利用贝叶斯时空模型分析山东省手足口病时空变化及影响因素

手足口病是一种常见的传染病,多见于5岁以下儿童。近年来,中国手足口病发病人数逐年上升,疾病疫情也越来越受到公共卫生部门与社会大众的关注。虽然已有不少手足口病相关的研究,但对其时空变化及影响因素驱动效应的研究仍然较少。本文采用贝叶斯时空模型,对2008年山东省手足口病高发时间段（5-8月）的发病时空演变特征进行系统分析,并探究影响手足口病发病风险的气象因素。结果表明：① 空间上不同区县的手足口病发病风险存在一定差异,且区县间的发病风险随时间变化趋势也各不相同;② 5月和6月手足口病发病风险明显高于整个研究阶段（5-8月）平均发病风险;③ 对手足口病发病风险影响较大的气象因素依次是：周平均温度、平均风速和平均气压。本文针对山东省手足口病时空演化特征及气象影响因素的研究,能为高发时间段内手足口病的区域化防控提供科学依据。     

空间扫描统计量方法中候选聚集区域生成的快速算法

空间扫描统计量方法是公共卫生监测领域应用非常广泛的空间聚集探测快速算法。其利用传染病监测数据可探测到病例异常增多的局部区域,对可能的传染病暴发做出早期预警。候选聚集区域的预先生成是该方法的一个关键步骤。将现有的候选聚集区域生成方法应用到包含子区域较多的大区域时,可能导致大量候选聚集区域的遗漏,影响探测结果的准确性;或可能生成大量重复的候选聚集区域,导致随后空间扫描计算时间的延长。本文在原有候选聚集区域生成方法的基础上,提出了一种新的快速算法。它以格网点间隔的优化选择,可减少对可能候选聚集区域的遗漏;同时,基于多重排序算法可在较短的时间之内,删除掉原始候选聚集区域集合中的大量重复。通过山东省西南部608个乡镇点的候选聚集区域生成测试,改进的方法可减少候选聚集区域的遗漏,并在较短的时间内删除掉所有的重复候选聚集。     

基于贝叶斯网络的Web访问模式挖掘模型系统

根据用户的访问记录,以及每次检索输入的关键词、用户的动作来动态更新用户的兴趣点.提出了一个能较好吻合这一思想的数据挖掘模型,以用户的停留时间、访问频率和用户输入的检索关键词为数据对象,进行用户兴趣分析,动态跟踪用户需求意向,简化检索过程,提高WEB资源的使用效率.     

顾及空间句法的道路对城市扩张影响的研究

城市道路是城市快速扩张的重要驱动因素。为了探究城市路网对城市扩张的影响力,本文以武汉为研究区,选取2000～2020年相关数据,利用贝叶斯网络、空间句法和地理探测器三种方法相结合来探究道路网络的影响力。研究共选用了13个驱动因子,其中,与道路相关的因子分别是道路密度、距道路距离、接近度和中间度。结果表明：道路密度、接近度、中间度3个因子在整个研究期间表现出对城市扩张有较强的影响力,距道路距离这一因子影响较弱;当这些因子强度达到阈值后,对城市扩张可能性影响是相近的。道路密度、接近度、中间度3个指标相比于距道路距离对城市扩张有较好的预测效果,希望在未来城市化扩张模拟研究中,重视这3个指标的作用,提高模拟精度,为规划提供指导,实现城市道路与城市用地建设的相互促进发展。     

网络地图服务中空间查询与分析的栅格化实现

地理信息获得了越来越广泛与深入的应用.空间查询与空间分析是GIS(Geography Information System,地理信息系统)的核心特征之一,也是空间信息服务(如Web Feature Service)实现中的关键问题.如何在网络地图服务场景下提供高效能的空间查询与空间分析功能是网络地图服务器设计与实现中的...     

