地球信息科学学报 ›› 2021, Vol. 23 ›› Issue (1): 104-112.doi: 10.12082/dqxxkx.2021.200420
• 专栏:"全空间信息建模分析方法与应用研究" • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2020-07-03
修回日期:
2020-12-11
出版日期:
2021-01-25
发布日期:
2021-03-25
通讯作者:
张江水
作者简介:
曾梦熊(1986— ),男,湖南湘乡人,博士生,主要从事地理信息系统开发与应用研究。E-mail: 基金资助:
ZENG Mengxiong(), HUA Yixin, ZHANG Jiangshui*(
), CAO Yibing, ZHANG Zheng
Received:
2020-07-03
Revised:
2020-12-11
Online:
2021-01-25
Published:
2021-03-25
Contact:
ZHANG Jiangshui
Supported by:
摘要:
对具有动态变化特征的空间实体的描述,除了表达其内在属性外,还应包括动态行为。传统GIS把空间对象内在属性和动态行为分开建模本质上是一种基于地图的静态建模思想,而多粒度时空对象把行为能力作为对象的固有属性,是区别于其它对象的一个重要特征,使得全空间信息系统能够描述具有认知和行为能力的“活”的地理实体。本文针对具有规则化动态变化特征的时空实体的描述与表达,从多粒度时空对象的角度,阐述了多粒度时空对象动态行为的表达思路,提出了多粒度时空对象个体和对象世界的动态行为表达模型,为全面认识和表达空间对象动态变化提供了新的视角。针对动态行为多属性交错改变、多对象复杂联动、多过程动态自主的特点,为开展多粒度时空对象动态行为实际建模,本文归纳了动态行为改变内在属性的4种不同方式,并分别基于动力学、规则、数据挖掘和智能体4个方面对动态行为的表达方法进行了探讨。最后,结合实际应用进行了实证分析,结果表明对空间实体内在属性和动态行为一体建模,不再需要设计额外的数据模型,行为与对象不再分离;采用统一的动态行为表达模型,行为不仅与对象是解耦的,而且是通用的、可继承和复用的;对象不同行为的组合,可以描述空间实体复杂的动态变化的过程,为全空间信息系统中对象行为建模提供了有益经验和借鉴。
曾梦熊, 华一新, 张江水, 曹一冰, 张政. 多粒度时空对象动态行为表达模型与方法研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 104-112.DOI:10.12082/dqxxkx.2021.200420
ZENG Mengxiong, HUA Yixin, ZHANG Jiangshui, CAO Yibing, ZHANG Zheng. Research on Dynamic Behavior Expression Model and Method of Multi-Granularity Spatio-Temporal Objects[J]. Journal of Geo-information Science, 2021, 23(1): 104-112.DOI:10.12082/dqxxkx.2021.200420
[1] | Chen F, Zhai Z, GR M . Dynamic adaptive disaster simulation: Developing a predictive model of emergency behavior using cell phone and GIS data[A]// Proceedings of the 2011 Workshop on Agent-Directed Simulation (ADS)(Volume 1)[C]. Boston: 2011. |
[2] | 龚健雅 . GIS中面向对象时空数据模型[J]. 测绘学报, 1997,26(4):289-298. |
[ Gong J Y . An object-oriented spatio-temporal datamodel in GIS[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1997,26(4):289-298.] | |
[3] | 曹一冰, 华一新, 郭邵萌 . 多粒度时空对象行为特征的描述方法研究[J]. 地理信息世界, 2018,25(2):23-29. |
[ Cao Y B, Hua Y X, Guo S M . Study on the description of behavior characteristics of spatial-temporal objects of multi-granularity[J]. Geomatics World, 2018,25(2):23-29.] | |
[4] |
周成虎 . 全空间地理信息系统展望[J]. 地理科学进展, 2015,34(2):129-131.
