Similarity measurement on human mobility data with spatially weighted structural similarity index (SpSSIM)

Understanding diverse characteristics of human mobility provides profound knowledge of urban dynamics and complexity. Human movements are recorded in a variety of data sources and each describes unique mobility characteristics. Revealing similarity and difference in mobility data sources facilitates grasping comprehensive human mobility patterns. This study introduces a new method to measure similarities on two origin–destination (OD) matrices by spatially extending an image‐assessment tool, the structural similarity index (SSIM). The new measurement, spatially weighted SSIM (SpSSIM), utilizes weight matrices to overcome the SSIM sensitivity issue due to the ordering of OD pairs by explicitly defining spatial adjacency. To evaluate SpSSIM, we compared performances between SSIM and SpSSIM with resampling the orders of OD pairs and conducted bootstrapping to test the statistical significance of SpSSIM. As a case study, we compared OD matrices generated from three data sources in San Diego County, CA: U.S. Census‐based Longitudinal Employer–Household Dynamics Origin–Destination employment statistics, Twitter, and Instagram. The case study demonstrated that SpSSIM was able to capture similarities of mobility patterns between datasets that varied by distance. Some regions showed local dissimilarity while the global index indicated they were similar. The results enhance the understanding of complex mobility patterns from various datasets, including social media.     

Extracting invariant characteristics of sketch maps: Towards place query‐by‐sketch

In geography, invariant aspects of sketches are essential to study because they reflect the human perception of real‐world places. A person's perception of a place can be expressed in sketches. In this article, we quantitatively and qualitatively analyzed the characteristics of single objects and characteristics among objects in sketches and the real world to find reliable invariants that can be used to establish references/correspondences between sketch and world in a matching process. These characteristics include category, shape, name, and relative size of each object. Moreover, quantity and spatial relationships—such as topological, ordering, and location relationships—among all objects are also analyzed to assess consistency between sketched and actual places. The approach presented in this study extracts the reliable invariants for query‐by‐sketch and prioritizes their relevance for a sketch‐map matching process.     

利用水准数据的天津市地面沉降时空特征分析

地面不均匀沉降可能对城市的发展与人民的安全造成危害,天津市的地面沉降情况尤为严重。针对该问题,本文收集天津市2005—2012年、2016—2017年水准观测数据,以固定水准点位的沉降量、沉降速率、沉降加速率为状态向量,构建卡尔曼滤波模型,对天津市历年的水准观测数据进行滤波;根据滤波后的结果,本文利用多项式加权内插的方法,以距离、沉降速率、沉降加速率信息确定权值大小,对地面沉降情况进行内插;并以中误差作为精度评定参数,比较多种内插方法的精度。通过对内插结果的试验分析发现,2005—2017年天津市地面累计平均沉降量为394.477 5 mm,最大沉降量为1 143.5 mm;主要沉降区域为北辰、大港、塘沽等地区,且随着时间的增长,这些区域呈现漏斗式下沉。试验证明本文结合卡尔曼滤波与多项式加权内插的方式能够较好地反映地面沉降的时空特征分布情况并对未来一段时间的沉降情况进行预测,对天津市的城市发展及建设有一定的参考意义。     

基于双边结构张量的局部自适应图像超分辨率重建

利用超分辨率重建技术可以有效提高图像的空间分辨率,其中先验模型的选取尤为关键。在最大后验概率(MAP)的框架下引入双边结构张量测度,联合像素邻域4个方向的梯度算子提出一种局部自适应先验方法,构建图像超分辨率重建模型,并利用迭代重加权范数(iteratively reweighted norm)对其进行转换求解。基于标准的测试图像进行了实验,并将本方法与拉普拉斯先验、Huber-Markov先验以及BTV先验的重建结果进行对比,验证了该方法的有效性。     

基于二面投影原理的单张像片的连续制图

考虑利用卫星像片进行制图问题，对于需要两张或更多张卫片才能覆盖的地区进行连续制图时，需要研究多张卫片的图像镶嵌问题，利用二面投影原理对卫片原的镶嵌问题进行了研究，主要考虑两张相邻卫片的几何配准问题。     

国外测绘机构大地测量的新动向

本文概述国外测绘机构大地测量的动向 ,目的在于了解全球大地测量的发展趋势 ,作为借鉴。综观各国的大地测量动向可以看出 ,高精度国家大地控制网的建立 ,都是采用 GPS,无一例外 ,而且它们之间只是细节上的差异。从各国建立高精度大地控制网的目的来看 ,都是为多学科服务的。面对这样的总趋势 ,大地测量工作者必须拓宽知识面 ,迎接新的挑战。     

自然和自然贡献情景模型研究综述

本文回顾了自然和自然贡献情景模型发展的背景、历史和内容,概括总结了自然和自然贡献情景模型的发展进程以及联合国生物多样性与生态系统服务政府间科学—政策平台(IPBES)情景模型的概念框架,讨论了自然和自然贡献情景模型存在的问题和发展方向。为了在全球层面解决现有综合集成模型存在的问题,根据地球表层建模基本定理和生态环境曲面建模基本定理,提出了具有中国原创特点的自然与自然贡献情景模型概念框架。     

特长钢箱梁桥GPS监测数据的奇异谱分析

实时准确地监测和分析大型建筑物的变形对于大型建筑物的施工与运行是十分重要的。奇异谱分析(SSA)是一种与经验正交函数相关联的一种统计技术。文中采用奇异谱分析(SSA)的方法,结合功率谱峰值与原序列和RC1-2重建序列均方误差最小的方法确定最优潜入维数M,研究了特长钢箱梁桥索塔的变形趋势和震荡周期。小波分析技术也可以很好地描述时间序列的时频分布,但SSA重构后的结果比小波要平滑些,更能反映出时间序列的特征。结合苏通大桥北索塔监测序列表明,北索塔站的N,E,U方向上均存在明显的趋势和显著的变动周期,而且也含有较多的噪声信息。     

"十五"期间中国地震局"科技基础性工作"和"社会公益研究"专项各年新批科研项目一览

2000年度项目名单项目名称承担单位名称项目负责人批准经费(万元)中国西北地区典型大震遗迹保护中国地震局兰州地震研究所戴华光100.00中国地学大断面与深部地球物理资料整理中国地震局物探中心方盛明50.00磁暴基础数据库中国地震局地球物理研究所高玉芬70.00地震灾害基础数据的体系化建设中国地震局地质研究所聂高众90.00强震及工程震害资料基础数据库中国地震局工程力学研究所崔杰90.00中国大陆地壳应力环境基础数据库中国地震局地壳应力研究所谢富仁90.00高精度全球定位系统GPS数据库和共享系统中国地震局分析预报中心孙汉荣150.00城市…     

天然铁(氢)氧化矿物对铜离子的吸附特征

研究了天然铁的(氢)氧化矿物对铜离子的吸附行为，结果显示不同种类的铁(氢)氧化矿物的吸附能力明显不同。针铁矿的吸附能力最强，赤铁矿吸附能力变化最大。对于同种矿物，矿物中杂质的种类和含量是影响吸附能力的主要因素，矿物的晶体习性有一定的影响。粒度较大(＞140目)的情况下，天然矿物的粒度对矿物吸附能力的影响没有规律性。pH值对铁氧化物矿物的吸附性能影响最大。随着初始浓度的增加，铁的(氢)氧化矿物的吸附量增加，但吸附率变化复杂且没有明显规律性。铁的(氢)氧化矿物的吸附行为较为符合Freundlich型和Temkin型等温吸附式。