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1. 基于显隐式特征交互的滑坡短期位移预测

田原, 马睿平, 赵文祎, 张建学, 黄儒豪, 汪翰林, 白宇丹

北京大学学报（自然科学版） 2026, 62 (2): 359-366. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.030

摘要（272）

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PDF（pc）（729KB）（37）

针对当前采用机器学习或深度学习模型预测滑坡短期位移的方法难以同时保障预测模型的泛化能力和记忆能力且可解释性欠佳的问题, 从显隐式特征交互视角出发, 设计具有一定可解释性的显式特征交互网络(IFIN), 构建融合显隐式特征交互的滑坡位移预测模型(EIFIM)。EIFIM可以迁移学习其他坡面变形规律, 并基于预测坡面的动静态因子预测坡面未来三日的位移。实例验证结果表明, EIFIM的预测效果优于基线模型。同时, 模型输出的可解释特征组合表明模型具有较好的架构合理性。

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2. 基于岩性分类综合数据集的新建监测坡面位移预测

田原, 张建学, 赵文祎, 程楚云, 邓杨兰朵, 马睿平, 黄儒豪

北京大学学报（自然科学版） 2025, 61 (4): 709-718. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.019

摘要（614）

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PDF（pc）（774KB）（3694）

针对普适型滑坡监测工作中新建监测坡面有效数据量少, 代表性不足, 难以开展高精度单坡建模的问题, 建立基于岩性分类的综合数据集, 开展模型预训练, 从而提升建模效果。通过综合数据集, 模型可以挖掘和利用多坡面监测数据中更丰富的变形特征。依据基础岩性对综合数据集进行分类, 构建不同的预训练模型, 并应用于对应岩性的新建坡面, 能够在保证数据集数量较为充足的同时, 增强分类数据集对不同类别坡体变形规律的表征能力, 通过提升预训练数据和目标域数据分布的一致性, 进一步提高建模效果。实例验证结果表明, 基于岩性分类综合数据集的预训练模型, 在对应岩性新建坡面上, 建模效果总体上显著优于单坡面模型和基于其他综合数据集的预训练模型, 可以为新建坡面位移预测工作提供有力的支持。

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3. 城市火灾隐患时空规律挖掘——以深圳市光明区为例

程楚云, 邬伦, 田原, 廖聪, 张建学, 曹晓澄, 邓杨兰朵, 马睿平

北京大学学报自然科学版 2025, 61 (1): 99-110. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.085

摘要（1190）

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PDF（pc）（5016KB）（2742）

针对城市网格化管理形成的城市火灾隐患数据, 基于火灾管理防范措施前置化的迫切需求, 提出一套城市火灾隐患的时空规律挖掘框架。此框架采用时空分治理念, 首先探究不同时空尺度下火灾隐患的空间分布模式, 获得空间分布相似样本集合; 然后基于存在时空分异的火灾隐患数据, 进一步探索时空尺度下的隐患共生模式和滞后影响。以深圳市光明区9类典型火灾隐患为实例开展实证研究, 发现深圳市光明区火灾隐患存在4组时空分布相似组合, 其模式在不同时空尺度下均得到验证; 进一步的时空分布相似性挖掘表明, 隐患组合间存在共生关系, 部分隐患组合间存在滞后影响关系。研究结果表明该框架适用于城市火灾隐患时空分布相似模式的分析和挖掘, 可以输出类间共生、时空相似和滞后性等分析结论, 为后续机理研究和火灾防治等工作提供技术支撑。

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4. 滑坡位移预测模型补充评价方法

田原, 常啸寅, 赵文祎, 程楚云, Bronte Scheuer, 邓杨兰朵, 马睿平, 张建学

北京大学学报自然科学版 2024, 60 (3): 513-520. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.022

摘要（1475）

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PDF（pc）（834KB）（194）

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足, 以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题, 设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡监测数据的实例研究表明, 所提补充评价指标和应用流程合理可行, 可以有效地应对均方根误差(RMSE)等指标差异不显著带来的评价不准确问题, 遴选出总体性能可靠, 在风险时段和最高风险时点表现更好的模型, 为滑坡风险管理工作提供有效的技术支持。