doi: 10.11820/dlkxjz.2015.02.001 |
[ Zhou C H . Prospects on pan-spatial information system[J]. Progress in Geography, 2015,34(2):129-131.] | |
[5] | 华一新 . 全空间信息系统的核心问题和关键技术[J]. 测绘科学技术学报, 2016,33(4):331-335. |
[ Hua Y X . The core problems and key technologies of pan-spatial information system[J]. Journal of Geomatics Science and Technology, 2016,33(4):331-335.] | |
[6] |
华一新, 周成虎 . 面向全空间信息系统的多粒度时空对象数据模型描述框架[J]. 地球信息科学学报, 2017,19(9):1142-1149.
doi: 10.3724/SP.J.1047.2017.01142 |
[ Hua Y X, Zhou C H . Description frame of data model of multi-granularity spatio-temporal object for pan-spatial information system. Journal of Geo-information Science, 2017,19(9):1142-1149.] | |
[7] | 张江水, 华一新, 李翔 . 多粒度时空对象建模的基本内容与方法[J]. 地理信息世界, 2018,25(2):12-16. |
[ Zhang J S, Hua Y X, Li X . The basic content and methods of multi-granularity spatio-temporal object modeling[J]. Geomatics World, 2018,25(2):12-16.] | |
[8] | 宋建勇 . 面向虚拟实体对象的行为建模关键技术研究[D]. 武汉:武汉理工大学, 2005. |
[ Song J Y . Research on key technologies of behavior modeling for virtual entity objects[D]. Wuhan: Wuhan University of Science and Technology, 2005.] | |
[9] | 张强 . WebGIS空间对象动态行为研究——以突发性环境污染应急指挥系统为例[D]. 南京:南京师范大学, 2006. |
[ Zhang Q . Research on the dynamic behavior of spatial objects in WebGIS: Taking the emergency command system of sudden environmental pollution as an example[D]. Nanjing: Nanjing Normal University, 2006.] | |
[10] | 崔成, 任红艳, 马祥云 , 等. 基于地形校正高斯扩散模型的宣威火电厂排放颗粒物空间分布模拟[J]. 环境与健康杂志, 2018,35(6):495-498. |
[ Cui C, Ren H Y, Ma X Y , et al. Simulation of spatial distribution of particulate matter from Xuanwei coal-fired power plant based on topographic correction Gauss diffusion model[J]. Journal of Environ Health, 2018,35(6):495-498.] | |
[11] | 于海燕 . 带有扩散的传染病模型的动力学[D]. 北京:北京交通大学, 2006. |
[ Yu H Y . Dynamics of epidemic model with diffusion[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2006.] | |
[12] | Yang Y, Atkinson P, Ettema D . Individual space-time activity-based modelling of infectious disease transmission within a city[J]. Journal of The Royal Society Interface, 2008,24(5):759-772. |
[13] | 唐方勤, 任爱珠, 徐峰 .基于 Building GIS与行为规则库的人员疏散模拟[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2011,51(4):508-512. |
[ Tang F Q, Ren A Z, Xu F . Simulation of occupant evacuation using Building GIS and behavioral rule base[J]. Journal of Tsing hua Univserity (Science & Technology), 2011,51(4):508-512.] | |
[14] |
陈卓然, 黄翀, 刘高焕 , 等. 基于出租车GPS数据的居民就医时空特征分析[J]. 地球信息科学学报, 2018,20(8):1111-1122.
doi: 10.12082/dqxxkx.2018.180157 |
[ Chen Z R, Huang C, Liu G H , et al. Analysis of spatial-temporal characteristics of resident travel for hospitals based on taxi GPS data[J]. Journal of Geo-information Science, 2018,20(8):1111-1122.] | |
[15] | 马云飞 . 基于出租车轨迹点的居民出行热点区域与时空特征研究[D]. 南京:南京师范大学, 2014. |
[ Ma Y F . Study on hot spot area and time-space characteristics of residents' travel based on taxi track points[D]. Nanjing: Nanjing Normal University, 2014.] | |
[16] | 付鑫, 孙茂棚, 孙皓 . 基于GPS数据的出租车通勤识别及时空特征分析[J]. 中国公路学报, 2017,30(7):134-143. |
[ Fu X, Sun M P, Sun H . Taxi commute recognition and temporal-spatial characteristics analysis based on GPS data[J]. China Journal of Highway Transport, 2017,30(7):134-143.] | |
[17] | 杨伟, 艾廷华 . 众源车辆轨迹加油停留行为探测与加油站点提取[J]. 测绘学报, 2017,46(7):918-927. |
[ Yang W, Ai T H . Refueling stop activity detection and gas station extraction using crowdsourcing vehicle trajectory data[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2017,46(7):918-927.] | |
[18] |
Rahwan I, Cebrian M, Obradovich N , et al. Machine behaviour[J]. Nature, 2019,568(7753):477-486.
