面向移动对象范围的混合索引结构

许多时空应用(如火灾模拟等)需要高效地查询移动对象的变化范围,针对此需求提出了基于TPR-tree和GF索引方法的两种混合索引结构,以支持对移动对象当前和未来范围的预测时空查询.在代价模型分析的基础上,基于模拟数据集的实验结果表明,这种混合索引方法能够有效地支持对移动对象变化范围的预测查询.     

区域交通状态分析的时空分层模型

为了解决区域交通状态分析问题,提出了一种区域交通状态时空分层模型及其建立方法。根据区域交通状态分析需求,设定交通拥堵的不同截值,把路口状态划分为不同层次,建立了时空分层模型。该模型含盖了交通网络的微观、中观和宏观交通参数,包含交通网络时空信息和交通状态信息,得到路口可达性和路段连通性的分析结果,解决了目前区域交通状态自动分析中模型建立问题。仿真结果表明:分层模型能够把路网中不同交通状态的路口分离为具有不同可达性的层次,能够从中分析出路口可达性、路段连通性和路网交通状态的变化,并能够直接表示时空状态信息。该建模方法和分析方法可以直接用于交通状态的自动分析中,所提出分层模型也可用到交通诱导和交通控制中。     

移动对象时空拓扑关系模型

时空拓扑关系是移动对象时空特性研究的一个重要内容。针对二维欧氏空间内的平面移动对象,建立基于时间片的时空数据模型。并基于点集理论定义移动对象时空拓扑关系的定性模型,表达为由9交模型描述的时态拓扑关系和空间拓扑关系的复合。同时提出其时空拓扑有效性、可计算性约束及其计算规则,进而给出移动对象动态时空特征的表达方法。该模型提出了一种移动对象时空拓扑关系的表达和计算方法,有效的刻画其动态特征,可以为移动对象数据库及其时空查询提供理论基础     

基于移动点对象和事件的宗地时空变化表达

地籍管理中核心要素宗地的几何空间和属性信息具有典型的时空特性.以往宗地时空变化的研究主要集中在表达宗地的某一方面,对宗地所有属性和几何空间信息时空变化的表达需要加强.同时,移动对象理论在表达宗地时空变化的研究与应用还没有,且在表达多个对象间同步变化时仍需进一步研究.针对这2个问题,分析了宗地时空变化的类型,提出了基于移动点对象的单个宗地几何空间和属性(单一属性和权属)信息时空变化表达方法以及基于事件的多个宗地间时空变化表达方法,并研发了地籍宗地时空管理原型系统,验证了文中提出理论方法的可行性和有效性.     

一种改进的移动对象时空数据模型

分析了MOST模型和离散模型各自存在的问题,给出一种改进的移动对象时空数据模型HCFMOST．模型采用三次Hermite插值函数模拟移动对象的历史单元的轨迹且利用线性函数模拟移动对象的当前单元的轨迹,对当前单元中的误差进行了处理．该模型能够对历史轨迹进行精确的查询,对当前和未来的轨迹进行带误差的查询．     

基于效率和时空资源的交通网络可靠性评价分析

为准确评估交通网络运行质量和设置合理性,从路段视角出发以运行效率、时间与空间资源作为评价维度,选取速度偏差率、高延时运行时间比和常发拥堵路段里程比作为评价指标,结合地理信息系统将可靠性和道路属性进行匹配,直观刻画不同路段可靠性的空间分布特征。结果表明：考虑效率和时空资源的可靠性评价方法准确度提升8.7%,且较为适用高等级道路和中长路段,最小误差平方和(sum of squares of minimum error, SSE)分别下降46.5%和56.5%;基于地理信息系统(geographic information system, GIS)的路段可靠性空间分布特征和实地调查结果相吻合;效率和时空资源对于可靠性的影响权重分别为0.378、0.210、0.412。研究结果为进一步提升道路管理水平和交通网络运输质量提供了参考借鉴。     

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.     

