的面积为0.887,预测的热液点和地震点占已知的90.5%,表明该方法能够有效地预测研究区的有利成矿区域,为今后的海底硫化物勘探提供依据。