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基于时空数据分析的禽流感传播风险评估

基于时空数据分析的禽流感传播风险评估

作者：詹晓明杭州电子科技大学

学位级别：硕士

一直以来,禽流感病毒在全球的时空传播造成了严重的公共卫生问题。关于禽流感疫情的爆发及其时空传播动态的研究,已经成为流行病学、分子生物学、系统发育学等多个领域的热点问题。然而,禽流感疫情的爆发和时空传播涉及多方面的复杂因素... 详细信息

一直以来,禽流感病毒在全球的时空传播造成了严重的公共卫生问题。关于禽流感疫情的爆发及其时空传播动态的研究,已经成为流行病学、分子生物学、系统发育学等多个领域的热点问题。然而,禽流感疫情的爆发和时空传播涉及多方面的复杂因素,以往的一些研究只考虑了病毒序列的地理学属性,而没有综合考虑病毒宿主的时空移动等生物学属性。其次,仅基于系统发育学的微观层面的分析很难精确量化病毒的时空传播模式。在宏观层面,由于宿主时空数据采集手段和数据规模的局限性,目前的研究还难以在较细的粒度上精确刻画禽流感病毒的时空传播和宿主的时空模式。有鉴于此,本文通过采集来自不同学科的多源时空数据,围绕我国范围内新发禽流感(H7N9)病毒的爆发及其时空传播风险评估问题,综合运用数据挖掘、流行病学、系统发育学、宿主空间生物学等交叉学科的方法,力求系统性地研究禽流感病毒的演化和传播机制。从数据采集和分析角度,本文设计开发了基于公民科学的鸟类时空数据采集平台。从数据挖掘的角度,提出了一种改进的层次DBSCAN聚类(1HDBSCAN)算法和核密度估计方法,充分利用鸟类的时空观测数据,对鸟类宿主生物特征进行分析,深入挖掘不同鸟种的时空分布及其迁徙规律。通过实验分析了与禽流感相关鸟类在我国的时空分布及其迁徙规律。在微观层面,本文从系统发育学和流行病学角度,采集我国禽流感(H7N9)病毒的基因序列,利用系统发育分析方法研究病毒的进化机制及其时空传播模式。分析发现我国东南部地区H7N9禽流感的三次流行浪潮,同时观察到在同一个省市,同一年份病毒序列在系统发育树上的聚集效应。在宏观层面,本文利用互相关函数系统探索禽流感(H7N9)病毒与鸟类时空分布之间的相关性。在更小的尺度上,确定了我国上海、江苏、浙江、福建、江西和广东地区与甲型流感(H7N9)感染病例可能相关的候鸟种类,结合不同鸟种的空间生物学特征,定量评估禽流感(H7N9)病毒的热点地区。此外,针对不同地区已确定的关键鸟种,进一步引入格兰杰因果关系检验(Granger Causality)方法,检验关键鸟种分布与禽流感(H7N9)病毒之间的因果关系。综上所述,本文提出了层次聚类方法和核密度估计方法,以深入挖掘候鸟在我国的时空分布及其迁徙规律。其次,本文利用系统发育分析方法揭示甲型流感(H7N9)感染的演化和地理模式。实验发现沿着东亚-澳大利亚迁徙路径发生的三次流行浪潮,而同一地区或相邻省市的病例在系统发育树上聚集在一起且差异较小。此外,本文利用互相关函数以及因果分析方法,确定了与我国上海、江苏、浙江、福建、江西和广东地区的甲型流感(H7N9)感染相关的可能鸟种列表。基于已确定的关键鸟种的时空分布,进一步评估了在这些典型省市内潜在的禽流感传播热点区域。这些结果和发现可以为中国甲型流感(H7N9)的主动监测和战略控制提供哨兵信号和证据。

关键词：数据挖掘时空数据分析禽流感传播空间聚类互相关分析格兰杰因果分析

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房地产决策支持系统的时空数据分析

计算机辅助工程 2004年第1期13卷 13-17页

作者：陆能枝上海海运学院计算机系上海200135

在房地产决策支持系统的研究开发基础上,结合地理信息技术、数据仓库等决策支持新技术,提出五库和数据仓库的房地产决策支持系统体系结构并分析了房地产决策支持系统时空数据及其管理办法,最后结合房地产数据信息特点给出了房地产决策... 详细信息

在房地产决策支持系统的研究开发基础上,结合地理信息技术、数据仓库等决策支持新技术,提出五库和数据仓库的房地产决策支持系统体系结构并分析了房地产决策支持系统时空数据及其管理办法,最后结合房地产数据信息特点给出了房地产决策支持系统数据仓库的层次结构和数据流程,以便计算机上实现,从而辅助高层管理者决策,提高科学决策效能。

关键词：房地产业决策支持系统时空数据分析数据仓库数据库管理系统地理信息系统

土地资源资产审计时空数据分析系统设计与实现

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测绘与空间地理信息 2023年第11期46卷 42-44页

