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基于时间地理学的个体时空信息的表达与分析

罗智德  
【摘要】:个体活动时空信息的表达与分析对于理解个体行为,分析个体与其他个体、周围环境和社会资源的相互作用,规划时空活动等具有重要意义。长期以来,个体行为时空特征的研究受限于时空数据的难以获得和定量分析及可视化工具的不够完善。GIS、GPS、互联网、移动通信等技术的发展使解决这两方面的限制有了改观。但利用时间地理工具表达和分析个体活动时空信息的理论、方法和应用仍然存在诸多不足,包括从实测数据到可视化结果的流程、GIS平台中时空分析模型的开发、行业中的具体应用、对复杂地表参数的分析等。 本文在前人研究基础上,从地理信息系统与时间地理工具相结合的角度,做了四方面的研究工作。①.研究个体时空信息的可视化问题。试图建立起从实测数据到可视化结果的桥梁,并探讨时空信息集成表达方法在具体行业中的应用价值。②.研究时空节点的规划问题。在多个个体参与的时空活动情景中,利用时间地理工具描述各个体的时空制约条件,在综合考虑活动各参与方时空制约的基础上,对活动开展的时间和地点进行规划和优化。③.研究了个体活动潜在时空范围的分析与应用。在人员搜救场景中,利用时空棱柱工具定量化地表达各个体的时空制约条件,通过求解搜救资源与失踪人员双方的时空交集来确定搜寻范围和不同资源的搜寻起始线。④.研究了非均质地表的时空棱柱建模。将地表类型的不同转变为个体在不同位置旅行速度的差异,根据速度矩阵计算指定象元到其他象元的时间成本,进而构建非均质地表的时空棱柱。解决的关键问题包括:个体活动时空数据的整理与表达的自动化;时空节点的规划、优化与具体应用;个体潜在活动范围的建模、分析与制图;复杂地表环境下的时空棱柱建模等。 围绕个体时空信息的表达和分析,本文将GIS与时间地理学结合起来,试图拓展其在实际生活中的应用,以帮助理解个体时空行为,并对一些时空活动有更好的监督、规划和预测。时空信息集成显示将个体的时间和空间信息放置于同一框架下,可视化效果更加综合、全面;考虑了活动各方时空制约的时空节点规划有助于活动顺利展开并提高活动效率;基于个体潜在活动范围划定的人员搜寻区域更加精确,能有效辅助搜寻资源开展工作;基于栅格的非均质地表时空棱柱更加符合实际情况,拥有较强的可扩展性,便于时空关系的判读和权威制约的表达。本文的研究解决了一些个体时空信息表达与分析的问题,在拓展时间地理学的应用,延伸地理信息科学的内涵等方面做了一些工作。


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