doi: 10.1038/s41586-019-1138-y pmid: 31019318 |
[19] | 李杨, 徐峰, 谢光强 , 等. 多智能体技术发展及其应用综述[J]. 计算机工程与应用, 2018,54(9):13-21. |
[ Li Y, Xu F, Xie G Q , et al. Survey of development and application of multi-agent technology[J]. Computer Engineering and Applications, 2018,54(9):13-21.] | |
[20] | 沙宗尧, 胡自锋 . 一种新的GIS智能分析框架—GIS智能体[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2005,30(3):222-225. |
[ Sha Z Y, Hu Z F . GIS intelligent agent: A new frame for spatial intelligent analysis[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2005,30(3):222-225.] | |
[21] | 陈鹏, 王晓璇, 刘妙龙 . 基于多智能体与GIS集成的体育场人群疏散模拟方法[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2011,36(2):133-139. |
[ Chen P, Wang X X, Liu M L . A simulation method for sports grounds evacuation based on integration of multi-agent system and GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011,36(2):133-139.] | |
[22] | Hunt T, Nikaido D, Drennond C . Multi-agent behavior in a GIS traffic simulation[R]. San Antonio: Trinity University, 2010. |
[1] | 曹中浩, 张健钦, 杨木, 贾礼朋, 邓少存. 基于GIS新冠智能体仿真模型及应用——以广州市为例[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(2): 297-306. |
[2] | 李锐, 石佳豪, 董广胜, 刘朝辉. 多粒度时空对象组成结构表达研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 113-123. |
[3] | 张正方, 闫振军, 王增杰, 傅蓉, 罗文, 俞肇元. 基于Bayes网络的多粒度时空对象地理过程演化建模——以新安江模型为例[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 124-133. |
[4] | 陈文静, 李锐, 董广胜, 李江. 网络地理信息服务中用户空间访问聚集行为研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 93-103. |
[5] | 谢雨芮, 江南, 赵文双, 郝睿. 基于多粒度时空对象的作战实体对象化建模研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 84-92. |
[6] | 张政, 华一新, 张亚军, 曾梦熊, 杨振凯. 以节点为中心的关系边聚类与可视化算法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(9): 1779-1788. |
[7] | 赵斌, 韩晶晶, 史覃覃, 吉根林, 刘信陶, 俞肇元. 语义轨迹建模与挖掘研究进展[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(4): 842-856. |
[8] | 邓敏, 蔡建南, 杨文涛, 唐建波, 杨学习, 刘启亮, 石岩. 多模态地理大数据时空分析方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(1): 41-56. |
[9] | 彭卉, 杜云艳, 易嘉伟, 刘张, 王会蒙. 基于手机数据的北京市城市与近郊交互模式挖掘[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(1): 97-106. |
[10] | 华一新, 周成虎. 面向全空间信息系统的多粒度时空对象数据模型描述框架[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1142-1149. |
[11] | 江南, 方成, 陈敏颉. 全空间信息系统认知与表达初探[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1150-1157. |
[12] | 张政, 华一新, 张晓楠, 郭邵萌, 文娜. 多粒度时空对象关联关系基本问题初探[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1158-1163. |
[13] | 王健健, 王艳楠, 周良辰, 林冰仙. 多粒度时空对象关联关系的分类体系与表达模型[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1164-1170. |
[14] | 李冬双, 刘袁, 石格格, 俞肇元. 基于时变网络的多粒度时空对象关系演化过程表达与建模[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1171-1177. |
[15] | 萧声隽, 宗真, 项丽燕, 胡勇. 多粒度时空对象空间关系的统一表达与计算[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(9): 1178-1184. |
|