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Xiaoping Liu Xingjian Liu He Jin Jinpei Ou Limin Jiao 《International journal of geographical information science》2018,32(4):738-756
To-date few research has successfully integrated big data from multiple sources to characterize urban mixed-use buildings. In this paper, we introduce a probabilistic model to integrate multi-source and geospatial big data (social network data, taxi trajectories, Points of Interest and remote sensing images) to characterize urban mixed-use buildings. The usefulness of our model is demonstrated with a case study of the Tianhe District in megacity Guangzhou, China. The model predicted building functions at 85% accuracy based on ground truth data from field surveys. We further explored the spatial patterns of the identified building functions. Most mixed-use buildings are located along major streets. Our proposed model can identify mixed-use buildings in a city; information is useful for planning evaluation and urban policymaking. 相似文献
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城市热岛效应已对建筑能源需求产生了重要影响,评估城市热岛效应影响下建筑的真实能耗需求及城乡差异对既有建筑的节能调控和未来建筑的方案设计都具有重要意义。论文以天津自动气象站2009—2017年逐时观测数据为基础,应用卫星遥感选站方法,选取天津市区周围4个有代表性的乡村参考气象站,对典型居住建筑全年逐时负荷进行了动态模拟,定量评估了城市热岛强度对不同时间尺度(年、日和小时)建筑负荷的影响。结果表明：① 随着城市热岛强度(IUHI)的增强,城市居住建筑供暖负荷减少、制冷负荷增加,且年平均供暖负荷的减小幅度大于年平均制冷负荷的增加幅度。IUHI每上升1 ℃,城市年平均供暖负荷较乡村减少4.01 kWh/m2、年平均制冷负荷增加1.05 kWh/m2。② 冬季供暖期和夏季制冷期逐日负荷变化表现为：供暖期的高负荷时段主要集中在12月下旬至翌年1月下旬、制冷期为7月下旬至8月上旬,高负荷时段城市日平均供暖和制冷负荷分别较乡村约减少10%、增加6%。③ 日内供暖负荷和制冷负荷小时变化均表现为夜间强于白天。在供暖期和制冷期,北京时间18:00至次日07:00时段无论在城市或是乡村都是高负荷时段;11:00至15:00时段在供暖期是低负荷时段,而在制冷期是高负荷时段,这可能与气温和供暖制冷需求有关。研究表明,应充分考虑小时、日尺度热岛强度对用能的影响,提高供暖和空调运行调控的精细化水平,以期达到降低供暖和制冷能耗的目的。 相似文献
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Quantitative research of urban geography has benefited greatly from the rapid development of big geo-data. Spatial assembly is an essential analytical step to summarize and perceive geographical environment from individual behaviours. Most research focuses on the methodology of how to utilize the big data, while the adopted spatial units for data aggregation remain areal in nature. This article conceptually proposes an idea of sensing cities from a street perspective, emphasizes the significance of street units in quantitative urban studies. Using a three-month taxi trajectory dataset and the major streets in Beijing, we explore the spatio-temporal patterns of urban mobility on streets, cluster streets into nine types based on their dynamic functions and capacities. Additionally, we discuss the differences and connections between the linear street unit and traditional areal units, investigate the possibility of uncovering urban communities using streets, and point out the complexity of streets. We conclude that street unit as a supplement to areal units, is able to effectively minify the modifiable areal unit problem (MAUP), sense urban dynamics, depict urban functions, and understand urban structures. 相似文献
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基于大数据的上海中心城区建成环境与城市活力关系分析 总被引：11，自引：3，他引：8