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5. 基于Transformer的滑坡短期位移预测模型

田原, 庞骁, 赵文祎, 常啸寅, 程楚云, 邹佩, 曹晓澄

北京大学学报自然科学版 2023, 59 (2): 197-210. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.106

摘要（3910）

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PDF（pc）（1474KB）（2204）

通过将时序卷积网络(TCN)与Transformer解码器进行组合, 提出一种基于Transformer的滑坡短期位移预测模型。将预处理过的位移与降雨序列作为模型的输入, 以时序自回归方式输出未来3日的位移预测结果。实验结果表明, 与支持向量机(SVM)和长短期记忆(LSTM)等传统模型相比, 该模型精度较高, 在快速变形期的预测优势尤为突出。对模型注意力机制的分析结果表明, 模型关注的重点在位移峰值和大降雨附近, 具有较高的可信度。

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6. 城市电动自行车违规充电隐患的空间分布及其影响因素

廖聪, 邬伦, 蔡恒, 陈跃毅, 田原

北京大学学报自然科学版 2021, 57 (4): 671-678. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2021.019

摘要（2386）

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PDF（pc）（1284KB）（729）

利用深圳市光明区网格化城市管理系统上报的电动自行车违规充电隐患数据, 采用空间热点分析和空间误差回归模型, 分析违规充电隐患的空间分布规律及其影响因素。结果表明, 用地类型、就业情况、生活设施和交通条件等城市空间要素与电动自行车违规充电行为有不同程度的相关性: 1) 电动自行车违规充电行为存在一定程度的空间自相关, 大多数违规充电行为集中在少数网格中, 案例区9.2%的网格囊括84.94%的总违规充电隐患数量; 2) 与出行需求和交通条件相关的变量对电动自行车违规充电行为具有正向刺激作用, 住宅用地比例、企业数量和道路密度等指标的标准化回归系数分别为0.09, 0.03和0.02; 3) 城市网格中公用设施、公用建筑用地比例以及到小学的距离与电动车违规充电行为负相关, 标准化相关系数为?0.02和 ?0.01; 4) 更高的公交站点覆盖率会减少电动自行车的使用行为, 相应地, 也导致违规充电行为减少。研究结果可以指导网格化管理中的巡查路线优化, 提升城市火灾隐患的事前感知和精细化防控能力。

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7. 基于背景噪声互相关函数的地震观测密集台阵时钟偏差分析方法

田原, 王伟涛, 李丽, 于常青, 张海明

北京大学学报自然科学版 2020, 56 (4): 638-648. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2020.043

摘要（2075）

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PDF（pc）（7218KB）（652）

利用地震观测台阵中相邻台站间背景噪声互相关函数随时间的偏移的特性, 考虑参考互相关函数、噪声源变化、反演方法和数据误差的影响, 给出基于背景噪声互相关函数的密集台阵时钟偏差分析及其误差评价方法。对盐源短周期地震观测密集台阵的单台时钟偏差分析结果表明, 基于背景噪声互相关函数的时钟偏差分析方法可以给出连续的单台时钟偏差, 并能够筛选出有明显时钟偏差的台站及偏差出现的时段。该台阵的 209个台站中, 有17个台站在观测期内出现大于1 s的时钟偏差, 可能与仪器数据采集装置的硬件或软件故障有关。

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8. 游客微博主题情感分析方法比较研究

刘思叶, 田原, 冯雨宁, 庄育龙

北京大学学报自然科学版 2018, 54 (4): 687-692. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2018.011

摘要（2405）

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PDF（pc）（559KB）（1932）

针对饮食、娱乐、购物、景观、交通和住宿6个旅游主题, 基于机器学习方法, 开展游客微博主题情感分析方法比较研究。以人工标注的53140条赴日游客微博为数据基础, 应用两种机器学习模型开展建模实验, 并分析不同特征对建模效果的影响。实验结果显示, 两种模型的建模效果良好, 适用于游客微博主题情感分析, 其中最大熵模型效果略优于支持向量机。研究还表明, 在词特征的基础上引入表情符号和主题词进行特征扩展, 可以提高模型的建模效果。

