《基於軌跡數據的群體活動規律與城市空間功能研究》是依託武漢大學，由賈濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於軌跡數據的群體活動規律與城市空間功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：賈濤
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人地關係是地理學研究的基本內容，目前的研究主要依靠遙感或調查統計數據，人人作為感測器，與城市地理環境互動，所形成的海量軌跡數據，提供了研究群體活動與城市空間的嶄新途徑。面對海量軌跡數據，如何從中挖掘出群體活動規律並推斷城市空間功能的分布與演化是亟待解決的核心問題，對於解決日益嚴峻的城市問題及促進科學合理的可持續性城市規劃有著重要的研究意義。本項目以軌跡數據為主，融合城市興趣點與道路網數據，（1）採用探索性統計分析方法來提取海量軌跡數據中的群體行程路線，建立行程路線資料庫；（2）研製重尾統計模型選擇器對群體移動規律進行建模，利用主題模型對群體活動行為進行語義挖掘；（3）再根據這些規律知識來構建一種城市空間功能區劃，最後探索城市空間功能區域的時空演變。通過本項目的研究，不僅豐富了軌跡數據及其計算的研究內容，也有助於更好的理解群體的活動規律，更為城市規劃方案的驗證、更新及編制提供了支持。
結題摘要
隨著網路技術、通信技術、定位技術的迅速發展，集成定位、存儲和通信為一體的導航定位設備的廣泛普及，產生了一種由大量的移動體所採集的蘊含豐富出行信息的軌跡數據，為定量研究群體活動規律與城市空間結構，深度認識人地關係的作用機理，提供了新的數據與思路。正是在這種背景下，本項目利用海量軌跡數據，包含計程車軌跡數據、OSM志願者軌跡數據，以及航空線上軌跡數據等，基於多源軌跡數據的融合思想，研究如何從中挖掘出群體活動規律、群體移動規律、城市空間的內在結構與外在功能以及它們的時空演化。經過三年的研究，項目取得了一定的成果，主要包括以下幾個方面：（1）項目提出了一種粗探測與細探測相結合的對軌跡數據進行處理的技術框架，利用頭尾分布規律解決了不規範軌跡數據中行程提取閾值設定的不確定性問題；（2）項目提出了一種具有並行加速特性的時空城市聚類算法，套用該算法對軌跡停留點進行時空聚類的研究結果，進一步證實了群體活動及移動的明顯的長尾特性，例如由群體活動停留點聚集而成的時空群體簇服從嚴格的冪律分布規律，且這一規律在不同時間段具有一定的穩定性；（3）項目提出了兩種推測個體行程活動類型的模型方法，一種是基於貝葉斯分類器的活動類型預測方法，另一種是基於潛在狄利克雷分配算法的活動類型預測方法，套用該模型對行程數據的O/D點，可以有效提取出街區或者群體簇的城市功能，這種套用也可以識別那些潛在的城市功能發生變化的區塊，並對其城市功能進行更新；（4）項目提出了城市空間變化的內部加密與外部延拓演化機理，並將此模型套用在城市邊界擴張與城市路網的演化方面。通過本項目的研究，不僅豐富了軌跡數據及其計算的研究內容，也有助於更好的理解群體的活動與移動規律，更對解決日益嚴峻的城市問題及促進科學合理的可持續性城市規劃有著重要的研究意義。項目資助發表SCI/SSCI期刊論文5篇，國際會議EI論文3篇，申請發明專利2項，培養2名碩士生與1名博士生。
