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突发公共卫生事件下的人口流动模式变化识别

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1237-1249页

作者：钟雷洋周颖高松夏吉喆李珍李晓明乐阳李清泉自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室广东深圳518060 深圳市空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室广东深深圳518060 广东省城市空间信息工程重点实验室广东深圳518060 深圳大学智慧城市研究院广东深圳518060 深圳大学公共卫生学院广东深圳518060 美国威斯康星大学麦迪逊分校地理系地理空间数据科学实验室威斯康星州麦迪逊53706

根据中国与美国两大湾区的高时空分辨率人口移动大数据,首先构建移动变化指数、距离变化指数和波动变化指数3个评价指标,剖析突发公共卫生事件下中国粤港澳大湾区与美国旧金山湾区的人口移动差异特征。然后,利用奇异值分解算法识别出两... 详细信息

根据中国与美国两大湾区的高时空分辨率人口移动大数据,首先构建移动变化指数、距离变化指数和波动变化指数3个评价指标,剖析突发公共卫生事件下中国粤港澳大湾区与美国旧金山湾区的人口移动差异特征。然后,利用奇异值分解算法识别出两大湾区的人口流动内在结构和流动模式。分析发现:(1)在人口流动管控维度上,粤港澳大湾区整体表现优于旧金山湾区,大流行期间人口移动量下降幅度更大,每日移动量波动更加平稳,平均出行距离更短。(2)粤港澳大湾区人口流动模式主要受春节假期与公共卫生政策双重影响,从中识别出日常出行模式、返乡出行模式和返程复工模式。旧金山湾区人口流动模式呈现强规律性(包括日常出行模式、工作日出行模式与周末出行模式),公共卫生政策对其影响并不深刻。量化突发公共卫生事件管控措施下中美两大湾区人口流动指标与模式的定量改变,对评估防疫措施有效性和确定有针对性的防疫干预措施至关重要,还可为未来各类突发性公共卫生事件的防控措施制定提供重要指标与经验参考。

关键词：公共卫生事件人口流动时空特征模式识别粤港澳大湾区旧金山湾区

机器学习方法在盾构隧道工程中的应用研究现状与展望

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 1-13页

作者：陈湘生曾仕琪韩文龙苏栋深圳大学土木与交通工程学院深圳518060 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室深圳518060 深圳大学深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室深圳518060

随着盾构隧道工程信息化水平的提升,隧道掘进设备作业过程监测技术日益完善,记录的工程数据蕴含了掘进设备内部信息及其与外部地层的相互作用关系。机器学习因其数据分析能力强,无需先验的理论公式和专家知识,相较于传统的建模统计分析... 详细信息

随着盾构隧道工程信息化水平的提升,隧道掘进设备作业过程监测技术日益完善,记录的工程数据蕴含了掘进设备内部信息及其与外部地层的相互作用关系。机器学习因其数据分析能力强,无需先验的理论公式和专家知识,相较于传统的建模统计分析方法具有更大的应用空间。通过机器学习方法对收集的信息与数据进行深度挖掘并分析其内在联系,有助于提升盾构隧道工程建设的效率和安全保障水平。简述机器学习方法的基本原理,总结和分析机器学习方法在盾构工程中的应用研究状况,综述基于机器学习的盾构设备状态分析、盾构设备性能预测、围岩参数反演、地表变形预测和隧道病害诊断等5个方面的进展,并分析当前研究的不足。最后,分析盾构隧道工程向智能化方向发展需重点攻克的难题。

关键词：盾构隧道机器学习隧道施工大数据人工智能

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混合曲率空间中的几何自适应元学习方法

计算机学报 2024年

作者：高志武玉伟贾云得北京理工大学计算机学院智能信息技术北京市重点实验室深圳北理莫斯科大学广东省智能感知与计算重点实验室

元学习通过学习先验知识，能帮助模型快速适应新任务。在适应新任务的过程中，空间几何结构与数据几何结构的匹配程度对模型的泛化能力起着重要作用。现实世界中的数据具有多样的非欧几何结构，例如自然语言具有非欧层级结构，人脸图像... 详细信息