疟疾发病的空间格局和时空演化分析

疟疾是一种具有复杂地理空间分布特征的地方性疾病,研究疟疾的空间格局,掌握疟疾发病的时空演化规律,为疟疾的防治提供科学决策具有十分重要的科学意义.本文以湖南省105个市、县级行政区1983～1992年疟疾发病的历史资料为例.运用空间自相关分析方法对湖南省疟疾发病的空间格局和时空演化规律进行分析、探测和识别.研究结果表明:湖南省各市县疟疾发病地域差异明显,整体呈现"南高北低"的空间格局,且主要集中在湘南和湘中经济相埘落后的地区.在这期间,湖南省的疟疾发病经历了一个从"南低北高"到"南高北低"的时空演化过程.     

基于道路交通网络的武汉市养老机构空间可达性研究

十二五期间,中国人口呈现出老龄化、高龄化、空巢化加速发展的特征,老龄化形势日益严峻,导致养老、医疗等服务设施的社会需求量急剧增加,中国现有的养老产业发展水平难以适应需求。养老机构是社会化养老服务的重要组成部分,加强对养老机构空间布局的研究对于保障老年人生活水平、促进城市发展等具有重要意义。基于此,本文以道路交通网络为基础,利用Arc GIS网络分析法和最短距离模型对武汉市养老机构的空间可达性进行了测算,以期为养老机构的合理优化配置提供科学参考。     

保持拓扑连通的有限时间有界聚集控制

针对个体动态为一阶积分器的多智能体网络,在有界控制输入情况下,研究保持拓扑连通的有限时间聚集控制问题。基于网络误差设计有界控制协议,采用代数图论、矩阵理论及非光滑分析中的不变集原理,通过引入约束函数方法设计控制协议,使多智能体网络保持拓扑连通,并实现有限时间聚集控制。仿真实验表明,文中控制协议采用的算法可实现初始拓扑连通的无向网络的有限时间有界聚集控制。该研究结果为多智能体网络有限时间有界聚集控制提供新的思路。     

基于信念状态空间的水声传感器网络MAC协议

为解决由水声传感器网络信道带宽小、传输延迟长等特性引起节点使用信道时出现的时—空不确定性问题,提出一种基于信念状态空间的水声传感器网络MAC协议(BSPMDP-MAC)。该协议将传感器的接收节点时间轴平均划分n个时隙,按照每个节点的链路质量和剩余能量的等级划分传感器发送节点的动作状态信息,接收节点依据信道占用的历史观测和动作信息的联合概率分布,得出传感器发送节点竞争信道使用权的决策策略序列;根据决策策略序列,发送节点在所分配时隙内依次向接收节点发送数据包,根据当前的信念状态和动作,接收节点对信道的占用进行预测,感知下一个周期的信念状态和接入动作。实验仿真结果表明,该协议可以降低数据包冲突率,提高网络吞吐量与数据包传输成功率,从而降低网络的能量开销。     

土地利用动态变化的空间测算模型研究

本文以GIS叠置分析为辅助手段,将研究区域(广州市海珠区)的土地细分出未变化部分、转移部分和新增部分等三种空间类型,并据此对现有测算土地利用变化速率的数量分析和动态度模型进行了评析,提出了修正后的空间信息测算分析模型,旨在更为精细和准确地测算各土地利用类型的动态变化程度。或者更具体地说这种模型最主要是从微观角度的空间区位上认识不同用地类型变化的面积和速度(增加或减少)的情况,并且要清楚知道变化的用地在空间的分布和时空规律。结合社会经济情况来探讨这种情况发生的原因及其可能产生的结果。该研究对沿海发达地区未来城市土地利用的合理规划有一定的借鉴意义。     

基于网络约束方法的交通事故空间点格局分析

研究一种基于路网约束空间格局方法在交通事故分析中的应用,以武汉市13个区交通事故为研究对象,将交通事故抽象成道路网上的点要素,采用路网约束下的核密度估计方法,讨论其空间分布格局并与平面空间点聚类分析的结果进行对比分析,最后采用局部Moran's Ⅰ方法对道路基本单元网络核密度估计结果值进行判别,揭示0.01显著性水平下的武汉交通事故易发路段。实验结果表明,网络核密度估计算法可直观体现事故沿城市道路网的聚类模式,对核密度结果进行的局部Moran's Ⅰ统计方法能够有效地应用于易发路段的鉴别。     

气象因素影响下中国手足口病时空演化特征研究

近年来,手足口病在我国感染者的数量仍然呈现逐渐增加的趋势,对公共健康造成很大的威胁,也对疾病防控提出严峻的挑战.为探讨气象因素(气温、降水)对我国手足口病(Hand Foot and Mouth Disease,HFMD)发病的时空影响特征及规律,本文以我国手足口病疫情平发年2017年为例,利用分地区、分月份疫情数据,...     

