基于犯罪大数据的城市基层警务设施评价与选址研究

城市基层警务设施普遍存在布局不科学的问题,主要是因为传统的布局方法仅依赖人口总量和警务经验,无法准确掌握大量犯罪发生的热点区域,包括空间位置和集聚程度。以北京市主城区为例,使用“热点—风险空间—千人指标”三视角为分析框架,挖掘法院刑事判决书文本以获取犯罪空间大数据并识别热点作为核心因子,结合商业中心和居住人口分布两大警力需求因子,利用两步移动搜索法综合评价北京市五环内巡逻警务站设施现状服务水平,并运用网络分析和综合评价为新增站点的选址和优化提出建议。     

基于犯罪空间分异和建成环境的公共场所侵财犯罪热点预测

机器学习是当前犯罪热点预测的主流方法,随机森林算法因需要的数据量较小、有较好的预测能力和预测精确度、且有较高的可理解度,更是被广泛应用,代表地理环境和建成环境的多源数据也被广泛用于模型改进的尝试实践中,但这些实践都只考虑研究区整体的预测精度变化情况,并未区分不同区域犯罪热点预测结果的差异及其原因。因此,本文以公共场所侵财犯罪为例,根据历史犯罪分布情况及过往犯罪热点分布规律,将研究区分为稳定高发热点网格、较高发热点网格、偶发热点网格及非热点网格这4类,并依据社会失序理论、日常活动理论和犯罪模式理论,选取城中村范围、路网密度及POI（餐饮、娱乐、商场3类设施）密度这3个具有代表性的协变量加入到随机森林预测模型中,探讨预测结果精度的变化情况。根据2017年26个双周的犯罪热点预测实验的预测结果,得到以下结论：加入协变量后,研究区整体、稳定高发热点网格及较高发热点网格的预测精度都有不同程度的提高,分区模型的精度显著高于整体模型的精度,说明考虑空间分异对提高模型精度起重要作用。     

城市海量手机用户停留时空分异分析——以深圳市为例

识别海量手机数据中蕴含的行为模式,是地理学的一个研究热点与难点。目前,较多研究针对手机用户移动特征开展,而对停留及其模式的研究则相对较少;其时空分异规律对理解城市人群动态,甚至优化城市系统至关重要。本文根据人们日常时空约束条件定义了手机用户停留,提出了基于海量手机位置数据的手机用户停留模式的提取方法,以深圳市约790万个匿名手机用户一天的海量手机位置数据为例,识别出了覆盖约98%用户的典型停留模式,并结合该城市土地利用的空间分布与分异特征,剖析不同停留模式的手机用户空间分异特征和城市不同区域停留次数的时段分异特征。研究发现:(1)15种停留模式可覆盖约98%的手机用户,而且其一天不同的停留位置数量不超过4个;(2)15种停留模式手机用户在城市区域空间上的分布存在分异现象,严重受制于土地利用的空间分布;(3)城市不同区域停留次数的时段分异特征与该区域常住人口、人口密度,以及区域主要职能和性质存在较强的相关性。研究结论对理解城市手机用户行为模式的群体特征有积极的意义,对城市土地利用的科学决策和城市交通规划与预测有重要参考价值。     

多目标土地用途分区空间优化方法

土地用途分区既是空间分类问题更是空间优化问题。针对传统分区方法规划目标单一、空间关系破碎、图数不同步方面的不足,基于空间优化配置的思想构建科学合理的土地用途分区模型,剖析了影响土地利用空间布局的主要因素,构建了土地用途分区空间优化的目标和约束体系,为将复杂地理计算运用到土地用途分区领域提供了基础和可行性。     

大力推进“空间换地”

<正>浙江省实施"空间换地",旨在进一步优化国土空间布局、转变土地利用方式、提升土地利用效率。力争2014—2017年累计推进城镇低效用地再开发20万亩,累计开发城市地下空间6000万平方米;累计新建(改扩建)多层标准厂房2500万平方米。到2017年全省新增工业用地容积率比2012年提高8%,单位建设用地GDP比2012年提高38%。优化国土空间布局,要遵循"宜农(林)则农(林)、宜建则建、宜聚则聚"原则,促进产业集聚、人口集中、用地集约,大力实施"台地产业、坡地村     