元学习通过学习先验知识，能帮助模型快速适应新任务。在适应新任务的过程中，空间几何结构与数据几何结构的匹配程度对模型的泛化能力起着重要作用。现实世界中的数据具有多样的非欧几何结构，例如自然语言具有非欧层级结构，人脸图像具有非欧环状结构等。已有研究表明，真实数据的非欧结构同黎曼流形的几何结构相匹配，从理论上提供了利用黎曼流形来建模数据的可行性。本文提出了混合曲率空间（mixed-curvature space）中的几何自适应元学习方法，利用多个混合曲率空间来表示数据，并生成与数据非欧结构相匹配的黎曼几何。本文构建了多混合曲率神经网络，将混合曲率空间的几何结构表示为曲率空间的曲率、数量和维度，由此可以通过梯度下降过程实现对数据非欧结构的几何自适应。本文进一步引入几何初始化生成策略和几何更新策略，通过少数几步迭代，空间几何结构即可快速匹配数据非欧结构，加速了梯度下降过程。本文在小样本分类和小样本回归等任务上进行了实验验证。与欧氏空间的元学习方法相比，本文方法在小样本分类任务上取得了约3%的准确率提升，在小样本回归任务上将均方误差减少了一半，验证了本文方法的有效性。

关键词：元学习几何自适应混合曲率空间黎曼流形

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利用重力梯度张量等位面曲率的地质体定位

地球物理学报 2024年第4期67卷 1641-1655页

作者：胡双贵李广汤井田侯振隆张林成中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008 东华理工大学南昌市地质灾害智能感知技术与仪器重点实验室南昌330013 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学) 长沙410083 东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 湖南城市学院信息与电子工程学院湖南益阳413002

针对重力梯度张量曲率的研究,前人的工作主要集中在重力张量曲率的解释及边缘检测中,几乎没有涉及到地下密度异常体的定位.本文结合重力矢量和重力梯度张量提出了一套基于重力梯度张量等位面曲率的地下密度异常体位置估计策略.首先,从... 详细信息

针对重力梯度张量曲率的研究,前人的工作主要集中在重力张量曲率的解释及边缘检测中,几乎没有涉及到地下密度异常体的定位.本文结合重力矢量和重力梯度张量提出了一套基于重力梯度张量等位面曲率的地下密度异常体位置估计策略.首先,从重力梯度张量等位面曲率的基本定义出发,计算重力梯度张量等位面曲率.然后,通过寻找球面或圆形等位面的重力梯度张量曲率,提出了利用最大主曲率定位地下密度异常体位置的源参数估计方法,并详细推导了估计3D球体(质点)和2D水平线源位置信息的解析表达式.再者,针对噪声和多源存在的情况,提出了一套利用重力梯度张量等位面曲率获得密度异常体位置信息的稳健估计流程,并利用模糊C均值聚类算法进一步确定地下密度异常体的中心位置.最后,通过理论模型测试和文顿盐丘实测航空重力梯度数据测试,验证了本文算法的可行性和可靠性.结果表明:在满足曲率半径定义条件的情况下,本文所提出的源参数估计方法可以定位单个或多个地下3D和2D密度异常体的空间位置,具有较好的稳健性和抗噪能力.该方法拓展了重力梯度张量曲率的应用范围,可为重力梯度张量的三维反演工作提供先验的空间位置信息.

