北京市出租车运量分布的时空格局及生成机制

出租车是城市交通的重要组成部分,对其精细化的管控需要理解运量分布的时空特征和生成机制.通过北京市出租车大数据,采用系统聚类法将其15分钟时间片段归并为空间分布相似的时段,刻画出运量分布的时空格局,进而采用地理加权回归模型分析了生成机制.本研究揭示的出租车运量分布变化的时间点并不完全对应传统的整时点;各时段运量均呈现空间...     

MSCMO：基于数学形态学算子的尺度空间聚类方法

提出了一种基于数学形态学算子的多尺度聚类方法 :首先将数据进行二值图像化处理 ,利用一次闭开运算去除噪声干扰后再利用逐步增大结构元素的闭运算构建尺度空间 ,图像内的连通单元集随着尺度上升不断融合 ,最终全部归并。将连通集覆盖下的点集归为一类 ,以上步骤就对应了一个多尺度层次聚类过程。本算法的一个最大优点是聚类个数事先无需设定 ,而被确定为跨越最多尺度 (具有最长尺度生存期 )的类别个数。此外 ,参数少、能够提取任意形状的类别、具有较强的抗噪声能力也是算法的优点。对自构建数据与地震数据的聚类实验验证了方法的有效性和实用性     

Identifying American Beer Geographies: A Multiscale Core-Cluster Analysis of U.S. Breweries

The recent growth in the U.S. brewing industry is remarkable, and the prevailing number of breweries has not been seen since the late nineteenth century. Several studies have shown that beer-producing facilities are spatially uneven across the United States. These previous studies used spatial units, however, such as metropolitan statistical areas, that might bias conclusions. Using a multiscale core-cluster approach, we explicitly identify where significant agglomerations of brewers are located. Our approach offers two refinements to standard cluster detection methods. First, instead of using fixed spatial boundaries, our method allows us to measure the concentration of brewery point locations across a spectrum of spatial scales. Additionally, our approach enables us to account for important underlying factors that influence the location of beer production. We use point data for all U.S. breweries in 2014. Our results show that the localization of beer production is significant and strongest at small spatial scales and diminishes rapidly with increasing distance, after controlling for population. We map the results to show the spatial variation in brewery agglomeration across the United States.     

基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演

获取准确的近地表横波速度对复杂地表条件下弹性波地震数据处理和成像非常重要.在浅层面波工程勘探中通过反演提取的频散曲线可以获得近地表横波速度结构.在多道面波频散曲线分析中, 频散关系拾取的精度直接影响速度反演结果的可靠性.本文在多道面波叠加及自动拾取频散曲线基础上, 提出了基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演方法.该方法充分考虑了低信噪比条件下面波频散曲线的不确定性, 通过在频散曲线拾取中引入曼哈顿距离K-Means聚类算法提高频散曲线拾取的准确性.采用多道多窗口叠加技术提高了面波反演对横向速度变化的适应性, 通过聚类算法和多窗口叠加提高反演的可靠性, 聚类算法获得较准确的频散曲线更利于后续横波速度反演过程.模拟数据算例对比表明本文提出的方法比常规算法效果更好, 精度更高.将提出的方法应用于工程勘探和油气勘探的面波数据反演中, 结果也验证了该方法的有效性.

     

基于无监督方法确定岩土参数取值

随着城市工程建设的发展,建筑工程事故问题愈发突出,采用传统方法求取的岩土参数区间无法满足实际工程需要。基于无监督学习思想,选取工程性质较差的泥炭质土,结合工程经验选用8个物理指标作为输入集,利用主成分分析（priciple components analysis, PCA）算法实现多样本多参数去耦合的降维处理,得出各物理指标相关性及敏感度,结合其相关性及敏感度赋予不同埋深泥炭质土物理指标的综合评价值。利用k-means聚类分析泥炭质土物理指标、综合评价值及工程特性之间的关系,为岩土参数选取提供理论基础。采用监督学习方法——BP神经网络算法分析无监督结果,验证（PCA—k-means）算法模型的合理性。将通过聚类分析得到的正态样本利用多种截尾法优化,得到可靠取值区间,并将取值结果与实际工程取值比较,验证了该模型工程参数取值的合理性。该算法模型具有较好的工程应用价值,所得研究结果可为工程勘察、设计、施工参数取值提供参考,也能为岩土参数取值分析提供新的分析方法。     

一次典型梅雨锋暴雨过程的多尺度结构特征

利用2006—2014年4—9月湖南117例强降雨天气过程高空、地面观测资料,依据湖南省暴雨预报经验和方法,将强降雨天气过程分为低涡冷槽型、地面暖倒槽锋生型、副高边缘型、台风型、梅雨锋切变型和华南准静止锋型6种类型。在此基础上,以同期222个暴雨日当天08时20°—35°N、105°—120°E范围内500 hPa高度场和850 hPa径向风为参数,采用K-均值聚类法,通过反复迭代得到6类暴雨日客观天气型。结果表明:第1、2、6类暴雨日天气形势场特征和强降雨落区分别有60%以上与台风型、低涡冷槽型、地面暖倒槽锋生型强降雨过程的特征吻合;第3、4、5类暴雨日分别出现在2种或以上强降雨天气过程期间,其天气形势场和强降雨特点对应强降雨过程的不同阶段;6类聚类结果较为客观地反映了湖南省汛期暴雨的天气形势和降雨特点,分型结果可作为湖南汛期暴雨预报客观分型的参考依据。