基于NSIDC海冰产品的FY北极海冰数据集优化

北极海冰对全球气候起着非常重要的调制作用,海冰范围是海冰监测的基本参数。近40年,北极地区持续变暖,北极海冰显著减少,进而引发北极自然环境恶化、北半球极端天气频发、全球海平面上升等一系列环境和气候问题。准确获取北极海冰范围及其演变趋势,确定海冰变化对全球气候系统的响应,是研究和预测全球气候变化趋势的关键之一。HasISST和OISST海冰数据集在海冰监测中应用最为广泛,可为北极地区长时间序列海冰变化研究提供基础数据,但这2套数据集空间分辨率相对较低,应用于北极关键区对中国气候响应研究方面存在很大的局限,为解决这一问题和弥补国内海冰监测微波遥感数据的空白,2011年6月27日,国家卫星气象中心（National Satellite Meteorological Center, NSMC）发布了FY（Fengyun, FY）北极海冰数据集,该数据集利用搭载在FY卫星上的微波成像仪（Microwave Radiation Imager, MWRI）数据,使用Enhance NASA Team算法制作,该算法利用前向辐射传输模型模拟北极地区4种海表类型（海水、新生冰、一年冰和多年冰）在不同大气条件下MWRI辐射亮温,进而得到每种大气条件下0~100%的海冰覆盖度查找表（海冰覆盖度每次增加1%）,通过观测值与模拟值的比对得到海冰覆盖度,由该数据集计算得到的北极海冰范围在大部分区域与实际情况相符。该产品虽已进行通道间匹配误差修正和定位精度偏差订正,但由于其搭载的微波成像仪（Microwave Radiation Imager, MWRI）天线长度有限,造成传感器探测到的地物回波信号相对较弱,难以区分海冰和近岸附近的陆地,影响了该数据集的精度和应用。为解决这一问题,本文基于美国冰雪中心（National Snow and Ice Data Center, NSIDC）发布的海冰产品对FY海冰数据集进行优化,NSIDC产品利用判断矩阵对海岸线附近的像元进行识别,并对误差像元进行不同程度的修正,由NSIDC产品计算得到的北极海冰范围与实际情况更为符合。数据集优化大大提高了FY海冰数据集的精度,研究结果表明,优化后FY海冰数据集与NSIDC产品相关系数高达0.9997,且二者日、月、年平均最大海冰范围偏差仅为3.5%、1.9%、0.9%,且FY海冰数据集优化过程对其较好的空间分异特征无明显影响。该数据集可正确地反映北极海冰范围及其变化情况,且海岸线附近海冰的分布情况更准确,可为北极海冰变化研究提供可靠的基础数据。     

基于时空热点分析的城市交通违法行为特征识别方法

交通违法行为是引发交通事故的重要原因,然而现有研究主要关注交通违法行为的整体特征,缺少面向交通违法治理需求的分析框架。本文基于时空热点分析方法,提出从热点区域时间分布特征和典型时段热点区域空间分布特征两个角度识别交通违法行为特征的分析框架,分别用于支撑局部交通违法热点以及全局违法模式的原因分析和精准治理。基于该方法对福州市的机动车和非机动车（含行人）违法行为特征进行了识别分析,结果表明：机动车和非机动车违法行为在时间维度均呈现出9:00和16:00一日双峰特征,在空间维度呈现出“一片区、多热点”的聚集分布特征。二者也存在明显差异,具体表现为：① 在时间维度,非机动车违法行为呈现出更大的变化幅度,高峰时段与中午低谷时段、工作日与周末的违法行为数量差异均明显高于机动车;② 在空间维度,机动车违法行为在商业中心、医院等重要场所和交通枢纽呈现出聚集特征,分布范围更广,而非机动车违法行为则主要在人流量大且人车混行严重的城市中心路口区域呈现聚集特征;③ 不同违法热点地区产生的原因存在差异,需要有针对性制定治理措施。上述发现表明了本文方法能够全面快速识别交通违法行为特征,可以帮助指导城市交通违法行为动态监测分析系统建设,为持续优化城市交通现场执法警力动态分配以及交通违法行为精准治理提供决策支持。     