运用大众点评数据、出租车到达数据与文化设施POI数据测度城市活力的经济、社会和文化维度,在街区和街道层面分析城市活力的空间结构特征,建立计量模型分析城市建成环境对城市活力的影响关系。结果表明：①上海中心城区城市活力表现出明显的空间差异,主要表现为由中心向四周递减、浦西优于浦东的总体特征;②街区和街道尺度影响城市活力的建成环境因素存在差异;③街区尺度建成环境对城市社会、经济和文化活力的影响存在差异：提升人口密度对经济活力具有正面影响,过高的人口密度可能不利于社会和文化活力发展;增加POI密度、路网密度和POI混合度有利于城市活力的提升;建筑层数和建筑密度的增加会降低街区的社会活力和文化活力,但会提升街区的经济活力;交通可达性有利于经济活力的提升。 相似文献
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基于路网相关性的分布式增量交通流大数据预测方法 总被引：2，自引：1，他引：1
针对城市道路拥堵问题的日益加剧的问题,智能化城市交通管理平台是缓解拥堵问题的有效方法,利用交通流大数据预测结果进行交通诱导,能够指导用户调整出行方案,有效缓解交通压力。研究了交通流大数据的分布式增量聚合方法,对海量交通流数据进行清洗统计,为交通流预测提供数据基础,基于交通流在路网中上下游路段的相关性分析,利用路口转弯率多阶分配将该相关性量化,构建基于路网相关性的空间权重矩阵,完成对于STARIMA模型的改进。通过应用试验证明,该方法能更准确的进行交通流预测,为交通诱导信息发布提供依据。 相似文献
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目前海岛经济快速发展,为避免海岛建筑无序扩建,了解海岛建筑分布特征尤为重要。机器学习方法是从高分遥感影像提取地物目标的常见方式,然而建筑物遥感特征复杂,机器学习方法出现鲁棒性差、难以充分挖掘深层次特征的弊端。文章提出基于DeepLabv3plus网络模型的深度学习语义分割方法提取海岛建筑,并对网络结构进行改进,使用组归一化（GN）方法替代批归一化（BN）以适合小batch size下的语义分割操作。针对海岛建筑数据量较少的问题,采用迁移学习策略,设计基于多源数据的国内城市建筑数据集的预训练样本智能采集和标注方法,再人工标注中国部分海岛建筑进行算法实验。结果表明,在batch size较小时,基于GN的DeepLabv3plus语义分割算法的平均精度和mIoU均得到提升,能够获得更为精确的像素级海岛建筑提取结果。 相似文献
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Bailang Yu Ting Lian Yixiu Huang Xinyue Ye Zuoqi Chen 《International journal of geographical information science》2019,33(4):687-706
The population distribution grid at fine scales better reflects the distribution of residents and plays an important role in investigating urban systems. The recent years have witnessed a growing trend of applying the nighttime light data to the estimation of population at micro levels. However, using the nighttime light data alone to estimate population may cause the overestimation problem due to excessively high light radiance in specific types of areas such as commercial zones and transportation hubs. In dealing with this issue, this study used taxi trajectory data that delineate people’s movements, and explored the utility of integrating the nighttime light and taxi trajectory data in the estimation of population in Shanghai at the spatial resolution of 500 m. First, the initial population distribution grid was generated based on the NPP-VIIRS nighttime light data. Then, a calibration grid was created with taxi trajectory data, whereby the initial population grid was optimized. The accuracy of the resultant population grid was assessed by comparing it with the refined survey data. The result indicates that the final population distribution grid performed better than the initial population grid, which reflects the effectiveness of the proposed calibration process. 相似文献
9.
伦敦、纽约、东京等国外大城市建立了较为完备的规划实施评估体系,能够为完善中国城市体检评估制度提供参考。城市体检与规划实施评估是对城市发展中阶段性问题的响应,也是政策制定和制度安排的产物。城市体检评估已成为中国城市规划实施效果评价的新模式以及进行规划动态维护的重要依据。受社会体制、历史文化等因素影响,国内外大城市形成了差异化的“实施前协商-数据采集-分析论证-问题诊断-实施后反馈”评估框架。从评估指标体系来看,中国城市体检评估指标以宏观经济社会指标为主,伦敦等国外大城市还会对新建项目、新增设施情况进行动态监测。从评估方法来看,大数据与智能化数字平台的发展有力增强了评估的精准度和科学性,国外大城市在社区微观层面评估和多元主体参与协作方面进行了较多探索。基于此,提出以下优化中国城市体检评估体系的对策建议,包括动态优化指标体系、挖掘利用多源城市数据、加强多层级评估的协调、完善常态化保障机制。 相似文献
10.
