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利用曲面网络检测与分析移动热点

应用统计 2020-06-08 v1 计算几何 计算机与社会

摘要

过去几十年间,采集与存储移动对象数据的能力急剧提升。一个长期存在的难题是如何对大规模移动对象集合进行概括。本文发展了提取与分析热点(即具有相对较高移动活动水平的区位)的方法。我们使用核密度估计(KDE)将大规模移动对象集合转换为平滑连续的曲面,进而提出一种拓扑算法以提取曲面的关键几何特征,包括临界点(峰、坑、关隘)与临界线(山脊线与谷底线)。我们将峰值及其对应山脊线连接,生成概括曲面拓扑结构的曲面网络,并应用图论指标对曲面及其随时间变化进行解析刻画。为说明该方法,我们将技术应用于中国上海采集的出租车数据,发现晚上午、下午及晚间正常活动时段热点空间分布的复杂性增加,而早间当出租车集中于通勤服务时热点空间分布的连通性出现激增。这些结果与该研究区人类活动模式的科学与经验认知相符。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.03499,
  title  = {Detecting and Analyzing Mobility Hotspots using Surface Networks},
  author = {Yujie Hu and Harvey J Miller and Xiang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03499},
  year   = {2020}
}