基于出租车GPS数据的贵阳市交通状态空间自相关分析

城市交通状态具有时空性,自身又具有空间自相关特征。分析城市交通状态空间自相关特性,对交通管制、居民出行行为以及城市道路基础设施建设具有重要意义。基于贵阳市中心城区出租车GPS空间数据库,划分交通小区并计算各交通小区平均行程速度和空间自相关Moran’s I指数,对贵阳市中心城区交通状态的空间自相关性和演化特征进行分析。结果表明:1)全局时空Moran’s I指数形成良好的空间相关性,存在一定的空间聚集性,且随时间的推移空间自相关性呈波动式变化,工作日与休息日分时段时空Moran’s I指数变化态势明显,交通状态表现为时空集聚性强;2)局部时空Moran’s I指数高高聚集与低低聚集模式在空间上维持良好的稳定机制,高高聚集呈现城市外围区域指向性特征,低低聚集呈现城市核心区指向性特征;3)工作日与休息日早晚高峰时段各种类型区分布格局保持高度共轭协同,仅有小部分区域出现异质情况;4)时空Moran’s I指数时空聚集区域在空间上表现出由弱聚集向强聚集,再向弱聚集状态转变。在高峰时段表现为强聚集趋势,在非高峰时段聚集程度较弱。     

我国东中部地区小时降雨集聚时空特征

基于1980—2012年1457个站点小时降雨数据,研究我国中东部地区5—9月降雨集聚指数(PCI)的时空分布特征,探索PCI与不同降雨强度和不同持续时间小时降雨变量之间的关系,揭示影响PCI变化的降雨特征变量。研究结果表明:我国中东部地区PCI在0.56~0.78之间,并具有明显的区域差异。东南沿海PCI高于西北内陆,在东北、华北及四川盆地形成3个高值中心,并在海拔差异较大的地区发生突变。线性趋势分析表明,我国中东部地区近33年PCI呈上升趋势。PCI与极端降雨之间呈显著正相关,且随着降雨量的减少,相关性显著增强。     

1976—2020年弥河流域不同等级降雨时空分布特征

为了对弥河流域的降雨特征及未来演变趋势进行研究,基于流域15个气象站1976—2020年的逐日降雨数据,应用Mann-Kendall检验、反距离插值和重标极差(R/S)分析法,研究不同等级降雨量与降雨时间的时空分布特征,并探讨不同等级降雨对年降雨的影响以及流域未来降雨结构的发展趋势。结果表明：研究期内弥河流域年降雨量呈逐年增加趋势,除大雨外,其他等级降雨量呈增长态势,降雨时间总体呈减少趋势,仅中雨、暴雨时间呈增加态势;流域年降雨量从上游向下游呈递减趋势,与大雨、暴雨空间变化一致,年降雨时间与小雨时间空间分布格局一致;中雨对年降雨量的贡献率最高,为27.99%,小雨的发生率最高,为72.07%;相关性分析显示,流域年降雨量与降雨时间分别受暴雨降雨量、小雨时间的影响最大;流域暴雨降雨量、暴雨时间与年降雨量都表现出较强的持续性,未来变化趋势与过去相一致,降雨等级存在向暴雨转变的趋势。     

北京市通州区降雨时空特征分析

利用1973 — 2018年通州区17个气象站的逐日降雨数据，统计小、中、大、暴雨4个等级降雨发生频次和降雨累积值，分析不同等级降雨空间分布特征；采用百分位阈值法、滑动平均法等方法，分析极端降雨阈值及时空演变规律. 结果表明:1）通州区降雨95%阈值范围为44.1~50.2 mm，99%阈值范围为74.5~93.5 mm，99%阈值更能体现极端降雨事件.2）99%阈值的极端降雨发生在6 — 9月，主要在8月上旬、7月下旬、6月底7月初. 宋庄镇北部和西集镇东部较易发生极端降雨事件；副中心范围内的张家湾镇北部和潞城镇西北部较易发生极端降雨事件.3）极端降雨发生的频次整体呈减小趋势，北部和东部呈上升趋势，西南地区呈下降趋势，在空间上有明显的分界线.4）西集镇东部极端降雨频次、极端降雨量和极端降雨量贡献率不仅处于较高值，而且年际变化呈上升趋势，应为重点关注区域.      