Across Africa households are commissioning new domestic buildings for their own use or to rent out rather than waiting for governments to supply urban shelter. We conceptualize this as two interwoven processes: building houses for a new middle class and the building of a new middle class identity. We draw particular attention to the impact of international migration on these processes. The paper uses quantitative data from building permits and qualitative data from 29 interviews and walk-round tours with homeowners and government officials in Buea, Cameroon. Despite some significant caveats (related to housing the urban poor, regulating building standards, and lost local government revenue), we argue that these individually initiated building projects do a reasonable job of meeting local demand for shelter. However, from the perspective of identity-building these buildings are less successful. Whilst homeowners take considerable pride in their building projects, the statements that these structures make about their identities are not always “read” by their neighbours in the way owners hope. New housing is the lens through which Buea’s residents interpret growing levels of inequality and its associated social tensions. 相似文献
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基于自动气象站实测资料,通过模拟天津市办公建筑逐时供暖负荷,重点分析了极端低温过程中城市热岛对建筑小时供暖负荷的影响,以期为精细化供暖调控和节能设计提供参考。结果表明：2009—2017年城市和乡村办公建筑供暖负荷均呈减少趋势,城市供暖负荷较乡村平均每年减少7.46%。城市热岛强度(Urban heat island intensity, UHII)每上升1℃,城市办公建筑年供暖负荷较乡村减少2.19 kWh/m2,即热岛强度的增加使城市办公建筑供暖需求有所减少,有利于城市建筑的供暖节能。以2016年1月21~25日典型极端低温过程为例,研究发现,低温过程中城乡小时供暖负荷明显增加,较低温前和低温后增加约10%~20%。受大尺度天气过程影响,低温过程中城乡气温差异变小,UHII减弱。低温前和低温后城市供暖负荷较乡村减少约6%~8%,而低温过程中城市较乡村仅减少约3%;另外,在低温过程中,北京时间07:00~19:00的高负荷时段城乡供暖负荷差异不明显,这些结果表明低温过程中城市热岛对办公建筑供暖负荷的影响不大。 相似文献
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Shuhui Gong John Cartlidge Ruibin Bai Yang Yue Qingquan Li Guoping Qiu 《International journal of geographical information science》2020,34(6):1210-1234
ABSTRACTGlobal positioning system (GPS) data generated from taxi trips is a valuable source of information that offers an insight into travel behaviours of urban populations with high spatio-temporal resolution. However, in its raw form, GPS taxi data does not offer information on the purpose (or intended activity) of travel. In this context, to enhance the utility of taxi GPS data sets, we propose a two-layer framework to identify the related activities of each taxi trip automatically and estimate the return trips and successive activities after the trip, by using geographic point-of-interest (POI) data and a combination of spatio-temporal clustering, Bayesian inference and Monte Carlo simulation. Two million taxi trips in New York, the United States of America, and ten million taxi trips in Shenzhen, China, are used as inputs for the two-layer framework. To validate each layer of the framework, we collect 6,003 trip diaries in New York and 712 questionnaire surveys in Shenzhen. The results show that the first layer of the framework performs better than comparable methods published in the literature, while the second layer has high accuracy when inferring return trips. 相似文献