作者：谭小琴张洪吉李思佳赵铮陈建华四川省自然资源科学研究院四川成都610015 成都理工大学地球物理学院四川成都610059

构建基于时空数据的土地资源资产审计系统,对促进生态文明建设和领导干部自然资源资产离任(任中)审计信息化有重要意义,为支撑土地管理、提升国土空间治理能力提供了决策依据。本文在对土地资源资产审计进行深入研究的基础上,基于土地... 详细信息

构建基于时空数据的土地资源资产审计系统,对促进生态文明建设和领导干部自然资源资产离任(任中)审计信息化有重要意义,为支撑土地管理、提升国土空间治理能力提供了决策依据。本文在对土地资源资产审计进行深入研究的基础上,基于土地资源资产时空数据,使网络地理信息技术与审计信息化相结合,构建了土地资源资产审计系统,并对数据库设计、系统实现关键技术进行了详细阐述。最后以四川省为例,构建了土地资源资产审计时空数据分析系统。

关键词：土地资源资产审计时空数据分析审计信息化系统

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长时序海量土地利用时空数据统计优化方法

农业机械学报 2015年第S1期46卷 290-296页

作者：郜允兵张翼鹏高秉博潘瑜春张晓东中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 农业部农业信息技术重点实验室北京100097 北京市农业物联网工程技术研究中心北京100097

针对任意查询区域年度现状地类面积统计困难、长时序变更流量分析计算耗时等问题,提出基于时空变化图模型的统计优化方法。运用图的连通性原理,对查询统计区域内和边界处的要素实体进行分类,实现了时序快照统计优化算法,解决了任意查询... 详细信息

针对任意查询区域年度现状地类面积统计困难、长时序变更流量分析计算耗时等问题,提出基于时空变化图模型的统计优化方法。运用图的连通性原理,对查询统计区域内和边界处的要素实体进行分类,实现了时序快照统计优化算法,解决了任意查询区域时点现状统计困难的问题,提高了时序快照统计的效率。运用多商品流原理进行时空网络图约化性判定,实现了变更流量统计优化算法,减少了要素空间叠置分析次数,解决了长时序土地利用变化变更流量统计耗时问题,提高了统计的效率。最后,以2009—2012年琼海市土地利用数据为例,进一步验证优化算法的有效性和可行性。

关键词：土地利用变化图论模型时空数据统计时空数据分析

某型燃气轮机动态系统仿真与故障数据分析方法研究

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某型燃气轮机动态系统仿真与故障数据分析方法研究

作者：徐传超中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)

学位级别：硕士

燃气轮机是一种强非线性、时变且多变量耦合的复杂热力学系统,对其建立完善的数学模型、设计可靠的控制系统以及设置合理的故障诊断策略是燃气轮机设计工作的重要内容。现有的燃气轮机控制系统验证方案大多基于燃气轮机数学模型。由二... 详细信息

燃气轮机是一种强非线性、时变且多变量耦合的复杂热力学系统,对其建立完善的数学模型、设计可靠的控制系统以及设置合理的故障诊断策略是燃气轮机设计工作的重要内容。现有的燃气轮机控制系统验证方案大多基于燃气轮机数学模型。由二者组成的动态系统能够较好地模拟燃气轮机的运行状态,也是故障诊断方法设计的基础。对于不同型号的燃气轮机,性能指标不尽相同,其数学模型的建立、控制系统的设计以及故障诊断方法的设计都需要单独开展。信号滤波和阈值比较是传统的故障诊断策略,由于逻辑简单且和控制系统的设计深度融合,因此该策略一直被广泛应用。但是随着燃气轮机运行维护的精细化,这种简单的策略已经无法满足日益苛刻的故障诊断需求,同时全生命周期的健康管理也被视为提高燃气轮机寿命的有效手段,因此引入先进的诊断算法和预测模型十分必要。本文以某型航改燃气轮机为研究对象,围绕燃气轮机模型建立、控制系统设计和智能故障诊断方法开展研究,主要工作如下:(1)结合燃气轮机容积建模方法和工程指标需求搭建了燃气轮机数学模型,用经典的牛顿-拉夫逊方法求解其中的非线性方程组,结合真实的试车数据对比验证了燃气轮机模型的仿真精度,结果表明该模型的部件级模块、起动模块和慢车以上的稳态模型精度基本满足了验证指标。(2)按照主机控制模块、辅助设备控制模块与故障诊断和系统独立保护模块三个模块对控制系统进行了功能划分和设计,针对转速控制模块和VSV控制模块进行了详细设计,结合燃气轮机数学模型验证了动态系统的鲁棒性。(3)基于燃气轮机数学模型和控制系统,设计了针对燃气轮机损伤传播模块的简要设计思路和时空序列故障数据生成方案。结合已有数据,从时间序列分析的角度对单变量和多变量两种情形进行了分类和预测算法设计。设置随机森林、决策树和支持向量机在给定数据集上进行故障诊断,在二分类问题上取得了显著结果,在多分类问题上效果不突出。建立LSTM模型开展针对燃气轮机故障数据的单变量时间序列分析工作,取得了一定效果。建立Conv-LSTM模型从时间空间两个维度对故障数据进行序列建模并预测,取得了显著效果,从时空数据分析的角度提供了一类基于数据驱动的寿命预测方法。

