基于人类流动 Hodge-Kodaira 分解的城市空间结构
物理与社会
2022-11-29 v1
摘要
城市中的人类流动反映了社会活动，并可以基于人类行为揭示城市空间结构以用于相关应用。标量势是一个数学概念，若能被成功引入，可为人类流动提供直观视角。然而，对此类势在场源-目的地流动矩阵上的定义及其合理性的判定仍未解决。在此，我们应用 Hodge-Kodaira 分解，将矩阵唯一分解为势驱动（梯度）流与旋度流。我们描绘了城市因通勤流产生的势景观，并揭示了这些景观如何随年份或交通方式而改变或保持不变。随后，我们通过评估美国大都市区中梯度分量所占百分比，判定通勤流在多大程度上由势描述，并表明若干区域的梯度分量几乎达 100%；而在其他区域，旋度分量占主导，表明沿地点三角的环形流的重要性。势景观提供了一种易于使用可视化工具来展示人类流动的吸引地点，并将有助于商业、城市设计和传染病传播等各类应用。
引用
@article{arxiv.2111.00377,
title = {Urban spatial structures from human flow by Hodge-Kodaira decomposition},
author = {Takaaki Aoki and Shota Fujishima and Naoya Fujiwara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.00377},
year = {2022}
}