     

基于FCM和AHP的青藏工程走廊冻土工程地质条件评价

青藏工程走廊是连接内地与西藏的重要通道, 承载了多条重大冻土线性工程, 因其沿途生态环境的脆弱, 以及地基中高温高含冰量冻土的存在, 对气候变化和人类活动极为敏感。本文通过对影响青藏工程走廊(唐北段)内冻土工程地质条件各因素的分析, 选取体积含冰量、年平均地温、坡向、坡度和植被覆盖度5个因素作为评价因子, 分别采用模糊C-均值聚类(FCM)和改进标度的层次分析(AHP)两种不同的方法对青藏工程走廊(唐北段)内的冻土工程地质条件进行了评价, 利用地理信息系统(GIS)技术将两种评价结果进行可视化。对AHP计算结果进行分级, 并与FCM聚类结果进行对比分析, 结果表明, 工程走廊内高温高含冰量、坡度较高、坡向朝南区段工程地质条件较差, 主要集中在昆仑山垭口、楚玛尔河高平原、五道梁、开心岭等区段。上述两种方法的评价结果具有较好的一致性, 均能较好地评价青藏工程走廊内的工程地质条件。     

浅谈地质资料集群化产业化上海模式在湖北黄石市的应用

地质资料是地质工作形成的重要基础信息源,是国民经济和社会发展的重要信息支撑.但是,地质资料的分散保管、各自利用的现状难以满足国民经济发展对地质资料信息共享服务的需求.上海市地质资料汇交机制具有以下特点:(1)将城市勘察地质资料纳入了地质资料汇交管理主流程,从机制和制度上保证了城市勘察地质资料的正常汇交;(2)建立了城市地质建模和三维可视化方法;(3)建立了地质资料信息共享机制;(4)建立了地质资料信息服务机制,上海市地质调查院以地质需求为导向,加强地质资料集群和深度开发服务.同上海市相比,黄石市地质资料信息服务集群化具有独自特点:将地质数据分为1 1类,计100多个数据类型;建立了矿业城市和地级市地质资料信息服务集群化技术路线、技术方法和标准体系,在城市地质模型的基础上,建立了矿业城市矿政管理与服务模型;对地质资料进行了分步集群化,即地质资料目录收集齐全→地质资料收集、汇交齐全→建全试点数据库→建好地质三维模型→地质资料、数据、图形、模型的管理和分析评价;建立了黄石市地质资料管理服务系统,还有待完善.黄石市地质资料管理服务系统的建立及地质资料信息服务集群化技术方法,对全国矿业城市和地级市城市地质资料信息服务集群化产业化工作的开展具有示范作用.     

稀土元素配分曲线的相似性度量算法及其在黄海沉积物物源判别中的应用

稀土元素配分曲线常被用于判别沉积物物源,相同物源沉积物的稀土元素配分曲线往往具有相似的形态特征。然而,当前稀土元素配分曲线相似性判别仍然采用人眼目视判别,主观性较强且无法实现定量判别,因此需要一种统一的度量手段实现稀土元素配分曲线的定量相似度计算,进而在此基础上开展聚类、分类等统计分析操作,充分挖掘稀土元素数据中的物源信息。本研究提出一种稀土元素配分曲线相似性度量算法,该算法不受稀土元素绝对丰度的影响,能够有效甄别稀土元素配分曲线之间形态上的差异。该算法的聚类结果显示,黄河和长江是南黄海中部泥质区的主要物质来源,黄河黏土粒级物质可以由沿岸流输运至黄海33°N处,长江黏土粒级物质被黄海暖流携带北上最远至黄海36°N附近,西朝鲜海洋锋面将朝鲜半岛河流的影响范围限制在了其东侧;东南黄海泥质区除了接收朝鲜半岛河流的供给外,其南部还接收了中国河流的细粒物质供应。     

热带季节内振荡在印尼海区域东传路径的分布及其机制

本文利用降水数据,从拉格朗日观点追踪了热带季节内振荡（MJO）路径,对其在海洋性大陆（100°～120°E）区域的分布及机制进行了探讨。以24 h内超过12 mm的降水范围为MJO的对流区域,以该区域的“重心”为MJO的对流中心,追踪MJO的路径,并形成其路径集。由于向东传播的MJO主要发生在北半球冬季,因此我们聚焦于MJO在北半球冬季的路径分布特征。结果表明,以降水量来衡量,MJO事件主要从赤道附近（5°S～5°N）通过印尼海区域。这和前人以对外长波辐射（OLR）为指标得到的MJO在印尼海区域向南偏折有明显的区别。此外,与MJO伴随的降水主要从赤道附近通过的结论不依赖于厄尔尼诺–南方涛动（ENSO）及印度洋偶极子（IOD）等背景气候态。机制分析表明,与MJO伴随的降水通过印尼海区域的路径主要受强的海表热通量异常的调制,而与暖海表温度（SST）异常的区域并不一致,这也造成了从降水和OLR两个不同角度看到的MJO通过印尼海区域的路径不一致。