尺度对人口地图空间分异规律认知的影响

人口地图是人们认知人口分布规律的重要工具,而不同尺度的人口地图造成了读图者对于人口空间分布规律的认知差异。本文通过眼动跟踪的省、县（市）不同尺度下人口地图认知实验,选取注视点数、注视时间、正确个数等眼动参数,进行差异性显著检验,并结合热点透视图,从空间分异规律的角度进行分析。结果表明,不同尺度的人口地图对于读图者的认知影响显著,读图者对人口空间分布特征及人口数量进行认知时,县（市）级尺度人口地图提供了更丰富、直观的空间分布信息,利于读图者对于人口空间分异规律的把握,平均注视点数更小,平均注视时间更短,每道题回答正确的被试个数更多,认知效率更高。本研究揭示了尺度对人口地图的认知影响规律,为多尺度人口地图制图设计与表达提供理论实验参考。     

基于街景影像多特征融合的广州市越秀区街道空间品质评估

全面准确地描述街景影像的多层次特征在基于街景影像对街道空间品质进行评估的研究中具有重要意义。以广州市越秀区为例,获取前后左右各视角街景影像中手工设计的特征（SURF特征、HOG特征）和基于深度学习的特征（语义特征）,基于单一特征和多特征融合采用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）、随机森林（Random Forest, RF）训练各视角的评估模型。结果表明,以基于SVM建立的单特征模型为例,基于HOG特征（73.03%）、语义特征（72.28%）的模型平均精度优于SURF特征（56.00%）,基于SVM前后左右各视角模型的最优分类精度为82.8%（前）、81.7%（后）、76.6%（左）、76.6%（右）,而基于RF各视角模型的最优分类精度为82.8%（前）、85.0%（后）、78.1%（左）、70.3%（右）。前后视角的模型精度略优于左右视角。各视角最优模型均为多特征融合模型,最优模型平均分类精度和Kappa系数可达80.6%和0.62。利用街景影像评估街道空间品质时,各算法之间性能差异微弱,而特征选择及组合方式是提升精度的关键。越秀区街道空间品质存在明显空间分异,其西南部的街道空间品质亟待提升。本研究构建了基于街景影像多特征融合的大规模高精度街道空间品质测度方法,实现了对越秀区街道空间品质的评估,研究结果可为相关部门进行街道环境综合整治提供参考。     

近10年来犯罪时空预测国内外研究与实践进展

基于地点的犯罪时空预测由于不直接涉及个人数据，且可与警务巡逻和精准化治安防控策略有机结合，现已成为预测性警务领域的研究热点和主要实践方向。本文对2013年以来国内外犯罪时空预测的最新进展进行综述，主要工作包括：(1)总结了该领域研究在文献数量快速增加、研究主题日益多元、主要研究群体分布相对集中等方面的总体特征；(2)梳理了犯罪时空预测的目标主体、时间尺度、空间尺度、模型方法、精度评价、实践效果评估六大基本要素的新变化、新指标或新进展；(3)介绍了常用犯罪时空预测软件及各国预测性警务实践；(4)探讨了在实践应用的各个阶段所面临的伦理问题及挑战，以及各界为规避此问题做出的尝试；(5)展望了犯罪时空预测后续研究重点。本研究为犯罪时空预测领域勾勒出一个较为全面和清晰的轮廓，可为国内犯罪地理、智慧警务、警用地理信息系统（PGIS）等相关领域的研究者和从业人员提供有益参考。     

数字派出所空间信息系统的探讨

数字派出所空间信息系统是融辖区信息、警务、决策、指挥于一体,以指挥统一、反应快速、协同作战为目的的现代警务运行系统。它给广大基层派出所的治安管理工作提供了快速、便捷的空间信息查询平台,做到公安信息数字化、决策分析科学化、指挥调度现代化、公安业务可视化,为科技强警开辟了一个有效途径。本文根据“数字地球”的理论和技术,结合我国公安信息化建设情况,研究了数字派出所空间信息系统的主要框架体系。以山东省宁阳县乡饮乡数字派出所空间信息系统建设为例,以地理信息系统为平台,探讨了数字派出所空间信息系统建设的主要内容,研发了公共安全信息综合查询系统,为公安信息化建设提供了有力保障。     

