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1. 基于社交网络签到数据的城市空间相互作用和节点吸引力研究
贺泽亚, 吴必虎, 刘瑜
北京大学学报自然科学版    2017, 53 (5): 862-872.   DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.084
摘要962)   HTML21)    PDF(pc) (688KB)(366)    收藏

基于社交网络大数据的研究视角, 选取全国348个城市之间一年的跨城市社交媒体地理位置签到数据, 采取优化粒子群(PSO)方法, 使用引力模型, 逆向推导该系统中空间相互作用的距离衰减函数以及各城市的节点吸引力。通过引入经济发展水平、产业结构、人口规模和结构、旅游竞争力、教育水平5个方面的12项变量, 经过因子分析和回归分析, 探究这些变量对节点吸引力的影响作用。结果表明, 社交媒体签到系统中的交互流量符合距离衰减的幂律函数, 与其他交互系统相比, 其距离衰减系数偏小, 说明全国尺度的城市间人的移动受距离影响不明显。对全国城市节点吸引力及其排名的进一步分析发现, 与旅游竞争力、城市发展成熟度、人口规模这几个维度相关的因子对社交媒体签到系统中的城市节点吸引力有显著的影响。研究结论将为更好地理解人类签到和移动行为, 为进一步了解复杂网络系统中节点吸引力的内涵做出一定的理论和实际贡献。

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2. 空间交互作用中的距离影响及定量分析
刘瑜,龚俐,童庆禧
北京大学学报(自然科学版)   
摘要1375)      PDF(pc) (482KB)(1060)    收藏
对地理学研究中空间交互问题的距离衰减现象进行描述和分析, 并总结重力模型的求解方法。首先, 大部分空间交互都受到距离衰减效应的影响, 距离衰减函数定量表示交互中距离的作用。对比幂律、指数等多种形式的距离衰减函数, 认为幂律形式能够更好地刻画距离影响的本质特征, 并且可以在不同交互中进行比较, 其对应的交互模型即为在地理学和区域经济学中广泛应用的重力模型。然后, 在重力模型的基础上, 总结解析法和模拟法两大类基于给定交互矩阵和距离矩阵定量计算距离衰减函数及衰减系数的方法。由于难以先验确定交互公式中节点规模的数值, 因此拟合重力模型, 同时估计距离衰减系数, 是应用重力模型的恰当方式。
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3. 一种基于地标的线性参照方法
高勇,张晶,张毅,刘瑜
北京大学学报(自然科学版)   
摘要736)      收藏
传统的线性网络定位方法一般是固定以网络节点为起始参照, 然而在基于线性网络的定位导航等实际活动中, 地标才是人类常识性认知中最主要的参照基准。因此, 将地标作为起始参照点引入线性网络, 建立一种基于地标及其Voronoi图的线性参照方法, 网络上的任意一点, 可利用其Voronoi生成元地标进行线性参照, 从而实现基于邻近地标的相对定位。这种线性网络定位方法更符合人类空间认知常识与习惯, 灵活方便, 更加适应路径认知、定位导航、网络近邻查询、商业网点分析等GIS应用的实际需求。
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4. 空间方位关系在不同认知场境下的模糊性探讨
金鑫,耿海燕,高勇,刘瑜
北京大学学报(自然科学版)   
摘要522)      收藏
很多定性空间关系都具有含糊性, 很多含糊性研究都基于特定的认知实验进行。针对主方位关系, 设计了3个不同的认知实验任务, 即认同判断、关系描述和画图任务, 以考察在知识获取和传输中的含糊性。如果一个空间关系不具有含糊性, 这3个实验任务得到的结果应该是一致的。然而, 当一个空间关系及其相邻概念都具有含糊性时, 被试将对上述3个任务做出不同的回答。研究主要关注“北”及其相邻概念, 即“东”和 “西”。根据实验结果,识别了3种含糊性, 即标准含糊性、选择含糊性和语用含糊性, 并且建立相应的概念化隶属度函数。这3种含糊性模型, 有助于探讨空间知识传输中的语义扭曲。
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5. 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728)      收藏
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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6. 移动对象时空拓扑关系模型
高勇,张晶,朱晓禧,刘瑜
北京大学学报(自然科学版)   
摘要781)      收藏
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
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7. 空间信息处理过程建模研究
高勇,邬伦,刘瑜
北京大学学报(自然科学版)   
摘要593)      收藏
大型GIS应用往往涉及复杂的空间信息处理过程,良好定义的过程模型将有助于合理规划和管理GIS应用的设计和实施。通过分析其基本特性,给出空间信息处理过程的形式化定义,空间活动、过程数据和关系流是其中基本的组成要素。在此基础上,定义空间信息处理过程元模型,并讨论其完整性约束规则,其中空间语义是核心的约束条件。通过以上工作规范空间信息处理过程的表达,并实现GIS应用的过程建模,进而可以有效结合工作流技术,解决大型空间应用的管理控制问题。
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8. UML-G: 针对地理信息应用的面向对象建模语言
刘瑜, 林报嘉, 唐大仕
北京大学学报(自然科学版)   
摘要699)      收藏
在分析其他学者的针对GIS的建立的OO(Object-oriented)模型基础上,基于目前已经成为建模技术标准的UML,并利用其扩展机制,包括构造型、标记值和约束,对UML进行扩展,定义了针对地理信息应用的面向对象建模语言UML-G,描述了UML-G的元模型,并采用UML-G对空间对象和空间关系的模型表达进行了研究,包括简单空间对象、覆盖对象、复合空间对象、时态空间对象以及空间关系的表现。通过分析以及相关实例的表述,表明UML-G可以很好地在GIS开发过程中使用,从而使得模型更加简洁并具有更好的表现能力。最后指出了进一步的研究方面。
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9. 地理信息系统中的设计模式——以过滤和精化为例
刘瑜,张世琨,邬伦,叶燕林
北京大学学报(自然科学版)   
摘要791)      收藏
归纳了GIS中的一个设计模式——过滤和精化,并进行了描述,然后实现了该设计模式的一种变化,并测试了其效率和开销。旨在使GIS研究中更加注重设计模式,使GIS软件的开发更加规范化,提高软件开发效率。
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