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。     

城市人口空间分布模拟与格局分析——以沈阳市为例

人口分布空间结构是城市空间结构的重要组成部分。为准确地模拟城市人口分布,清晰地反映城市人口分布格局,本文利用沈阳市第五次人口普查资料,采用网格计算方法空间化人口数据、地统计学的空间插值方法模拟人口分布。同时,用DEM模型方法识别城市人口分布格局,分析人口分布特征。结果是:沈阳城市内部人口分布具有较高的不均衡性和聚集性;城市人口密度分布不符合单核心圈层式范式,具有11个明显的人口分布核心;在城市中心区域,人口分布的区域化特征更为显著;人口分布主要受到相近的两个人口核心的影响。该研究同时表明中国市场经济体制背景下,城市人口分布特征具有较高的复杂性。对于城市人口分布规律及影响人口分布的动力机制,需进一步研究。     

基于时空一体化的规划编制管理平台研究——以珠海市为例

随着城市的快速发展和GIS技术的进步,如何利用信息技术手段为现代城市规划管理提供支撑,实现城市管理全过程的图文一体化、二三维一体化、时空一体化,提升城市管理效能成为城市管理者迫切需要解决的问题。本文以数据资源整合为切入点,综合利用现有的信息技术,提出时空图文二三维一体化的基本思路和关键技术,通过珠海规划编制管理平台验证效果良好,为其他城市规划数字化管理提供借鉴和启发。     

城市人群聚集消散时空模式探索分析——以深圳市为例

城市中人群的移动是带有目的性的,城市空间结构功能也存在差异,导致人群在城市中出现聚集或消散的现象,而且该现象会随着时间不断变化。本文基于海量的手机位置数据,以深圳市为例,采用自相关分析识别出城市中人群聚集与消散的区域,然后将这些区域一天中人群聚散组合成时间序列矩阵,采用自组织图聚类方法（SOM）进行聚类得到9种典型的人群聚集、消散时空模式,结合土地利用现状数据,分析解释了每种聚散模式最可能出现的土地利用组合。该研究从聚集和消散的角度探索了城市人群移动的时空模式,进一步帮助理解城市不同区域人群的移动模式以及与城市空间结构功能之间的关系,对城市规划、交通管理具有参考和指导意义。     

浅议智慧城市时空大数据平台的建设——以临沂市为例

自智慧地球概念提出后,世界各国给予广泛关注,国内也先后启动了智慧城市建设相关计划。经原国家测绘地理信息局批准,作为智慧临沂建设重要组成部分的智慧临沂时空信息云平台建设也正式启动。该文介绍了智慧城市时空大数据平台建设的必要性及国内外智慧城市时空大数据平台建设的典型结构,阐述了智慧临沂时空信息云平台的主要建设内容,包括时空基准、时空信息大数据中心、时空信息云平台、云支撑环境、智慧应用等方面,并对智慧临沂建设的成果和下一步工作重点进行了总结和展望,为临沂市智慧城市应用打下基础,并为全国智慧城市的建设积累宝贵经验。     

基于区域尺度的城市承载力评价研究——以上海市为例

在城市化带来交通拥堵、生态失衡及环境污染等诸多问题的背景下,开展城市承载力研究,对于保证城市的全面、协调、可持续发展具有重要意义.本文将传统的承载力评价研究方法与互联网大数据下的兴趣点和空间路网数据相结合,建立了上海市承载力评价指标体系.运用信息论中的熵方法,对上海市各区域的承载力进行了评价和分析.结果表明,上海市各地...     

基于多源时空大数据的城市规划评估研究——以温州市为例

与传统数据调查技术相比,时空大数据具有高采样率、大数据量、连续性和实时性等特点,为城市规划实施过程中的动态评估提供了全新的“智慧规划”技术手段。首先,从城市评估实施评估的理论和实践展开回顾;其次,借鉴本体论方法,在城市规划实施评估应用领域范畴,梳理多源时空大数据,提出“价值取向—评估内容—指标—模型—数据”实证分析逻辑;最后,以温州市为案例,介绍多源时空大数据在温州市规划评估应用实践的技术路线,实施评估内容包括人口规模、协调发展、空间布局、公共服务设施效能、交通设施效能等5个领域。相关研究成果可参考作为国土空间规划实施评估的一个子集。     

基于多源时空大数据的城市规划研究——以杭州市下城区为例

多源时空大数据的应用,为城市规划、城市问题的分析和解决提供了新的思路、手段。以杭州市下城区为例,首先利用兴趣点数据进行城市功能区识别,在城市功能区基础上采集手机信令数据与互联网房价数据,进行不同功能区的职住人口、房价水平和人口密度等城市特征的挖掘与分析,以期探索多源时空大数据在城市功能识别和特征挖掘方面的应用和方法,为城市规划提供新的思路。研究结果表明,杭州市下城区可以分为居住、商业、办公和混合4种功能区类型,且呈现明显的空间聚集特征。其中,商业区的职住比、平均房价水平和人口密度明显高于其他功能区,办公区其次,居住区最低,而混合区则位于中位数水平。研究结果可以为下城区规划调整、功能区布置和设施布局等方面提供政策依据和建议。     

