基于加权核密度估计的自适应运动前景检测方法

为解决监控视频背景初始化过程中前景干扰的问题,提出了一种基于加权核密度估计(KDE)的自适应运动前景检测方法.该方法对时间域变化稳定的像素值进行加权,并利用核密度估计构建背景模型,避免了背景初始化过程中前景的干扰.基于该背景模型,提出了一种新的阈值设定策略.该策略根据前景空间分布的连续性自适应获得前景阈值,填充前景中的"孔",并更新阈值.实验结果表明:即使场景中存在运动前景,该方法能够在多种场景下获得90%以上的查准率和查全率,其性能优于传统的背景差法.

我国制造业劳动生产率地区差异的动态演进——基于自适应加权核密度的估计

运用自适应加权核密度估计法,对1988-2005年我国制造业的劳动生产率分布及其地区差异的动态变化的分析结果表明:考虑了规模因素的自适应加权核密度法较一般核密度法更能准确度量制造业劳动生产率的分布形态;制造业劳动生产率分布动态以及地区差异演进趋势在1988-1997年和1998-2005年两个时期具有明显差异,前期分布趋向双峰状和两极化,差异扩大;而后期双峰分布消失,表现出非条件和非"俱乐部"特征的收敛性,这对缩小整体经济层面上的地区差异有积极作用。

加权核密度估计在洪水频率分析中的应用

本文引进加权核密度估计方法,研究洪水频率的分析计算;运用统计试验方法,同目前广泛认同的参数估计方法中线性矩法相比,结果表明:线性矩法及加权核密度估计法推求出的设计值的无偏性相当,但加权核密度估计方法的有效性较线性矩法好。最后还与普通的非参数密度函数估计方法对比,结果表明加权核密度估计方法推求出的设计值的无偏性及有效性都较好;尤其是有效性精度较高。因此,加权核密度估计是一种有应用和研究价值的方法。

加权核密度估计及对我国消费支出的分析

利用非参数加权核密度估计和自适应核密度对城镇居民的时间漂移现象和地区差异做了初步探讨,通过人口加权的密度估计和利用敏感系数对窗宽进行调整,较为真实地反映了我国城镇居民消费支出的变动和地区差异。

城市交通事故时空聚集特性分析——利用网络加权核密度估计方法

交通事故是一类重要的地理事件,对交通事故的空间模式进行分析一直是学术界研究热点,基于核密度估计及其扩展的网络核密度估计方法被大量用于交通事故路网空间聚集模式分析,但交通事故具备丰富的语义属性,仅考虑其时空属性较难全面反映其空间分布特性,采用融合事故语义属性与空间属性的网络加权核密度估计方法,对武汉市江汉区2021年交通事故空间聚集模式及其随时间变化规律进行可视与探索性分析。实验结果表明,考虑事故语义属性的方法更能全面反映交通事故空间聚集特性及其随时间变化特性。

栅格网络空间下基于加权核密度估计法的公交场站供需分布模型

早期公交场站规划仅考虑了功能需求,与周边交通组织规划脱节,造成城市现有公交场站基本存在时空布局不均衡、建设滞后等问题,制约了公共交通发展,故有必要考虑定量分析场站供需分布特征,为公交场站布局优化提供决策依据。基于栅格数据模型,利用改进的加权核密度估计法分别建立场站需求及供应的概率密度估计模型,然后基于多层栅格数据叠合分析方法将场站需求及供应的栅格层进行叠加分析,构建解析场站供需分布特征的栅格估计模型。最后,选取深圳市为应用案例,利用构建的供需分布模型对深圳市的公交场站供需分布特征进行定量、可视化分析,展现了深圳市公交场站覆盖区域及分配情况,验证了模型的有效性及适用性。

加权核密度估计及其在沪深300股指收益率上的应用

由于金融数据的特殊性,对于其时变概率密度的估计和相应的累计分布函数的估计,可以通过非参数运用加权的核密度估计来捕捉每个时刻金融收益率的密度变化情况,这种方法中的重要参数,如带宽,可以通过最大似然函数和交叉检验进行估计.诊断检验可以通过向前一步预测的累计分布函数进行验证.对于这种追踪时变密度变化的方法,适用那些密度变化相对缓慢的数据上,并且该方法可以结合滤波进行递推估计.本文最后将此方法运用在沪深300股指.