云+端模式的移动警务管控平台设计与警务生态圈应用

针对公安移动警务执法工作中如何保证移动终端数据存储和传输安全、如何保证警务应用开发的高效快捷、如何监管移动警务应用和终端设备、如何更好支撑警务指挥等实战应用等几大难题,提出了利用移动互联、云计算、空间信息和无线通信等技术,构建一套 "云+端"一体化的移动警务管控平台和全生态链应用的系统架构和技术路线,研究了面向云服务结构的移动中间件模型、复合移动终端跨多级网络信息共享、融合导航与实战的单兵软件、多图指挥调度应用等关键技术,提高了终端安全管控、应用灵活扩展和协同指挥作战的能力和效率。最终在武汉、广西和江西等地公安部门进行应用与实践,取得了初步成效和战果。     

PGIS支持下的警务信息地图位置采集方式探讨

随着PGIS平台在全国公安机关的广泛推广和深入应用,迫切需要将已有MIS业务系统与PGIS实现整合,而其中最为重要的就是如何实现基于PGIS的警务业务信息空间化问题.本文即以南京市公安局相关信息系统为例,对PGIS支持下的警务信息空间位置采集方式进行了探讨.对警务业务系统中相关信息的空间位置采集方式进行了流程设计、数据...     

利用多源城市数据划定地铁站点吸引范围

随着时代的发展,世界城市规模不断扩大,各大城市的交通需求陡然增加,而地面出行所带来的堵塞和环保问题导致政府部门把目光转向地下交通发展,其中地铁是地下交通发展中最重要的交通工具.准确划定地铁站点吸引范围,分析影响地铁站点吸引范围主要因素,不仅对于优化地铁交通服务和规划地铁周边建成环境具有重要意义,同时对于新建地铁站点设施...     

基于零膨胀贝叶斯时空建模的精细尺度伪基站垃圾短信分析方法

伪基站垃圾短信活动存在显著的时空自相关和异质性现象,采用时空分析方法可以精准把握伪基站的移动规律和行为模式,为相关部门综合施策、探索长效管理机制提供科学的依据。然而,精细尺度下垃圾短信数据集中过多零数据导致的零膨胀问题,使当前的时空分析方法并不适用。为此,本文以2017年2月23日至2017年4月26日北京市色情服务类垃圾短信数据为例,构建零膨胀贝叶斯时空模型,不仅可以解决零膨胀问题,而且可以综合分析伪基站的空间、时间、时空效应以及外部影响因素,以识别伪基站活动的相对风险高值区、探究城市建成环境对其的影响。结果发现：在数据集中零值占比高达83.46%的情况下,基于零膨胀泊松分布的贝叶斯时空模型具有更好的拟合精度;色情服务类垃圾短信空间上的高风险区域主要聚集在北京市主城区的东部,风险值最高的区域属于朝阳区;周四、五、六风险趋势会相对增加,且18:00至次日02:00为高发时期;伪基站一般18:00从主城区的西南部开始向东北方向移动,凌晨01:00聚集在朝阳区西北部区域;商务住宅与住宿服务类城市环境与垃圾短信呈正相关,餐饮服务与派出所类城市环境呈负相关。研究表明,零膨胀贝叶斯时空模型为精细...     