京津唐地区HFMD时空变异分析与影响因子探测

手足口病（HFMD）是一种多发于儿童的常见传染病。近年来,中国HFMD发病人数逐年上升,疾病疫情也日益受到社会广泛关注。虽已有不少相关研究,但对于探测其时空异质性及量化潜在影响因子解释力的研究仍然较少。本文采用地理探测器及贝叶斯时空层次模型,对2009-2013年京津唐地区HFMD发病率的时空异质性进行分析,并量化各影响因子及其两两交互作用对HFMD发病率的解释力。结果表明：① HFMD的相对风险存在时间异质性,其发病风险在春夏季（5-7月）达到峰值,而冬季（12-次年2月）发病风险最低;② HFMD的相对风险存在空间异质性,在经济发达的地区HFMD发病率较高;③ 影响HFMD发病率时间异质性的主要气象因子为平均温度、累积降水、相对湿度,解释力分别为0.38,0.27,0.13,且交互作用都大于独自影响的作用,如平均温度和相对湿度、平均温度和降水,平均温度和风速两两交互的解释力分别为0.43, 0.40, 0.42。通过研究京津唐地区HFMD发病率的时空异质性以及影响因子的量化状况,为本地区HFMD的预防和控制提供理论依据。     

2008-2018年中国手足口病时空分异特征

手足口病是一种在婴幼儿中多发的常见传染病,对儿童的身体健康具有重要影响.为揭示我国手足口病的时空分异特征,为手足口病的防控提供科学依据,本文选取自2008年手足口病被列为丙类传染病以来至2018年中国手足口病发病率为研究数据,运用全局莫兰指数、Getis-Ord Gi*、新兴时空热点分析和标准差椭圆等空间统计方法对中国...     

顾及时空对象空间相互作用的疫情风险评估建模与应用

新型冠状病毒肺炎（Coronavirus Disease 2019,COVID-19）在全球的传播仍在持续,根据COVID-19在国内早期的扩散特征,从地理学角度出发,构建了一种顾及时空对象空间相互作用机制的疫情风险评估模型,模型在参照时空对象空间相互作用迁移型传导模式的基础上,重点考虑了疫情传播的时空过程、并兼顾空间依赖及空间异质性因素,实现了疫情风险城际传播的关联性、动态性分析。在实证研究阶段,基于该模型对武汉及其主要影响城市在2020年1月上旬到4月上旬的疫情风险及动态演变进行了评估,通过与基于城市对象自身属性计算得到的实时疫情风险指数及其空间分布进行比较,验证了基于时空对象的空间相互作用模型在疫情风险评估方面的有效性。结果表明：① 模型能兼顾疫情传播的空间依赖及空间异质性特征,体现疫情风险的城际传播过程,为疫情传染风险评估及相关空间问题的研究提供了一种新的视角和方法;② 来自源对象的输入性疫情风险与对象间的空间相互作用强度存在显著正相关性,因此在疫情防控中要结合空间相互作用的主要影响因素进行综合决策。     

顾及风向和风速的空气污染物浓度插值方法

随着经济的快速发展,中国大部分地区空气污染状况日趋严重。空气污染物浓度插值对于进一步分析污染物时空分布情况,估计不同地区人群的暴露风险,制定防范措施具有重要作用。然而,现有空间插值方法由于没有充分考虑风向和风速因素对于污染物扩散的影响,故直接应用于空气污染物浓度插值,会对插值结果造成不利的影响。因此,本文提出一种顾及风向和风速的空气污染物浓度插值方法（Direction-Velocity IDW,DVIDW）。该方法首先根据离散气象站点处的风向和风速数据建立风场表面,然后利用风场数据计算空气污染物的扩散距离,根据扩散距离计算风场中待求点与采样点间的最短路径距离,最后由最短路径距离替代欧式距离进行反距离加权插值。本文分别采用2组实际空气污染物浓度数据,对DVIDW方法和其他常用的空间插值方法进行实验对比分析,验证了本文方法的可行性和优越性。     