基于加权核密度的高原高海拔地区路网格局与景观生态风险时空变化

针对景观生态风险的研究多着眼于城市或河流流域,而高原高海拔地区景观生态较为脆弱,道路网络的发展容易导致区域景观破碎化和景观生态格局变化,从而影响区域内生态环境质量的问题,以拉萨市为例,在地理信息系统的支持下,采用加权核密度估算(WKDE)、生态足迹模型、景观指数分析法、空间分析方法研究路网扩张对沿线景观格局的影响及其生态风险变化。基于景观格局构建拉萨市景观生态风险模型,对该地区2012年和2020年路网格局和景观生态风险的时空变化进行研究。研究结果表明:加权核密度分析可以更加真实地反映高原高海拔地区道路网络实际状况及其生态影响,路网扩张导致建设用地面积快速增加以及耕地面积减少,对其他景观类型的影响很小;拉萨市路网扩张对生态环境压力起促进作用,且引起的景观生态风险变化的差异与地形密切相关,主要表现为低海拔的城市中心风险等级下降;随着生态风险等级的升高,研究区域内各等级道路的长度占比表现出先上升后下降趋势,这说明景观生态风险和道路等级之间具有一定的相关性。研究成果对高原高海拔地区的路网规划和生态管理具有一定的参考价值,可为相关地区道路沿线生态修复工作提供理论与技术支撑,也为未来在高原高海拔环境工程实证研究提供参考。

基于核密度估计的股票估价模型的设计

本文运用非参数加权核密度估计的经济计量方法,对中国货币政策是如何影响股市这一问题做了深入的实证研究。研究发现,从年度数据来看,货币供应量对中国股市运行有较大影响,每年新增的M0、M1、M2增减方向与股市涨跌方向基本同步,而其中的基础货币M0对股市的影响最大。本文认为由于货币供应量是影响中国股市的重要因素之一,在当前由次债危机引发的金融危机的冲击下,管理当局有必要实施较为宽松的货币政策以拯救目前低迷的股市。

基于人流活动特征的城市商圈空间结构的大数据分析——以广西南宁市为例

随着经济全球化的发展,信息化在人流活动特征、城市规划、交通管理和公共资源配置等方面的应用越来越广泛。如何合理分析城市商圈的空间结构,已成为城市规划与管理的关键所在。基于人流活动特征数据,采用核密度估计和空间自相关分析法,并通过标准椭圆差分析,计算核心商业中心的边界范围及商业活动热点和冷点区域,对南宁市城市商圈空间结构大数据进行分析。结果表明,南宁市城市商圈空间结构呈现多核心模式的特点,主要集中在城市建成区较为成熟的区域,且沿城市主要交通线路和交通网呈现网格化的空间分布特征。高密度的商业热点区域与南宁市商圈的核心商业区相吻合。南宁市商圈的主要扩展方向倾向于东南方,与城市“整体向东、重点向南”的发展战略相一致。研究结果为南宁市商圈的持续管理提供了科学决策支持,并对南宁市城市建设用地未来的合理开发与利用、交通网络的未来建设以及南宁市商圈附近地区的经济结构调整和产业升级等方面具有重要的参考意义。

县域交通网络结构与连通性分析

针对县域是城市与农村的连接区域,县域交通网络是城市与农村的枢纽.采用交通网络结构分析、交通网络加权核密度分析、交通网络空间自相关分析、交通网络连通性分析等方法,对县域范围内的交通网络进行全面分析.结果表明:彰武县交通网络分布较为均匀,整体连通性较好,没有闭合回路,有少量断头路.该成果为以后县域交通网络建设和优化提供参考.