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1835—2017年广州主城区建筑高度的结构及其演变 总被引：1，自引：0，他引：1
根据数据源的特点,采取不同的技术路线,分别解译恢复了1835—2017年6个时期大比例尺广州主城区的用地类型和建筑高度。围绕建筑高度空间分异、高度重心迁移和建筑高度的抬升,分析1835年以来广州主城区建筑高度的演变。研究表明：① 1835—1907年属于王权主导下的围城结构,高度4~5 m,中心与外围差异不大。② 1928年以来建筑高度的演变具有现代城市的特点。尽管主城区的范围、几何中心与各个时代城市CBD中心发生了大的迁移,但1928—2017年高度呈圈层向外递减,且能持续强化。③ 1990年起,用地功能类型对应的建筑高度开始出现差异化,从而丰富了城市建筑组合类型。④ 建筑重心高度沿珠江北岸在向东迁移的过程中,1928—1960年抬升小,平面扩展突出;但随后的1990—2017年2个时代表现出垂直方向的强烈抬升,主城区由低层、多层建筑进入到现代高层建筑的阶段。主城区建筑高度的结构与演变依赖于“依山傍水”平原型城市的地理格局、城市规划以及市场力量3方面的共同作用。 相似文献
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中国城市资本密度空间变化与机制——以兰州市为例 总被引：2，自引：2，他引：0
构建了计划经济时期和转轨期中国城市资本密度空间分布的理论模型,并与市场经济体制的同类模型了对比研究,以兰州市为例,利用高精度卫星影像和大规模实地调查方法获取数据,采用GIS和数理统计方法,利用容积率指标,分区、分行业进行了实证研究。结果表明:市场经济体制、计划经济体制和转轨期中国城市资本密度由中心到外围的空间变化规律并不相同,而后者居于前两者之间,存在向市场经济空间模型靠近的趋势;计划经济体制、转轨期的中国城市土地利用由中心到外围为商务→住宅→工业→农业模式;转轨期容积率比计划经济时期均有不同程度提高,住宅、商务等建筑容积率的空间分布模型更接近市场经济体制下的模型;住宅、商务、工业等建筑容积率依次递减在一定程度上解释了住宅、商务用地的向心分布和工业用地外迁的现象。 相似文献
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Yong Gao Dan Jiang Yan Xu 《International journal of geographical information science》2018,32(8):1677-1696
The efficiency of taxi services in big cities influences not only the convenience of peoples’ travel but also urban traffic and profits for taxi drivers. To balance the demands and supplies of taxicabs, spatio-temporal knowledge mined from historical trajectories is recommended for both passengers finding an available taxicab and cabdrivers estimating the location of the next passenger. However, taxi trajectories are long sequences where single-step optimization cannot guarantee the global optimum. Taking long-term revenue as the goal, a novel method is proposed based on reinforcement learning to optimize taxi driving strategies for global profit maximization. This optimization problem is formulated as a Markov decision process for the whole taxi driving sequence. The state set in this model is defined as the taxi location and operation status. The action set includes the operation choices of empty driving, carrying passengers or waiting, and the subsequent driving behaviors. The reward, as the objective function for evaluating driving policies, is defined as the effective driving ratio that measures the total profit of a cabdriver in a working day. The optimal choice for cabdrivers at any location is learned by the Q-learning algorithm with maximum cumulative rewards. Utilizing historical trajectory data in Beijing, the experiments were conducted to test the accuracy and efficiency of the method. The results show that the method improves profits and efficiency for cabdrivers and increases the opportunities for passengers to find taxis as well. By replacing the reward function with other criteria, the method can also be used to discover and investigate novel spatial patterns. This new model is prior knowledge-free and globally optimal, which has advantages over previous methods. 相似文献