基于城市斑块的空间城市人口潜能模拟——以京津冀为例

城市潜能是城市空间相互作用的一个量化指标,用以表征区域内任一地点所受到的周围所有城市的作用合力。以城市人口规模作为潜能计算指标的城市潜能即为城市人口潜能。由于在地理信息系统中通常以点代表城市的空间位置,以点的属性字段存储城市人口数量,因此,城市人口潜能模拟最便捷的方法是建立基于城市点源数据的空间分析模型,但这种方法存在明显不足:(1)国家基础地理信息数据库中的城市点位经纬度绝大多数与现实中的城市人口质心不吻合;(2)多数城市通常都由空间上相互分离的多个城市用地斑块构成,城市辖区内部的斑块与斑块之间也存在相互作用。本文通过将独立的城市斑块作为基本空间分析单元来设计基于城市人口潜能的模拟技术方案,提出了斑块分层方法,构建了京津冀时间耗费栅格面,通过python建模技术,在ArcGIS平台上实现了对京津冀城市人口潜能的精细化数值模拟。     

基于深度学习的城市建筑物阴影提取方法

城市建筑物阴影的存在增加了基于高分影像信息提取的复杂度,影响了高分影像的行业应用。以GF-2影像为数据源,以影像覆盖的两个典型阴影区域为实验区,设计了一种基于深度学习技术的城市建筑物阴影提取方法。借助于全卷积神经网络(FCN)对图像进行语义分割,获取阴影信息,通过建立光照方向相邻对象的空间关系,去除建筑物阴影信息中的干扰项。将提取的建筑物阴影结果与面向对象方法提取的结果进行对比,在实验区1和实验区2中,DBSE提取的总体精度分别为97.5%和98.1%,面向对象的总体精度分别为96.2%和97.2%。提升精度的同时,在视觉效果上,DBSE方法在阴影完整性与真实阴影一致性,以及减少阴影错分等方面明显优于OBSE方法。     

基于深度学习的高时空分辨率降水临近预报方法

降水临近预报在强对流天气监测预警中具有重要地位,对于防灾减灾至关重要。在气象业务中,主要采用雷达回波外推方法解决高时空分辨率的临近预报问题。针对传统雷达回波外推方法中普遍存在的资料信息利用率不足和预报准确率低的问题,利用上海地区多年的高时空分辨率天气雷达探测资料,基于数据驱动的深度学习方法进行雷达回波外推,提出了一种新的降水临近预报模型——SwinAt-UNet模型。该预报模型通过融合UNet模型和Swin Transformer结构捕捉历史天气雷达探测资料中的短期和长期动态变化特征,可以自适应地学习潜在的雷达回波生消演变规律。此外,为提高模型的泛化能力和预报准确率,引入深度可分离卷积和卷积块注意力模块。结果表明：在不同基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型的预报准确率均高于UNet、SmaAt-UNet、TransUNet和AA-TransUNet模型;在45 dBZ的基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型临界成功指数提高了13%,同时在预报时效上具有一定的优越性;SwinAt-UNet模型外推图像具有更加清晰的边缘和细节性纹理,对降水范围、移动方向和强度变化的预测更为准...     

基于深度学习的区域生态安全时空模拟与预测

区域作为人类、自然、社会共同作用和互相影响的复杂系统,对区域进行生态量化建模与模拟仿真,是实现区域可持续发展战略的关键。传统机器学习方法对区域生态系统建模取得了一定的成果,但难以确定学习特征和实现时空模拟。深度学习不需事先确定训练特征,具有优异的特征学习能力,能够提高模型预测精度,因此利用深度学习进行建模具有显著优势。本文使用植被净初级生产力（NPP）、气溶胶光学厚度（AOD）和人口格网数据,充分利用深度学习的优点,采用最优深度神经网络时空模拟,得到了河南省2007-2014年3 km分辨率的生态赤字空间分布图和河南省2015-2020年的生态赤字时间预测结果并进行分析,为区域生态的科学管理和建设供科学依据和参考。     

基于3S的西南石漠化时空变化分析——以环江毛南族自治县为例

基于遥感数据处理得到的环江县两期石漠化分类结果,分析了石漠化变化的基本特征.研究表明,石漠化变化主要集中在研究区的东北部和西南部,最显著的变化是非石漠化转变成潜在石漠化区域.从整体上看,环江县喀斯特区域石漠化面积有所增加,但增加量不大,基本处于平稳变化状态.     