基于直方图灰度归类的快速背景建模方法

针对传统核密度估计背景建模在检测精度和计算消耗上的不足,提出了一种基于直方图灰度归类的快速背景建模算法。首先根据序列图像像素灰度的相似性原理对背景进行直方图灰度归类,将邻近像素空间相关性转化为灰度直方图概率分布的关系,获得的直方图灰度与稳定背景相减剔除背景样本中的显著运动信息,减小了参与密度估计的样本数。然后根据背景分布特性选择最优窗宽,引入背景直方图概率进行加权高斯核密度估计,并通过自适应阈值实现运动目标的准确检测。同时,采用直方图背景更新,有效克服了光照变化对背景重建的影响。实验结果表明,该算法在检测精度和实时性处理方面都得到了很大提高。

居住小区生活圈服务设施适老性评价

对居住小区生活圈服务设施建设进行适老性评价能够有效捕捉老龄化社会下的痛点。通过对标准规范、研究文献的综述明确老年人活动范围与服务设施使用特征,并基于居住小区AOI和POI数据拟定老年人步行10 min和5 min生活圈范围。结合WorldPop人口栅格数据与人口普查数据计算老年人口比例,以此作为需求计算的基础。提出利用加权核密度表达居住小区生活圈服务设施的分布特征,计算基础保障设施适配度和品质提升设施便利度;利用全局莫兰指数与肯德尔相关系数计算设施空间布局相关度。最后,以上海市黄浦区及嘉定区中心4个街道为例应用这些指标进行居住小区生活圈服务设施适老性评价。研究发现,养老福利设施与休闲设施配置最为缺乏,生活圈基础保障设施适配度、品质提升设施便利度存在明显的城郊差距;行政区划边界周边居住小区为设施配置洼地,郊区非核心区居住小区亟须建设基础保障设施,基础保障设施与品质提升设施“低-低”聚集区应作为新建设施首选地区。

基于GIS的宁波市道路网络综合通达性研究

城市道路交通网络通达性是城市规划、交通体系建设等所要考虑的重要方面。利用GIS技术,以距离度量模型、道路加权核密度模型、路网连通度和公交服务指数为基础,分别从路网连接结构、路网密度、路网发育程度、公交便捷性几方面建立综合通达性指标,分析宁波市中心城区道路网络通达性及其空间特征。研究表明:宁波市中心城区的综合通达性以江东区和海曙区最优,其次为鄞州区和江北区,北仑区和镇海区通达性较差,整体空间格局分异明显;北仑区在道路结构方面优势明显;公交服务指数对综合通达性的影响最为显著。对以往的城市交通网络通达性研究进行一定的改进,为宁波市道路交通网络的建设与布局优化提供理论依据。

基于关注势的战场态势热力图构建方法

面对高度复杂和多变的现代战场,如何快速直观地发现战场上的态势热点,降低认知负载是指挥员所面临的巨大挑战。针对战场时变条件下的态势热点发现问题,在分析热点形成机理的基础上,提出关注势理论,构建了符合人类认知特性的改进的Logistic时间衰减函数(improved Logistic time decay function,ILTDF),进而提出随时间衰减的加权核密度估计(weighted kernel density estimation decay over time,W-KDE-DOT)法以及基于关注势的战场态势热力图构建方法。实验结果表明,基于关注势理论的热力图构建方法,能够更准确地刻画出态势热点的时变特性,更符合战场态势热点发现客观规律,能够更好地为指挥决策人员准确把握战场态势热点提供支撑。

基于POI数据的南宁市酒店设施集聚特征分析

酒店设施的空间分布情况是反映城市规划、商业活动的重要参考依据。为了研究南宁市各类酒店设施空间的分布现状和城市规划发展趋势,文章基于酒店设施POI(Point of Information)数据,运用GIS技术的加权核密度分析方法对南宁市酒店设施的集聚特征进行识别,再通过网络分析方法对酒店设施的可出行覆盖范围进行交通可达性分析。结果显示,南宁市酒店设施形成了“大集聚,小分散”的空间格局,一般情况下集聚密度大的街道交通更加便捷,但有个别区域,例如大沙田的酒店设施集聚密度高,但是交通便捷度与之相比是偏低的。研究认为,南宁市发展现状存在不平衡,以往的城市规划发展重心为市区东部地区,主要集中在江北地区,为了优化城市的资源配置,江南等地区可作为南宁市未来的发展方向,实现“完善江北,提升江南”的目标。