关键词：重力梯度张量等位面曲率源参数估计模糊C均值聚类算法

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隧道及地下工程低碳可持续发展现状与思考

现代隧道技术 2024年第2期61卷 5-17页

作者：陈湘生何秋凤吴泽洲付艳斌陈坤阳极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室深圳518060 海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 深圳518060 深圳大学中澳BIM与智慧建造联合研究中心深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院深圳518060

隧道及地下工程是我国工程建设行业的重要部分,厘清我国隧道及地下工程的可持续发展现状和面临的关键挑战,对抓住行业高质量发展的破解点、赋能行业绿色升级具有重要意义。对此,文章首先回顾了隧道及地下工程可持续发展的相关政策和发... 详细信息

隧道及地下工程是我国工程建设行业的重要部分,厘清我国隧道及地下工程的可持续发展现状和面临的关键挑战,对抓住行业高质量发展的破解点、赋能行业绿色升级具有重要意义。对此,文章首先回顾了隧道及地下工程可持续发展的相关政策和发展历程,探索行业可持续发展的关键转折点。其次,基于全寿命周期视角,阐述了我国隧道及地下工程在统筹规划、绿色材料应用、绿色施工工法、智能低碳运维、工程废料资源化利用六个方面的可持续发展现状。最后,提出我国隧道及地下工程可持续发展面临的挑战,并给出相应的建议:(1)借助数字化技术,突破规划信息不全面壁垒;(2)持续研究新材料,增强结构抗扰性和防水性;(3)结合数字孪生技术,提升施工工序智能化水平;(4)基于工程物联网,加强工程监测智能化感知;(5)改良工艺和设备,提高建废利用率和附加值。研究以期为我国工程建设行业实现产业增值和绿色发展的良性循环提供有用的见解。

关键词：隧道及地下工程可持续发展统筹规划绿色建材绿色施工智能运维资源化利用

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城市地铁出行知识图谱嵌入表达的超参数选择

地球信息科学学报 2023年第6期25卷 1164-1175页

作者：罗秋雨乐阳谷岩岩深圳大学建筑与城市规划学院深圳518060 深圳市空间信息智能感知与服务重点实验室深圳518060

知识图谱作为人工智能技术与应用中重要的数据基础设施,已经成为地理科学领域的一个研究热点。目前对地理知识图谱进行嵌入表达时通常使用默认的超参数(如2层网络搜索深度),但是部分地理知识图谱的网络规模和拓扑特征与通用知识图谱不同... 详细信息

知识图谱作为人工智能技术与应用中重要的数据基础设施,已经成为地理科学领域的一个研究热点。目前对地理知识图谱进行嵌入表达时通常使用默认的超参数(如2层网络搜索深度),但是部分地理知识图谱的网络规模和拓扑特征与通用知识图谱不同,其合理性需进一步论证。为此,本文围绕城市轨道交通人地关系,基于地铁线路网络的拓扑结构特征,结合客流数据、POI(兴趣点)数据以及建成环境数据等构建地铁出行知识图谱;利用GraphSAGE模型学习实体的多维度特征嵌入,并结合POI数据对站点分类结果进行语义识别,对比验证适合地铁出行知识图谱嵌入表达的网络搜索深度。不同于默认的2层搜索深度,当搜索深度为3层时,本研究所构建的地铁出行知识图谱的节点嵌入效果最优。因此,地理知识图谱嵌入表达的超参数选择需要顾及时空和人类活动相关的网络规模和拓扑特征,要避免不加甄别地使用其他领域通用知识图谱的已有成果。使用3层搜索深度获得的地铁站点分类结果也更具合理的解释性,可为利用知识图谱和人工智能方法进行站点规划和客流预测提供基础。

关键词：知识图谱嵌入表达节点分类超参数搜索深度 GraphSAGE 地铁客流城市出行

街道品质虚拟评价与现场调研评价方法的一致性分析——以深圳轨道核心区街道为例

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规划师 2022年第6期38卷 70-78页

作者：郭馨赖建东马志锋夏吉喆深圳大学建筑与城市规划学院深圳大学深圳市空间信息智能感知与服务重点实验室

街道品质评价研究自20世纪中期以来不断发展并愈发受到重视。相比传统的现场调研评价方式,近年来随着大数据技术的快速发展,以街景图像为代表的远程虚拟评价方式受到越来越多学者的关注和应用。文章通过梳理既有文献,结合环境行为学及... 详细信息