人民城市理念下国土空间规划公众参与数字化探索——以浙江省为例

<正>党的十九大报告明确指出,中国社会经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,社会主要矛盾也转变为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。新时代背景下,国土空间规划不应仅仅关注物质空间环境的问题,还需注重“以人为本”的价值导向。2019年11月,习近平总书记在考察上海时提出“人民城市人民建,人民城市为人民”的重要理念,强调人民群众在城市规划、建设和治理等方面的重要性,     

基于景观格局指数的基本农田保护区集中连片性研究——以济南市历城区为例

耕地与基本农田保护是我国土地管理、土地利用规划的重要内容。新一轮土地利用总体规划修编及数据库建设中要求基本农田调整布局更加集中连片。该文应用景观格局指数,研究了济南市历城区基本农田保护区规划调整中集中连片性的变化。结果表明,除保护区图斑面积标准差外,图斑平均面积、图斑面积变异系数、图斑边界密度、最大斑块指数、平均欧式邻近距离5项指标均表明,规划调整后基本农田保护区布局上更加集中连片。为基本农田保护区布局的集中连片性判断提供了简便易行的方法。     

基于手机信令数据的城市就业空间特征研究——以沈阳市为例

以沈阳市为研究实例,基于手机信令数据,对城市居民个体时空行为活动信息进行深入分析,建立识别用户居住地和就业地的数据清洗规则,提取就业空间分布与职住联系数据。以Mc Millen(2001)提出的就业中心概念为理论依据,建立分析模型,应用核密度、空间自相关、自然间断分级、等值线等方法对就业分布数据进行深度挖掘,识别就业中心,并分析其空间布局特征;从就业规模和功能联系两个维度综合测度就业中心服务效能,构建就业中心等级体系;最后尝试基于就业功能划分城市空间单元,以此探索城市就业空间结构,揭示城市运行的内部机制。     

基于夜间灯光遥感的城市垂直空间扩展研究——以武汉为例

长期以来城市空间扩展研究主要针对城市水平空间的扩展模式研究,而忽视了城市垂直空间的扩展模式研究。以武汉市为例,利用长时间序列的DMSP/OLS夜间灯光数据集,在避免预设灯光变化规律的基础上对其进行校正,汇总统计城市建成区外延像元灯光强度值的变化特征,探测城市垂直空间扩展规律。结果表明城市像元灯光强度增强速度的统计特征与其所处的城市发展阶段有明显的关联性,并且符合"外延-增强-减速增强-稳定不变"的规律,其中"增强"阶段受城市发展规划和政策的影响明显。     

城市建筑物人口时空分布模型与实验分析——以北京东华门街道为例

精细尺度上的城市人口分布是解决城市规划与管理、预警与应急等问题的关键。研究精细尺度上城市人口的时空分布需要还原与模拟城市人口与城市建筑物之间的关系。本文利用高分辨率遥感影像提取城市精细尺度的建筑物信息,建立了适用于城市人口分布研究的城市建筑物功能分类体系,并获取了不同使用功能的建筑物人口容纳系数;在实际调查和前人研究的基础上得到不同使用功能的城市建筑物人口吸引率曲线,建立城市建筑物人口分布模型,实现城市精细尺度上的人口分布情况的模拟。以北京东华门街道为例,对16个时间点(0∶00、6∶00、7∶00、8∶00、9∶00、10∶00、11∶00、12∶00、13∶00、14∶00、15∶00、16∶00、17∶00、18∶00、19∶00、22∶00)的城市建筑物人口分布情况进行了模拟,并根据建筑物功能的聚集及道路空间分割情况划分为4个区域进行了人口数量变化分析和原因探讨。最后,讨论了研究中存在的问题,并提出了增加实际调查数据等可能的改进方法。     

基于村镇尺度的建设用地变化时空特征分析——以浙江省安吉县为例

基于村域和镇域微观尺度,使用探索性空间数据分析方法和建设用地扩展差异指数对安吉县2009—2017年的建设用地时空变化特征进行分析。结果表明:全县建设用地呈现持续粗放扩张态势,人口增长速率远低于建设用地扩张速度,内部结构不合理,农村居民点用地扩张是其主导形式,对建设用地增长的年均贡献率为55.56%。从空间分布格局来看,村域尺度上建设用地总量具有显著的空间溢出效应,"高高"集聚区域分布在经济发达的中心城区和工业基础较好的石龙村、独山头村以及晓墅村,"低低"集聚区域主要沿西部及南部山区丘陵的边缘地带分布,"高低"热点区域集中在北部工业园区的高禹村和张芝村周围,"低高"冷点区域围绕中心城区"高高"区域的四周分布。从建设用地扩展差异来看,乡镇尺度上的扩展速度具有明显的"北快、中高、南低"的区域分异总体特征,同一阶段区域之间扩展速度不平衡性突出,不同阶段区域内部扩展速度不充分性显著。村域尺度上,快速发展和高速发展的区域集中在中心城区和北部工业园区且集聚效果不断增强,建设用地数量呈现下降的区域逐渐向西南山区的村域集聚,城乡二元结构特征明显。