广州市交通网络的综合通达性及其空间特征

以广州市地铁网络和公路网络数据为基础,运用GIS和SPSS等技术,通过重力度量模型、道路加权核密度模型、地铁站服务指数、最短距离模型来构建广州市综合通达性,并分析了广州市中心区和周边区综合通达性的空间特征。研究表明:广州市的综合通达性呈现多中心分布;中心区受历史、自然和经济等因素影响,交通网络发育成熟,高值中心位于越秀区和天河区西部,通达性较好,与区域内人口和经济的相关性不高;周边区交通网络发育不完善,表现出以区政府为中心的空间结构,通达性较差,与区域内人口和经济相关性较高。

北京市公共服务设施集聚中心识别分析

公共服务设施集聚中心不仅是多样化公共服务设施分布的集中区,也是公共服务设施消费的热点区和城市活力的窗口区。已有城市多中心研究主要关注就业和人口多中心,却较少关注公共服务设施多中心特征。基于北京市公共服务设施空间点要素数据,结合不同类型和等级公共服务设施的服务半径与质量特征,采用加权核密度与等值线分析等方法对北京市公共服务设施集聚中心进行了识别。研究发现:不同类型公共服务设施热点区分布的空间模式有所差异,但均存在一定程度的中心边缘结构;公共服务设施集聚强度和混合度分别呈现出"一心五片"与"一核多点"的空间特征;根据公共服务设施集聚强度和混合度的等值线分布综合判定,研究区范围共识别出136个公共服务设施集聚中心,其集聚强度与距市中心距离呈现出U型变化规律,与所在街道的人口密度存在指数分布规律;多元回归模型验证,最近公共服务设施集聚中心距离对北京城市居民公共服务设施满意度具有显著的负向影响,且其相对影响强度超过"市中心距离"区位变量;北京市公共服务设施集聚中心的形成机制包括自然历史因素的基础作用、经济发展因素的主导作用、社会需求因素的调节作用和规划政策因素的引导作用。研究认为应加强北京城市公共服务设施集聚中心的空间均衡化建设,适度增加城市边缘郊区公共服务设施集聚中心的数量和服务能级,有助于引导和疏解非首都功能产业和人口向城市郊区转移。

中国贫困村测度与空间分布特征分析

农村贫困问题是中国全面建成小康社会的主要障碍之一。面向当前国家瞄准贫困村和贫困人口的精准脱贫战略需求,基于"十二五"期间全国贫困村"整村推进"项目村数据,构建村级多维贫困综合测度模型,并利用加权核密度模型、空间自相关方法等,从不同尺度、不同视角系统测度并分析了研究区贫困村的相对贫困特征。结果表明:1贫困程度上,"十二五"期间贫困村呈中间大,两头小的"橄榄型"结构,省级、县级尺度下贫困深度与当地经济、区位、政策、自然环境等因素相关;2空间分布上,全国贫困村分布呈现出东部和西北部稀疏、中部和西南部密集的"夹层"形空间异质性格局,同时存在多个不同量级、呈"星点"式分布的贫困核心;3中国贫困村的多维贫困存在较强的全局空间依赖性,局部呈现为高—高区与低—低区集中式分布、高—低区与低—高区离散夹杂式分布,且整体表现为西高东低的"阶梯状"格局。

基于动态集成算法的航空发动机气路参数预测

针对单一学习机对航空发动机气路参数预测困难的问题,提出了基于动态加权核密度估计(DWKDE)组合方法的集成预测算法,该组合方法选择测试样本的近邻样本,通过评估学习机在近邻样本的局部性能动态确定各学习机的权值,并基于该权值利用加权核密度估计实现数据序列的集成预测。该组合方法不易受离群值和样本不对称分布的影响,将该组合方法用于AdaBoost.RT和AdaBoost.R2算法,获得了改进后的集成学习算法。实验证明:相比于神经网络和原始集成学习算法,改进后的集成学习算法较好地提高了航空发动机气路参数序列的预测精度,方均根误差(RMSE)指标至少可降低27%。