街道品质评价研究自20世纪中期以来不断发展并愈发受到重视。相比传统的现场调研评价方式,近年来随着大数据技术的快速发展,以街景图像为代表的远程虚拟评价方式受到越来越多学者的关注和应用。文章通过梳理既有文献,结合环境行为学及城市形态学对现有两种评价方法进行深入的一致性检测,并构建两维度、三层次的SOC主客观一致性检测体系。在此基础上,文章以深圳轨道核心区的37个街段为例,通过调查问卷、图像语义分割和现场调研等方式,分析两种评价方式在全局主观评价、分类主观评价、客观影响因素及关键客观指标方面的全流程一致性,从而总结出街景图像主观评价的边界适用条件,为当前大规模、全市域、多尺度、多形态的街景图像主观评价的精细化发展提供新思路和新方法。

关键词：街景图像现场调研一致性分析街道空间品质城市形态

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基于POI数据的城市场景细粒度制图

计算机科学 2022年第4期49卷 9-15页

作者：曾进鲁永刚乐阳深圳大学建筑与城市规划学院深圳518000 深圳市空间信息智能感知与服务重点实验室深圳518000

“场景”是城市文化、意义、情感等的外化符号,是一个超越城市物理空间的概念。知识经济时代背景下,城市场景描述了由不同舒适物组合所产生的蕴含文化、价值观和生活方式的抽象概念,是吸引高级人力资本聚集的内生动力。因此,准确把握城... 详细信息

“场景”是城市文化、意义、情感等的外化符号,是一个超越城市物理空间的概念。知识经济时代背景下,城市场景描述了由不同舒适物组合所产生的蕴含文化、价值观和生活方式的抽象概念,是吸引高级人力资本聚集的内生动力。因此,准确把握城市场景的状态和空间分布是城市发展的一个重要维度。目前,一些研究基于官方商业编码或大众点评等数据开展了基于城市或区域尺度的城市场景制图。文中利用大数据方法,基于POI数据构建了用于城市场景细粒度制图的方法框架,并衡量了深圳城市场景的细粒度分布状态。结果显示,深圳的主要场景特征为企业、正式、爱炫、时尚和逾越;同时,深圳主要呈现出3种场景模式,分别主要来自工作、居住和创意娱乐空间。总体而言,所提方法框架能有效地探测细粒度的城市场景,有利于深刻理解和准确识别城市场景,并为城市发展带来启发。

关键词：场景舒适物制图 POI

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从几何计算到特征提取的广义测量数据处理

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第11期47卷 1805-1814页

作者：李清泉汪驰升熊思婷张德津邹勤涂伟深圳大学广东省城市空间信息工程重点实验室广东深圳518061 深圳大学自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室广东深圳518061 深圳大学深圳市空间信息智能感知与服务重点实验室广东深圳518061 人工智能与数字经济广东省实验室广东深圳518061 武汉大学计算机学院湖北武汉430072

当前,传感器技术、计算机技术和机器人技术迅猛发展,多传感器集成化、智能化趋势越来越明显。工程测量已向自动化、动态化、智能化方向发展,广泛用于大型桥梁、水利枢纽、高铁地铁、高速公路等工程的高精度测量,以及航天、航空、智能制... 详细信息

当前,传感器技术、计算机技术和机器人技术迅猛发展,多传感器集成化、智能化趋势越来越明显。工程测量已向自动化、动态化、智能化方向发展,广泛用于大型桥梁、水利枢纽、高铁地铁、高速公路等工程的高精度测量,以及航天、航空、智能制造等领域的精密工业测量。应用领域的拓展也给测量任务提出了新的要求,测量数据处理不再局限于传统的纯几何参数估计,而是逐渐拓展到几何参数和特征信息兼具的广义测量数据处理。回顾了从经典测量数据处理到广义测量数据处理的发展过程,总结多类测量数据的处理分析逻辑,提出大数据时代下的测量数据处理面临的挑战。阐述了广义测量数据处理的基本思路和策略,并以典型案例来进行说明。

关键词：工程测量大数据广义测量数据处理几何计算特征提取