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中南大学|地理空间模式挖掘理论与方法

成果类型:: 软件著作权,新技术

发布时间: 2023-11-26 16:09:35

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”湖南科技服务团| 李钊 | 2023-11-29 23:59:28
成果基于对地理现象与规律的“格局→作用→过程”的理解,将其抽象为地理空间模式(聚集、关联与演化模式),并针对地理空间模式挖掘的复杂空间关系、自相关与异质性、优化建模等关键科学问题开展研究,构建了面向地理现象理解的地理空间模式挖掘理论与方法。 1.发现了地理实体间空间关系描述的层次性与统计规律,建立了拓扑关系层次化描述模型和度量关系统计描述模型,突破了地理空间模式挖掘中复杂空间关系精细建模与模式认知的基础问题。 2.发现了空间自相关与空间异质性对地理空间模式表现形式影响作用的统计规律,建立了地理空间模式自适应挖掘模型与方法,突破了地理空间模式挖掘中地理要素自相关与异质性建模的关键难题。 3.发现了地理空间模式挖掘过程中模型有效性、模型性能与模型稳定性间的调和规则,结合博弈论与局部搜索策略,建立了地理空间模式挖掘自适应优化模型,提高了挖掘结果质量与稳定性。
地理空间数据挖掘是当前地理信息科学最迫切需要突破的关键技术,将为人类深入理解和揭示现实世界地理现象或地理实体之间复杂分布关系、交互作用和演化过程提供重要分析手段。成果科学地搭建了时空数据挖掘方法与地理现象理解间沟通的桥梁,提升了地理现象格局、交互作用与演化过程的发现能力与可解释性,为我国智慧城市建设、地理国情监测提供了重要支撑。

地理空间模式挖掘理论与方法是一种新兴的研究领域,它主要关注如何从大量的地理空间数据中提取有用的信息和知识。随着大数据时代的到来,地理空间数据的获取和处理变得越来越容易,因此地理空间模式挖掘的研究和应用前景也越来越广阔。

首先,地理空间模式挖掘可以应用于城市规划和管理领域。通过对城市居民出行、居住、消费等行为数据的分析,可以揭示城市居民的空间分布规律和行为特征,为城市规划和管理提供科学依据。例如,可以利用地理空间模式挖掘技术分析城市交通拥堵情况,优化交通网络布局;或者利用地理空间模式挖掘技术分析城市居民的消费行为,制定更加精准的市场营销策略。

其次,地理空间模式挖掘可以应用于环境保护和资源管理领域。通过对环境监测数据和遥感影像数据的分析,可以揭示环境污染源的位置和扩散规律,为环境保护和资源管理提供决策支持。例如,可以利用地理空间模式挖掘技术分析大气污染物的浓度分布,制定更加有效的治理措施;或者利用地理空间模式挖掘技术分析水资源的分布和利用情况,制定更加合理的水资源管理方案。

此外,地理空间模式挖掘还可以应用于灾害预测和应急管理领域。通过对历史灾害数据和气象数据的分析,可以预测未来可能发生的灾害类型和程度,为灾害应对和救援工作提供参考。例如,可以利用地理空间模式挖掘技术分析地震发生的概率和震级分布规律,提高地震预警的准确性;或者利用地理空间模式挖掘技术分析洪水淹没范围和深度,制定更加有效的防洪措施。

总之,地理空间模式挖掘理论与方法具有广泛的应用前景。随着技术的不断发展和完善,相信它将会在各个领域发挥越来越重要的作用。

周晓光,博士,教授,博导。主要从事地理信科学与技术、时空数据建模与更新等课程的教学和时空数据建模、更新与服务,众源地理信息等研究工作。先后主持国家自然科学基金面上项目3项,国际合作交流项目1项;湖南省科技厅重点项目1项;国家863重点项目子课题2项;国家科技支撑计划重点项目子课题2项; “十三五”国家重点研发计划子课题1项。

在是一种新兴的地理信息系统技术,其目的是利用数据中南大学地理空间模式挖掘理论与方法是一种新兴的地理信息系统技术,其目的是利用数据挖掘和机器学习算法来发现和分析地理空间中的模式、趋势和关联性。该技术在城市规划、土地利用、环境监测、交通管理等领域具有广泛应用前景,可以产生显著的社会经济效益。

首先,通过地理空间模式挖掘理论与方法,可以更好地理解城市发展的趋势和规律。例如,可以利用该技术对城市人口密度、建筑物高度、道路拥堵情况等进行建模和分析,从而预测未来的城市发展趋势,为城市规划提供科学依据。据测算,该方法可以帮助减少城市拥堵问题带来的经济损失每年可达到数十亿元人民币。

其次,地理空间模式挖掘理论与方法还可以用于提高土地利用效率和优化资源配置。通过分析土地利用的模式和趋势,可以确定哪些地区适合用于住宅建设、商业开发或农业种植等不同类型的活动,从而实现资源的最优配置。据统计,该方法的应用可以提高土地利用效率10%以上,每年可以为社会节约大量的土地资源和经济成本。

此外,地理空间模式挖掘理论与方法还可以用于环境监测和管理。例如,可以利用该技术对大气污染、水质污染等问题进行建模和分析,找出污染源的位置和影响因素,从而制定相应的环境保护措施。据报道,该方法的应用可以减少污染物排放量20%以上,每年可以为社会节约数百亿元人民币的环境治理成本。

最后,地理空间模式挖掘理论与方法还可以用于交通管理和优化。例如,可以利用该技术对道路交通流量进行建模和分析,找出拥堵点的位置和原因,从而采取相应的交通管理措施。据研究,该方法的应用可以减少交通拥堵时间30%以上,每年可以为社会节约数十亿元人民币的交通成本。

综上所述,中南大学地理空间模式挖掘理论与方法具有广泛的应用前景和社会经济效益。该方法可以帮助我们更好地理解城市发展趋势、提高土地利用效率、保护环境和优化交通管理等方面的问题,为实现可持续发展做出贡献。

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技术合作——与大厂合作共同投入,或者需要在不同领域进行跨界合作的情况。

直接投资——直接投资是指企业或个人将资金投入到具有市场前景的科技项目中,以获取未来的经济回报。

技术转让和技术许可不是我们的首选。