犯罪防控警务策略及其时空效益评估研究进展

犯罪防控警务策略是犯罪地理研究的重要话题之一,西方国家在此方面展开了大量研究,而我国的相关研究仍较缺乏。本文从不同类型犯罪防控警务策略特点、犯罪防控实验及其防控效益评估3个方面出发,综述国内外研究进展。研究结论包括以下4个方面：① 社区警务、问题导向警务、热点警务和智能警务为4大主要犯罪防控警务策略。社区警务以社区为单位,通过警民合作以减少犯罪;问题导向警务通过SARA（Scanning, Analysis, Response, Assessment）找出并解决社会中存在的问题;热点警务基于犯罪热点制定警务方案,对犯罪热点地区加以干预以降低犯罪率;智能警务利用大数据,人工智能等先进技术开展警务防控;② 国外的犯罪防控实验大多是通过划分实验组和对照组的方式,对比警务策略干预前后的犯罪变化。大部分警务实验以热点警务为主,且在试验区能有效降低犯罪,但同时存在犯罪转移或效益扩散现象;国内犯罪防控实验的研究仍有待开展;③ 传统的警务防控评估主要从破案率、公众安全感和社会经济效益评估3方面出发。鉴于犯罪转移或效益扩散的存在,国内外学者提出了加权位移商（WDQ）、时空加权位移商（STWDQ）、双重差分（DID）、倾向评分匹配（PSM）、双重差分倾向评分匹配（PSM-DID）和基于双重差分（DID）的象限法评估警务时空效益,丰富了警务防控评估体系。整体而言,国外对犯罪防控警务策略与时空效益评估研究得较充分但仍存在不足,而国内尚处于起步阶段。本文在最后探讨了中国警务策略可深入研究的方向。     

地面三维激光扫描的点云配准误差研究

针对闭合条件下地面三维激光扫描点云配准产生的闭合差,基于测量平差理论,提出一种闭合差分配方法。首先通过间接平差理论求出各相邻测站间的坐标转换参数及其精度,再对闭合差按与方差成正比分配给各测站。通过多站点云配准实验,验证了该方法能在一定程度上提高点云配准的精度。     

军事地理信息系统构想与空间决策分析

地理信息系统具有强大的空间分析功能,因此其在军事领域中,特别是同武警部队执勤、处突和反恐怖任务结合起来,综合地、动态地获取、管理和分析区域内地理环境信息及军事专题属性信息,服务于执勤、处突环境分析和辅助决策的指挥自动化应用系统,充分发挥其效益,是一种尝试。基于地理信息系统软件ArcView3.2,武警北京总队军事地理信息系统演示系统突出强调了网络分析功能、地图绘制功能及三维模拟分析功能;系统主要由最佳路线、机动支援、空间分析、制图绘图、三维模拟及卫星影像6个子功能模块组成,实现了北京地区二环线内武警机动部队的最佳路线、最近设施的选择、军事地图的绘制与输出、北京天安门地区的三维模拟显示。该演示系统能为指挥自动化系统进行辅助决策提供地理信息保障,实现北京地区的军事地理信息互通及共享,提高工作效率,节约人力物力资源。     

“一带一路”区域水电站工程生态环境影响遥感监测

为实现“一带一路”区域可持续发展,我国倡导绿色、低碳、循环、可持续的生产生活方式,建设绿色“一带一路”。遥感技术在生态环境监测与评价方面具有重要作用。本文以“一带一路”区域中国援建的水电站工程为研究对象,基于陆地系列卫星(Landsat)、哨兵2号（Sentinel-2）等遥感对地观测数据,利用决策树与缓冲区分析等方法,从水电站库区概况、水电站对植被生长状况与生态资源影响等方面,开展“一带一路”区域水电站项目建设对当地经济发展和生态环境影响的遥感监测及分析。本文首先根据遥感影像与DEM确定库区及库容,结合最小外接正方形面积比及平均宽度等指标确定各水电站缓冲区类型和范围。利用NDWI及NDVI构建决策树模型,提取各缓冲区土地利用类型,分为水体、林地、草地、耕地和其它5类;结合区域植被覆盖度,估算库区生态占用并对水电站建成前后的土地利用类型和植被变化进行分析。研究结果表明：① “一带一路”沿线10座水电站造成的生态损失与库区面积呈正相关,不同工程间,在水体、林地、草地、耕地和其它方面的损失面积大小存在较大差异;② 土地利用类型与植被覆盖度年均变化幅度约为0.35%、1.27%,水电站修建对周边生态资源与植被生长状况影响较小,同时在植被覆盖度较低的地区水电站的修建会明显改善周边环境;③ 各水电站周边的植被覆盖度差异较大,大部分水电站周边植被生长状况良好;④ 水电站建设始终坚持工程建设与环境保护并重,从施工设计到水电站后期维护期间,积极采取环保措施,减少占用,保护生物多样性,生态风险防范得当;⑤ 水电站提供了优质的清洁能源,促进了当地经济和社会发展。