基于室内定位数据的群体时空行为可视化分析

室内定位数据记录了用户在室内空间活动的时空轨迹,是研究人群室内行为的重要信息源。室内数据时空耦合、分布复杂,可视化分析可以更好地揭示其规律。然而,与室外数据不同,室内数据具有时空粒度细、定位精度高等特点,与POI之间的空间关系更为明确,其轨迹受到室内设施和空间的制约,出现高维和不规则的特征,而这给室内行为研究提供依据的同时,又给可视化分析带来一定的挑战。现有的可视化方法主要应用于室外定位数据,关注轨迹自身的活动轨迹分析,往往忽略了所经过POI语义信息表达。针对这一问题,首先分析室内空间结构与定位数据的特征,阐述室内空间可视化分析的特殊性;在此基础上,面向室内人群的时空分布、移动模式及相关POI之间的对比、关联分析的需求,细化可视化分析的内容,明确可视化分析与展示的对象,并设计数据结构;从数据结构、可视化方法、展示图件及用户交互4个层次构建时空行为可视化分析模型;基于上述方法,采用WebGIS和WebGL技术综合设计和实现了面向商场定位的商场客流分析系统;最后,通过某一大型商场的用户定位数据进行可视化分析,从而验证了研究成果的正确性和有效性。     

基于网络游记的青岛市国内旅游客源市场结构与旅游流时空特征分析

随着“互联网+”的普及和自由行的广泛参与,以网络游记为代表的旅游信息逐渐增多,为旅游客源市场结构与旅游流时空特征研究提供了可靠数据源和新的视角。从携程旅行网与马蜂窝网站采集2016年1月1日至2018年12月31日共3 a的青岛市网络游记并清洗、归纳,共得1 891篇有效样本,涉及全国28个省区市共131个城市,结合统计分析及ArcGIS空间分析方法,以地级市为研究单元深入探索青岛市国内客源市场结构与旅游流时空特征。结果表明:① 青岛市国内客源市场可按客源城市游记样本数量指标划分为核心层、次核心层、中间层、次边缘层、边缘层5个层级,“胡焕庸线”两侧差异显著。② 客源吸引半径达590.68 km,覆盖京津冀、长三角、辽、豫、皖部分地区;引力主场集中在1 500 km范围内,在接近500 km处出现客源最高峰。③ 旅游流年内变化季节差异显著,存在节假日及“峰-谷”循环的周末效应;沿海区市与内陆区市的旅游流空间分布密度极不均衡,4个季度差异显著;旅游流轨迹集中于胶州湾东西两岸,尚未形成串联各景区景点的闭合式旅游环线。     

居民活动视角的城市雾霾灾害韧性评估 ——以南京市主城区为例

基于居民活动视角解读城市雾霾灾害韧性潜在的人地关系内涵,以南京市主城区进行韧性评估的实证分析,提出针对性韧性提升策略。结果表明：① 主城区雾霾灾害韧性整体处于处于低水平,现状建成环境适应性效果有限。② 居民活动扰动性、建成环境适应性分别呈现冷热“多核”圈层集聚、“带状”集聚的空间特征,两者匹配失衡导致霾灾害韧性的空间分异不显著且大部分地区水平较低。③ 居民活动扰动性主要受雾霾严重性的直接或间接影响,建成环境适应性受生态减霾性、设施避霾性影响均较大,雾霾灾害韧性则更受居民活动扰动性影响。雾霾灾害韧性的建设应针对性地提升建成环境适应性或降低居民活动扰动性,并注重两者在空间优化措施上的匹配。     

中国及其周边国家间地缘关系解析

地缘关系研究作为地理学中一个重要研究领域越来越受到学者关注,开展基于大数据的地缘关系的定量研究,是对传统地缘关系研究的重要补充。利用新闻媒体大数据GDELT从全球性的视角将中国及其周边国家间地缘关系综合表达为合作与冲突关系,通过有序聚类方法识别中国及其周边国家合作与冲突的阶段划分,并对不同阶段国家间的合作与冲突关系进行社会网络分析,利用社区探索等工具对合作与冲突网络进一步剖析和解译,最后对不同时段内突出的双边关系进行对应分析,以及以中国为中心的均衡度分析。结果发现：1979-2017年中国及其周边国家间合作与冲突关系在时间上表现出明显的3个阶段,中国逐渐成为网络的中心,形成了以中国为中心,以俄、日、韩为支撑的广泛合作格局;中越、中日、中俄、朝韩等各阶段突出的双边关系表现出各异的发展态势和驱动因素;伴随着中国和平崛起的进程,中国与周边国家的合作越来越均衡,与此同时中国与周边国家的冲突范围不断扩大。     

气象大数据云平台归档系统设计及实现

本文针对"天擎"归档系统的建设需求、总体架构,提出系统实现的若干关键技术问题并进行深入分析,气象大数据云平台(以下简称"天擎")归档系统设计为面向海量数据归档存储的支撑系统,保障数据的安全完整。系统基于在线存储、离线存储以及磁带库管理软件,通过层次性结构体系、消息队列和微服务技术框架,实现多协议数据归档、敏感数据归档及转储数据归档等功能,满足各种新增数据归档业务场景,同时具备丰富的数据回取服务、数据全流程的追溯和规范化的磁带管理保障等功能。2020年8月"天擎"归档系统投入业务运行,每日归档的实时数据量约为10TB,后续最高可承载约240TB日数据量的归档业务。     