顾及出租车OD点分布密度的空间Voronoi剖分算法及OD流可视化分析

为对城市各区域出租车OD轨迹流进行可视化分析,需对城市作空间剖分处理,以产生研究所需的子区域。传统的欧氏距离空间剖分方法,在空间上进行硬性切割不能有效地顾及城市人、物的时空流动模式,因此,本文提出了一种空间约束条件下,顾及出租车OD点分布密度的网络Voronoi剖分方法。首先,将道路网的边细分成线性单元,然后,设定空间约束以产生合适的发生元,让各发生元在路网上以线性单元为单位扩散步长,以不同的速度向周围联通道路进行扩散,最终将城市空间划分成一系列与出租车OD点分布密度相适应的空间子区域。利用OD流可视化理论与技术,基于划分的城市子区域分析出租车在这些区域的时空流动,并结合图论知识探究城市空间OD流拓扑图结构的变化,分析不同划分区域出租车流动模式。最后,通过北京地区一天的出租车轨迹数据,对本文提出的算法及分析方法进行了实验。     

我国手足口病时空分布特征的GIS分析

手足口病是一种常见传染病。近几年在我国多次暴发且发病人数显著增加,引起了我国政府和社会各界的广泛关注。目前,对手足口病的研究主要集中在医学领域,而在宏观尺度上的时空分布特征研究及其重点地区分布研究等方面均较少。本文探索应用地理信息系统(GIS)的工具和方法,对2008-2009年中国疾病预防控制信息系统收集的手足口病监测数据进行统计计算、空间可视化和空间分析,得到我国手足口病疫情的时空分布与动态变化特征。研究表明:(1)尽管全国均有手足口病的报告病例,但各省之间发病情况差异较大,且区域内的发病情况也存在较显著差异,一般在人口密度和人口流动性均较大的城市疫情较严重;(2)手足口病在我国的流行高峰期为4-7月,比国外相关研究中的描述提前了一个月;(3)5-6月,我国手足口病的高发区分布明显由南向北移动。(4)2008-2009年,我国手足口病患者98%以上为托幼儿童、散居儿童和学生。鉴此分析,本文提出了具有时间、空间和人群针对性的防控手足口病暴发流行的科学建议。     

面向室内导航的分层认知路网优化方法

随着室内空间应用规模的增加以及室内定位技术的发展,面向大型场馆等室内空间的应急救援与导航成为室内GIS应用的研究热点,而室内路网构建是室内应急导航服务得以实现的关键技术。本文面向室内导航寻径的这一现实问题,以室内路网动态构建与优化作为研究对象,基于室内空间感知规律以及分层认知的方式,提出和构建了室内单元认知分层编码方法：① 将建筑物室内路网分为街道-建筑物、建筑物-楼层、楼层-区块、区块-房间等4个层次;② 为了满足语义分析的需求,在分析室内单元功能的基础上,引入“虚拟房间单元”,将室内封闭性空间和联系性空间统一剖分为房间单元;③ 依据室内建筑认知分层模型以及室内单元剖分结果,按照建筑物-楼层-分区-房间单元的顺序,从高级到低级的顺序进行连续分层编码。以国内某商业中心为例构建了室内分层认知路网,每一个层次都可以减少参与运算的结点和弧段数,简化了计算网络,从而提高了运算的效率,同楼层寻径时间约为55 ms,跨楼层的寻径时间约为100 ms左右。结果表明,该分层认知编码模型符合人们对室内路网的经验性层次认知,能够很好地刻画路网层次特征,能满足寻径计算的精度和效率的要求,为面向导航的室内应用奠定了基础。