湖北省土壤微量元素县域分异特征及其与健康相关性

土壤微量元素与人体健康息息相关.以土壤普查和人口普查数据为基础,运用GIS空间分析及SPSS数理统计方法,对湖北省县域尺度上土壤有效态微量元素空间分异特征进行分析,并对微量元素与人口健康相关性进行探讨.结论如下：1)县域尺度上Zn、B、Mo、Mn、Fe、Cu 6种土壤微量元素分布均存在明显空间聚集特征,B元素的Moran's I值最大,其空间聚集性相对最好,Zn元素的Moran's I值最小,空间聚集性相对最差;空间分布模式中以高值聚类(HH)所占比例最高,同时正热点区域比例均高于负热点区域,不同微量元素之间的正、负热点区域空间分布存在某些一致现象.2)县域尺度上人口健康水平分布存在明显的空间聚集特征,并非在整个区域内随机散发分布,长寿指数的集聚性要略高于死亡率,表明县域尺度上湖北省长寿人口分布相对较集中;长寿指数和死亡率的空间分布模式差异较大,同时发生高值或低值聚集的县域个数和空间位置呈现出不同分布特征.3)Mo和Cu两种元素与人口健康指标相关性达到显著性水平,表明其在一定程度上影响着区域人口健康状况;适量的Zn和Mn元素是已被证明有益于人体健康的微量元素,但在本次研究的县域尺度上进行相关性分析时,没有通过显著性检验.研究有利于深入认识土壤微量元素空间分异特征,为进一步开展土壤环境与人口健康的机理研究提供借鉴.     

基于时空立方体的南昌市房价时空分布特征分析

根据南昌市2016年7月至2018年6月共24期的692个商品住宅均价,利用时空立方体探究南昌市房价的时空分布特征。主要结论如下:1)南昌市的房价在时空尺度上有着非常明显的分异特征,且有着非常显著的增长趋势,在24个月的连续时间内基本呈现了强空间聚集模式,以高-高聚类和低-低聚类模式为主;2)沿江区域和中心城区以时空热点模式为主导分布,而城市外围区域主要表现为时空冷点模式,且时空热点区域的强度从未减弱,时空冷点区域有逐渐消失的趋势,这预示着南昌市的房价将进一步上涨。     

乡村聚落时空分布特征及驱动因素分析——以安徽黟县为例

【目的】基于遥感数据和3S技术进行乡村聚落时空分布特征及演变规律研究,为推进美丽乡村建设和实现地区可持续发展提供参考。【方法】以安徽省黟县为对象,基于核密度分析、GIS空间分析、景观格局指数以及空间自相关等分析方法,探究研究区2010年、2012年、2014年、2016年4年乡村聚落的时空分布特征与景观格局变化的驱动因素。【结果】2010年与2012年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈较弱的聚集分布,2014年与2016年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈显著的聚集分布状态; 2010年、2012年、2014年、2016年的Moran's I指数均大于0,黟县乡村聚落存在正的空间相关性,2016年Moran's I指数较2014年的低; 黟县乡村聚落核密度估计值相似的地区在空间上聚集分布的趋势有所减弱,空间分布的差异性在增强; 地势、河流等自然因素以及道路、城镇经济、人口变化等社会因素影响黟县乡村聚落分布格局的演变。【结论】黟县乡村聚落的时空分布格局特征与演变研究能够为美丽乡村建设中的合理规划、聚落优化、土地资源利用以及可持续发展规划建设提供理论依据。     

云南省县域农民人均纯收入时空格局分析

基于空间自相关分析方法,分析了2003—2008年云南省农民人均纯收入的时空格局演变模式。分析结果显示:2003—2008年期间,农民纯收入在时间尺度上呈现逐年增长模式,在全局空间尺度上呈现很强的正空间自相关性;农民人均纯收入高-高的的区域和低-低的区域始终呈现着显著的空间集聚特征;自2004年以来,农民人均纯收入相似的县其空间聚集程度表现逐年减弱的趋势,但其空间自相关性仍然较高。     