锆石微量元素对成矿岩体的判别——来自大数据思维的应用

华南钦杭结合带燕山期岩浆活动异常活跃,且具有较明显的成矿专属性。近年来微区测试技术日益成熟,积累了大量锆石微量数据。通过全体数据挖掘的思维方法,对前人发表的数据进行了进一步数据挖掘,利用锆石稀土元素对岩体成矿潜力进行判别,探讨有效的找矿地球化学标志。利用Python语言编程,对采用的13种稀土元素及元素比值进行穷举式组合,获得了4095个二元图解及121485个三元图解,并设计筛选算法,自动筛选出能有效区分锆石母岩成矿类型的图解。结果表明,锆石稀土元素含量及比值图解对不同成矿类型岩体的区分程度各异:与Ce、Eu有关的地球化学指标可以较清晰地对斑岩铜矿和钨锡(锡)矿床进行判别,这可能与岩体的氧逸度和含水量有关。此外,还挖掘出一些新的元素组合图解,如Dy/Lu-Er/Lu、Gd/Dy-Er/Yb等,可以有效区分岩体成矿类型,其隐含的地球化学机制尚待进一步解释。地球化学数据挖掘结果可以作为找矿标志使用,为华南燕山期岩浆-热液矿床研究及找矿勘查提供了科学依据,也是大数据技术在矿床学方面应用研究的积极探索。     

基于AlexNet网络的二维找矿预测——以松桃—花垣地区沉积型锰矿为例

在大数据的时代背景下,地质大数据逐渐趋于复杂化的模式与其间的空间关联性为基于机器学习算法的矿产资源定量预测带来了更大的挑战。利用深度卷积网络算法优异的分析性能来提取不同成矿条件下多种二维要素图层的空间分布特征与关联性是一项非常有意义的探索性实验。以松桃—花垣地区沉积型锰矿为例,利用深度卷积神经网络模型AlexNet挖掘Mn元素、沉积相、大塘坡组出露、断裂及水系的空间分布与锰矿矿床的就位空间的耦合相关性,以及不同的控矿要素之间的相关性,以此训练出二维矿产预测分类模型。经过训练后,可以得到验证准确率88.89%,召回率为66.67%,损失值0.08的深度卷积神经网络分类模型。应用该模型对未知区进行二维成矿预测,共圈定出91、96、154、184号4个成矿远景区,其中91号和154号的区域含矿概率为1,96号含矿概率为0.5。由此可见,预测区具有很大概率存在尚未发现的矿床。     

一维到三维密度分布函数及其可视化在大数据分析中的应用——以苦橄质玄武岩等为例

提出不同维度的密度分布函数的计算方法和可视化方案,以解决不同数量级和不同测量误差的岩石样本数据分析对比困难的问题。通过SiO_2、全碱和MgO指标的三维密度分布函数和t-分布随机邻域嵌入可视化方法对GEOROC和PETDB数据库进行发掘,发现大洋岩(oceanite)和富辉橄玄岩(ankaramite)与苦橄质玄武岩(basalt, picritic)成分相近,而铁质苦橄岩(picrite,ferro)与侵入的橄榄辉长岩和苦橄岩(picrite)成分相似。利用二维密度分布函数和可视化技术,对比分析了不同岩石在TAS图解和硅镁图上的数据分布状态和数据集中核心区域。发现总体分布上,更富镁的苦橄岩的SiO_2含量高于苦橄质玄武岩,超基性的苦橄岩(picrate)核心区域主要分布在TAS图解的B区,这与以SiO_2=45%划分基性岩和超基性岩界线的观点矛盾。     

强震记录中速度大脉冲模拟及其对反应谱的影响

在近断层地震中,具有速度大脉冲的强震动对建筑物的影响较大。为了描述速度大脉冲,Makris和Roussos提出了由简单连续函数构成的模型,该模型参数较少、形式简单,用来描述实际地震记录中的速度脉冲大多取得较好的效果,但还是有一些记录模拟的结果会出现“丢失”现象,存在一些缺陷。针对此问题,本文提出了2个改进的方法——组合法和镜像法,用来扩展Makris和Roussos模型的适用范围,使其具有更好的适应性。     

大数据驱动下变质岩岩石学研究展望

变质岩记录了地球特别是大陆形成以来的演化历史。变质作用是地球出现固态岩石后构造演化的物质记录,是地球岩石圈的黑匣子、深部探针和指示剂,是深时地质记录最典型的地质指纹。变质岩及变质作用承载了地球特别是大陆构造演化过程以及构造体制随时代演化的研究重任。随着变质相平衡研究的发展以及相关数据资料的积累,因应大数据时代的到来,如何完善变质岩岩石学知识体系,对分散的数据进行整合,形成新一代数据平台,运用大数据方法解决前沿科学问题,成为变质岩岩石学新的学科生长点。文章总结介绍了国内外与变质岩有关的数据库（如MetPetDB、PetDB等）,并对近年的研究热点做了综述。笔者认为,大数据驱动下,可以针对一些相关科学问题先行开展研究,如：（1）早期大陆的物质、形成机制、生长过程和稳定化; （2）造山带、克拉通结构以及洋陆相互作用的过程;（3）壳-幔相互作用、接触带结构、能量、相转换与物质交换;（4）地球的热体制演化及其与大陆结构与成分演变的时空联系。