关键词：燃气轮机数学建模控制系统动态系统仿真时空数据分析

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多种共享出行方式的时空数据可视化分析

现代信息科技 2023年第17期7卷 15-20页

作者：王亚歌王洪海韦良芬巢湖学院计算机与人工智能学院安徽合肥238024

在绿色低碳理念逐渐兴起的时代大背景下,共享出行应运而生,挖掘用户多种出行方式的时空规律是城市管理与规划研究的有效方法。基于美国旧金山湾区BayWheels公开的时空轨迹数据集,从时间和空间的角度出发,采用数据可视化方式直观揭示用... 详细信息

在绿色低碳理念逐渐兴起的时代大背景下,共享出行应运而生,挖掘用户多种出行方式的时空规律是城市管理与规划研究的有效方法。基于美国旧金山湾区BayWheels公开的时空轨迹数据集,从时间和空间的角度出发,采用数据可视化方式直观揭示用户骑行时空分布特征。研究发现,用户出行情况与工作日和非工作日关系密切,工作日用户出行具有明显的潮汐现象等时空特征。文章通过对用户出行时空轨迹数据的研究,多角度分析用户共享出行的时空规律特征,为完善城市管理与提高共享运营企业效率提供理论支撑,进而更好地推动城市的可持续发展。

关键词：共享出行共享单车共享电单车时空数据分析

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基于轨迹数据的导航卫星时空可视性分析研究

湖南城市学院学报（自然科学版） 2023年第5期32卷 62-66页

作者：黄绘青欧鹏卢婷湖南省第三测绘院长沙410007 地理信息安全与应用湖南省工程研究中心长沙410007 湖南省地理空间信息工程技术研究中心长沙410007

全球导航卫星系统是重要的时空信息基础设施,导航卫星的可见数是进行导航卫星定位精度评估的重要依据﹒长期以来,卫星可视性分析主要通过定量观测与实地测量的方式获取,其评估的范围相对有限,无法对城市尺度开展大范围的可视性评价﹒基... 详细信息

全球导航卫星系统是重要的时空信息基础设施,导航卫星的可见数是进行导航卫星定位精度评估的重要依据﹒长期以来,卫星可视性分析主要通过定量观测与实地测量的方式获取,其评估的范围相对有限,无法对城市尺度开展大范围的可视性评价﹒基于此,本文提出了一种基于车辆轨迹数据的大尺度城市导航卫星时空可视性分析方法,即:对轨迹数据进行预处理(包括轨迹数据简化和轨迹点的路网匹配),然后对处理后的数据进行导航卫星时空可视性分析,并通过上海市真实轨迹数据对其进行了验证﹒结果表明:该方法能够快速发现导航卫星高可见区域和低可见区域.

关键词：导航卫星系统卫星可视性轨迹数据时空数据分析

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城市计算概述

武汉大学学报（信息科学版） 2015年第1期40卷 1-13页

作者：郑宇微软亚洲研究院北京100080 上海交通大学致远学院上海200240 西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031

城市计算是计算机科学中以城市为背景,与城市规划、交通、能源、环境、社会学和经济等学科融合的新兴领域。城市计算通过不断获取、整合和分析城市中多种异构大数据来解决城市所面临的挑战。本文介绍了城市计算的定义、框架和主要研究问... 详细信息

城市计算是计算机科学中以城市为背景,与城市规划、交通、能源、环境、社会学和经济等学科融合的新兴领域。城市计算通过不断获取、整合和分析城市中多种异构大数据来解决城市所面临的挑战。本文介绍了城市计算的定义、框架和主要研究问题,概述了城市计算的典型应用和所需要的技术。

关键词：城市计算大数据时空数据分析异构数据融合城市感知

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空间数据智能:概念、技术与挑战

计算机研究与发展 2022年第2期59卷 255-263页

作者：宋轩高云君李勇关庆锋孟小峰南方科技大学计算机科学与工程系广东深圳518055 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027 清华大学电子工程系北京100084 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430078 中国人民大学信息学院北京100190

随着空间数据体量的持续增长,空间数据所蕴含的价值巨大.传统的数据感知存储技术和处理分析方法已然不能充分挖掘海量空间数据的价值.因此,空间数据智能,一个专注于海量空间数据的研究与应用的多学科交叉的领域,正扮演着越来越重要的角... 详细信息

随着空间数据体量的持续增长,空间数据所蕴含的价值巨大.传统的数据感知存储技术和处理分析方法已然不能充分挖掘海量空间数据的价值.因此,空间数据智能,一个专注于海量空间数据的研究与应用的多学科交叉的领域,正扮演着越来越重要的角色.介绍了空间数据智能的概念、空间数据智能领域所面临的技术挑战及空间数据智能的关键技术,同时介绍了空间数据智能在社会生活中的典型应用场景,最后对空间数据智能研究的发展做出了展望.

关键词：空间数据智能空间数据时空数据库空间感知时空数据分析数据安全