河南省生产性服务业集聚水平时空特征研究——基于区域和行业视角

河南省生产性服务业的空间优化布局对于区域产业调整、制造业发展,促进河南经济发展具有重要意义.运用全局主成分分析、克鲁格曼专业化指数、空间基尼系数、区位熵等方法从区域和行业两个视角分析河南省生产性服务业集聚水平的时空特征.结果表明:①从区域视角来看,运用全局主成分分析,在时间维度上,只有郑州得分一直呈上升趋势,且变化较大,其他省辖市则变化不大;在空间上差异明显,郑州集聚水平处于绝对优势.运用克鲁格曼专业化指数分析,时间维度上生产性服务业专业化程度不高,产业结构有异化的趋势,但从空间角度来看,除濮阳外产业结构整体变化不大.②从行业视角来看,在时间维度上,除科学研究、技术服务和地质勘查业以及批发和零售业外,其他分行业和整个生产性服务业集聚水平都大致呈倒"V"形分布,整体上呈上升趋势,且知识和资本密集型行业集聚水平较高;从空间角度来看,市域范围内,整个生产性服务业及各分行业集聚格局整体相对较稳,局部变动明显.     

城市多类型商业空间时空异质性及影响因素

基于政府开放数据,运用核密度分析、双变量Moran's I指数、多中心性评估模型(MCA)等空间计量分析方法,对城市多业态商业空间时空分布特征及其影响因素进行探究.结果表明:总体上,2000—2014年间五种类型商服设施年度增量遵循"倒U型"曲线变化过程,空间上遵循由"分散"向"多核集聚"转变的空间分布模式,且集聚程度不断增加,但是设施数量的年度增速趋势及业态间集聚特征变化、集聚强度上存在明显业态差异;影响因素方面,人口密度、基准地价水平以及交通网络中心性对商业空间布局影响显著,但不同业态商业受不同区位选择因素的影响程度存在差异.批发零售业的分布与人口密度间的相关性最强,金融保险业受人口密度的影响最小,同时多分布在基准地价高的区域,文体娱乐业多分布在基准地价低的区域,交通网络中心性对批发零售业、住宿餐饮业和居民服务业区位选择的影响比对金融保险业和文体娱乐业更大.     

基于时空数据挖掘的铁路客流预测方法

提出了一种新的基于时空数据挖掘的铁路客流预测方法,该方法一方面采用统计学原理对目标对象本身的时序进行预测,另一方面通过神经网络解算相邻对象的空间影响,最后使用线性回归得到综合预测结果.采用该方法对某铁路直通区段2004年春运期间旅客总发送量进行预测,与不考虑空间影响的预测方法相比,预测精度有所改善.     

现有时空数据模型的研究

阐述了时空数据建模的主要定义，分析了时空数据库领域的建模需求，包括时态语义、空间语义、时空语义和查询能力．通过对各模型在时空领域中实际应用的研究，重点比较了现有时空数据模型在这4个需求方面的能力表现，并对模型做出评价．结果表明，面向对象数据模型和移动对象数据模型在时空对象的表达上体现了较强的能力．     

时空数据库及其版本化管理

分析了时空数据库及其版本化管理的相关情况,阐述了时空数据库的功能特点和与传统空间数据库相比较的优点,通过对比面向对象时空数据模型与传统关系数据模型,说明了面相对象时空数据模型的优势.举例论述了版本化管理时空数据库的方法,提出时空数据库多版本、多用户、多时态的管理模式,并且结合ArcGIS中版本,实现了该管理模式,"冲突"等问题也得以解决.     