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充分利用大数据开展城市用地功能识别,有助于把握城市空间结构,推动城市内部空间合理布局。POI数据是大数据时代一种较易获得且极具代表性的空间点状数据,能够有效地确定城市用地的实际功能。以济南市内五区的185126条POI数据为基础,对所得数据进行去重、纠偏、重分类,构建城市用地功能分类体系,运用频数密度、类型比例及核密度估计,识别济南市内五区城市用地功能并利用误差矩阵对识别结果进行检验。结果表明：①混合功能用地与单一功能用地呈现圈层化地域分布特征,“核心-外围”分异明显;②由内向外单一功能用地集聚趋势减弱,混合功能用地多样性降低,不同用地表现出不同的空间分布模式;③通过误差矩阵及与用地规划图中规划用地及电子地图的实际用地对比,识别总体精度为75.67%,识别结果较为准确。 相似文献
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城市三维景观格局时空分异特征研究——以大连市中山区为例 总被引：3，自引：1，他引：2
以大连市中山区2003年、2013年城市三维建筑数据为基础,选取三维景观指标,运用ArcGIS空间分析方法从多个角度来研究城市10年间建筑景观格局时空分异特征。结果表明：① 大连市中山区建筑加权平均高度和体积分别增加7.87 m、277.25×104 m3;地块覆盖率减少了16.27%,容积率增加了20.67%,反映出城市水平和垂直空间分别呈收缩、扩展的态势。② 中山区城市天际线起伏差异明显,东—西方向呈逐渐增高的趋势,南—北方向呈“北部高峰,中部和南部平缓”格局。城市高层建筑主要集中于城市的西北部,且2013年建筑最高点中心裕景比2003年宏进大厦高140 m。③ 建筑覆盖率和容积率在空间分布上差异明显,低和极低覆盖率与容积率地块所占比例大,分别增加了8.3%、-4.33%;高和极高覆盖率与容积率地块所占比例少,且集中分布在青泥洼桥和人民路街道。④ 2003年超高层建筑在空间分布上呈“聚集—离散”状态,即在距离660 m尺度范围内呈聚集状态,大于660 m时呈离散分布,其他三种建筑类型在空间上都呈一定的聚集分布状态;2013年4种不同类型建筑在空间分布上都呈现一定的聚集分布状态,聚集程度为：超高层建筑>低层建筑>多层建筑>高层建筑。 相似文献
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大数据与小数据结合：信息时代城市研究方法探讨 总被引：7，自引：4，他引：3
信息技术的快速发展引起了城市研究领域的“大数据”热潮,并带来了传统城市研究方法的变革。但是,其自身存在的诸多缺陷使得学者不得不重新考虑传统小数据的应用角色。但是,传统小数据并没有失去其应用价值,相反,以城市与居民行为活动关系研究为主体的信息时代的城市研究必要充分结合大数据与小数据,并探讨适宜的方法论与方法框架,从而应对日益复杂的城市问题和居民需求。提出“物质空间与活动空间结合”、“相关关系与因果关系结合”、“宏观分析与微观挖掘结合”的3个方法论,并在此基础上构建了“大样本空间发展评价+空间差异与联系发现+小样本影响因素探究”、“小样本模型构建+影响因素发现+大样本验证及挖掘”、“微观活动分析+活动空间界定+影响因素探究”3种方法框架,且分析了这些框架的具体应用,以期为未来的城市研究提供思路和方法借鉴。 相似文献
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长春市城市形态及风环境对地表温度的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
随着城市化进程的加快,城市热岛效应越来越受到关注。然而,很少有研究分析城市形态和城市风环境对地表温度(LST)的影响。利用建筑和遥感等多源数据,基于GIS空间方法,结合迎风面指数(FAI)和地表温度,研究长春市城区迎风面指数时空差异,探索城市形态对城市地表温度影响。结果表明:①迎风面指数呈现从中心城区向外扩散的空间趋势,高密度以及高建筑对风的阻碍程度大。朝阳区北部迎风面指数最大,最大值达到15.1,各个区边缘区迎风面指数最小,最小值为0.01。②研究区昼夜地表温度温差大,范围分别是18.15℃～31.73℃、4.27℃～18.43℃。空间分布上与迎风面指数存在相同特征,城市中心城区温度高,以同心圆方式逐渐向外扩散。受城市建筑形态、人为热源等因素影响,与夜间相比,白天高温地区范围更大。③迎风面指数与地表温度在一定程度上相关,昼夜相关系数分别为0.371和0.355。建筑在垂直方向和水平方向上空间形态不同,对地表温度影响存在差异。结合城市风环境状况开展城市形态信息的定量研究,对于城市气候学家、城市规划师探寻城市潜在通风廊道、改善城市通风环境具有重要理论价值和现实意义。 相似文献
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城市轨道交通及其沿线土地一体化发展是城市可持续发展的关键问题。提高城市轨道交通可持续性和土地资源配置合理性的关键需掌握轨道交通客流与土地功能之间的依赖关系,而回归分析是研究二者关系的主要方法。既有研究对于土地利用的描述多基于用地面积等概略数据,难以揭示各类属性的用地对客流的影响机理及其空间效应。采用百度地图POI数据以刻画用地信息,提出城市轨道交通车站吸引范围内用地功能的细粒度描述方法,基于全局常参数和局部变参数的回归模型研究车站早高峰出站客流与粗细粒度土地利用的相互依赖关系及其空间效应。针对北京地铁的案例研究表明：车站出站客流与不同功能用地及POI的依赖程度和空间特征存在显著差异。早高峰出站客流更多地受到与就业通勤相关的商业服务业设施用地、公共管理与公共服务用地的影响。在细粒度层面上,出站客流对写字楼和政府机构的依赖性更大,二者显著分布在就业岗位密集的中心城区功能分区和城市核心区。基于细粒度POI的局部变参数模型能较好地识别各类土地利用对车站客流的影响及其空间异质性,案例研究表明车站客流与土地利用的依赖关系是各类属性功能用地影响及其空间效应的叠加。 相似文献