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9. 即时通信文本中地理信息提取——以微信为例

张瑞洁, 田原, 刘思叶, 王雯夫

北京大学学报（自然科学版） 2016, 52 (6): 985-989. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.136

摘要（3134）

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PDF（pc）（1668KB）（2268）

提出一套面向即时通信文本中地理信息提取的技术方案, 综合使用文本分词、空间分析匹配与图文一体服务等技术, 实现即时文本中地理信息的分析获取和同步地图服务, 可以在即时通信交流中提供同步的空间信息分析和主动的网络地图服务。以微信为例, 对上述技术方案进行实例验证。验证结果表明, 所提的技术方案正确、合理、可行。研究成果拓宽了 WebGIS/LBS 的应用领域, 增强了即时通信软件的服务能力, 可为相关研究和实践提供有力支持。

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10. 基于移动对象的飓风全时域轨迹模型

刘亮;田原;王星光等

北京大学学报（自然科学版） 2015, 51 (5): 871-878.

摘要（1198）

PDF（pc）（985KB）（1751）

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11. 基于点群分割的空间方向计算模型

文学,田原,邬阳,万家欢,王星光

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1088）

PDF（pc）（668KB）（435）

提出一种基于点群分割的空间方向计算模型。该模型把目标图形离散成点群, 利用平均分割点群的方法对空间目标之间的空间方向进行定量计算。实例研究说明此模型易于实现, 具有较高的计算效率, 适合地理信息系统在空间关系方面的计算要求, 可以为空间数据检索和匹配查询提供有力支持。

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12. 基于指称理论的旅游景区网站链接动机分析 ???以黄山风景区为例

齐莉娜,张毅,田原,杨岸然,师蕾

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1003）

在前人研究中, 景区网站入链数被解释为景区旅游吸引力, 这种解释是否合理还需要对景区链接产生的动机进行分析。针对目前链接动机研究中存在的问题, 作者提出一个基于指称理论的链接动机分析新方法, 认为景区网站域名不仅有指称(即其所指网站)还有涵义(反映了其链接的使用意义)。通过对黄山案例实证研究表明, 景区入链的产生不是随机的, 具有相同指称的域名可能具有不同的涵义, 其涵义反映在其链接的使用意义分布上;景区入链产生的主要动机是为了推荐景区旅游, 特别是代表黄山旅游的域名(www.tourmart.cn) , 在其链接中推荐旅游的动机大约占了90% 。以上研究结果为景区网站入链数的吸引力解释提供了有力证据。

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13. 滑坡灾害危险性评价的3种统计方法比较--以深圳市为例

司康平,田原,汪大明,邬伦,朱亚林,

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1310）

采用Logistic回归模型、广义加法模型(GAM)和分类与回归树(CART)3种统计方法，对深圳市的研究区域进行了滑坡灾害的危险性评价；利用Kappa值和ROC曲线，结合危险性评价结果图对3种方法的效果进行了比较，并分析了3 种方法在选取主控因子以及确定因子影响程度等方面各自具有的特点。在研究区域的条件下，GAM 的效果优于Logistic回归模型和CART，Logistic回归模型和CART的效果大致相当。Logistic回归模型和CART可自主选择主控因子，通过GAM 可定量研究因子的影响程度以及变化趋势。

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14. 认知地图两种外部化方法的比较
--以北京市为例

薛露露, 申思, 刘瑜, 田原

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1416）

目前，通过实验方法获得人们头脑中认知地图的两种主要方法是手绘草图法和多维标度法(MDS)。为了深入探讨认知地图两种外部化方法的异同，以北京市为研究对象，要求抽样的被试同时完成MDS实验与手绘草图实验。对于两种不规则的认知地图，将它们的坐标系进行统一，并尽可能降低处理方法带来的变形。在此基础上，通过二维回归(BR)与误差椭圆的方法分别对两种外部化方法获得的结果进行全局与局部的比较，研究发现手绘草图的方法的结果更加符合实际地图；然而两个方法在变形的趋势上却大致相同。进而从MDS方法与手绘草图方法所研究的不同认知地图表达方式，到两个外部化方法自身的误差，做出分析与解释，并对这两种方法的应用提供了建议。

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