基于综合时空数据模型的包头市郊区土地监测信息系统

为了深化多时态地理信息系统 (TGIS)研究 ,建立包头市郊区土地监测信息系统 ,提出了时空地理实体这一新的概念。阐述了决定土地监测信息系统模型设计的数据基础、身份确认原则、时间综合期、时间粒度和查询功能等几个关键因素。以时空地理实体为出发点 ,根据土地监测信息系统的特点将基图修正模型和组合体模型结合起来形成综合时空数据模型。实践证明基于综合时空数据模型建立的包头市郊区土地监测信息系统具有较高的时间效率、空间效率和较强的查询功能     

基于时空图卷积网络的输电线路覆冰预测

针对已有的输电线路覆冰预测模型鲜有考虑覆冰过程中的空间特征信息，从而导致预测精度欠佳的问题，本文从时空序列预测的角度建立输电线路覆冰方面的预测体系，采用图卷积网络(Graph Convolutional Network, GCN)构建输电线路覆冰预测模型，基于图神经网络设计对输电线路覆冰拉力的图数据进行深度特征学习与图特征向量表示，以更好地提取电网塔杆覆冰拉力值的时空分布特征，从而准确预测未来的拉力值。基于南方电网的真实实验数据，设计一套可靠的数据预处理流程，将电网覆冰拉力数据转化为可以深度学习的时空序列大数据进行训练和验证。实验结果表明，本文提出的模型较已有的主流覆冰预测模型具有更加优异和稳定的预测结果，能够为输电线路及时除冰工作提供决策参考。     

时空数据模型的初步设计

时空数据库用于模拟和查询位置或形状随时间改变的移动对象。提出了用于表示移动对象的时空数据类型和扩展数据类型。并在此基础上,对时空操作符也作了相应的概括。该数据模型便于实现,并能较好地支持时空查询。     

时空数据模型的初步设计

时空数据库用于模拟和查询位置或形状随时间改变的移动对象。提出了用于表示移动对象的时空数据类型和扩展数据类型。并在此基础上，对时空操作符也作了相应的概括。该数据模型便于实现，并能较好地支持时空查询。     

地籍管理信息系统中宗地数据的时空组织与查询研究

时态信息是地理信息系统（GIS）中信息的重要一维，时态地理信息系统（TGIS）已成为当前国际GIS研究的热点。在地籍管理工作中，空间对象的历史状态和引起状态变化的相关事件等数据作为重要的存档资料都应当加以保存。在简要介绍了时态地理信息系统和时空数据模型之后，以地籍管理信息系统中的时态数据的管理来讨论适合实际地籍管理的宗地时空数据组织和查询。第一部分分析了宗地变更的基本类型，主要讨论了空间物体形态的变化，一般分为宗地合并、宗地分割和复杂变化。接着在第二部分则描述了宗地变化的时空拓扑关系－空间相关性（spatio-overlap）和时间相接性（time-meet）。第三部分在不改变原有的数据库的存储结构的条件下，运用基态修正法，通过定义时态对象来构造宗地数据时空模型，据此在宗地层区分现状层和历史层来对时态数据进行数据组织。在第四部分，根据宗地数据的时空变化类型和时空拓扑关系，设计了查询算法进行宗地空间数据的时态查询，并提供了查询算法的关键代码。最后，我们以某市旧城改造的实验数据进行了验证，实践表明运用该方法可以有效地对时态数据进行快照查询和任意宗地进行时态跟踪和搜索。     

基于时空视频块的背景建模

提出了一种基于时空视频块的背景建模方法,时空视频块同时包含空间表观信息和时间运动信息.一个给定的背景位置在所有可能光照条件下的时空视频块集中位于一个低维的背景子空间中,而运动前景的时空视频块散布在背景子空间外的整个高维视频块空间中,采用一种高效的在线子空间学习算法实时更新背景子空间的主成分,根据时空视频块到背景子空间的距离来区分背景时空视频块和前景时空视频块.实验结果显示,本文中提出的方法能够在光照剧烈变化、前景与背景对比度较低的情况下准确地检测出前景目标.     

地理信息系统中时空拓扑关系计算表达

针对TGIS时空对象,建立了基于时段时空数据模型,根据9交模型以及基于时段的时间表示方法,定义了TGIS时空对象时空拓扑关系模型,利用代数方法给出了时空拓扑关系计算的规则.能有效地重建时空数据的历史状态,跟踪时空数据的变化,处理一切基于时间的查询,实现对TGIS时空对象时空拓扑关系的计算.