一种基于过程的动态时空数据模型

 通过对土地利用时空对象变更的考察,指出纯粹以事件或事件序列方式构建的时空数据模型在时空要素关联和事件因果关系表达上存在的不足,提出以过程为核心的时空数据模型PBSTDM。该模型能反映时空对象的演变过程,以及在这个过程中产生的事件因果联系。给出了该模型的数据组织体系,以及基于此模型在土地利用更新调查中的应用系统实例,表明该模型能减少数据访问的复杂度,提高时空数据处理的效率。     

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     

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。     

考虑临近时空序列影响的城市交通状态判别方法

以营运车辆的GPS数据作为研究对象,根据路网连接的拓扑属性构建电子矢量地图,在离散化的时-空系统中,提出新的交通状态判别算法设计思路. 考虑路段交通状态的时空关联特性,采用当前路段速度、邻近时空序列速度综合计算进行路段交通状态判别.     

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。     

基于多机场终端区交通态势的航班延误预测

为了针对性地制定后续优化措施,以降低多机场终端区内航班延误所带来的不利影响,并提高多机场系统内各机场的运营效率,进行多机场终端区航班延误的预测研究。首先,考虑多机场终端区交通态势对航班延误的影响,在对多机场终端区交通态势进行分析的基础上,建立了6个描述终端区交通态势的指标。接着,构建反向传播（back propagation,BP）神经网络航班延误预测模型,将终端区交通态势指标、航班信息和天气环境数据等作为输入,航班延误时间作为输出,并利用粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）优化BP神经网络进行训练。通过实例验证和分析,基于多机场终端区交通态势的航班延误预测能够有效提高预测准确率,同时,通过粒子群优化BP神经网络的预测模型预测准确率均高于一般的考虑交通态势的BP和遗传算法优化的BP神经网络模型（genetic algorithm and back propagation,GA-BP）。     

基于数据编解码的时空交通流预测方法

针对路网的拓扑信息不完整而无法实现时空结合交通流预测的情况，提出了一种基于时间序列预测模型联合数据编解码机制的预测方法。对路网内路段交通流数据进行编码得到路网信息的链状结构，以此获取路网结构中的拓扑信息；通过时序模型对链状结构进行交通流预测，完成对链状结构的时序特征提取；最终，通过解码方法得到路网的时空交通流预测结果。采用GPS数据，选取不同路网进行对比实验，引入数据编解码的时空交通流预测方法与时间序列模型进行比较，并且与基线模型HA和ARIMA展开了对比实验。实验结果表明：深度学习模型引入数据编解码机制后，模型性能明显提升；引入数据编解码机制的深度学习模型的性能比基线模型的性能更优越。该方法仅仅使用简单的时间序列深度网络再联合数据的编解码机制即可实现时空结合的交通流预测。     

一种新的运动点目标检测方法

常规运动目标检测中所用图像都是基于二维空间坐标的序列图,文中根据运动点目标与静态背景的特性,采用一种新的图像表示方法,以时间和空间为坐标,描述的时空图像能较直观地反映运动目标与静态背景的差异,易于实现目标与背景分离。通过实例处理表明,时空方法能更有效地从复杂背景中检测出低信噪比的运动点目标,抗噪声干扰能力强。     

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．     

联合时空特征的交通流参数预测综述

针对交通流参数预测在智能交通系统中的重要性,为寻求更实时准确的预测方法,对联合时空特征的交通流参数预测方法进行综述。以交通时空数据为研究对象,将交通流参数预测方法归纳为统计学习方法、深度学习方法和图神经网络方法。基于这3类方法分别从传统和联合时空特征角度概括了各种方法的研究现状和特点,分析了交通流参数预测的难点。结果表明,联合时空特征的交通流预测方法由于考虑了道路网络中复杂且动态的时空依赖性,相较于传统的同类方法,预测性能有较大提升。最后,从模型输入和模型设计角度,讨论了交通流参数预测未来研究方向。     

基态修正时空数据模型的进一步扩展

引入超图模型的部分理论，建立了基于基态修正的面向对象时空数据模型。很好地解决了时空对象的空间关系和时空对象之间的关系，提出了时空对象的索引结构。并引入基态距因子和等比系数，从而大大提高了查询效率。并缩短了查询时间。