●第1章 緒論 1
1.1 人群動態的相關概念 1
1.1.1 人類空間行為 1
1.1.2 人類行為動力學 2
1.1.3 人群活動 2
1.1.4 人群動態 3
1.2 對人群動態的觀測及需求 5
1.2.1 對人群動態的觀測定義、內涵與邊界 5
1.2.2 對人群動態的觀測需求 7
1.3 人群動態典型應用 10
1.3.1 資源環境領域 10
1.3.2 城市規劃領域 11
1.3.3 公共安全領域 11
1.3.4 公共衛生領域 12
1.3.5 智慧城市管理與服務領域 12
參考文獻 13
第2章 人群活動動態的數據過濾 17
2.1 手機數據的乒乓效應過濾 17
2.1.1 手機數據乒乓效應檢測方法 19
2.1.2 實驗分析 19
2.2 軌跡數據的時空異常點過濾 23
2.2.1 基於目標對像匹配的異常點過濾 24
2.2.2 基於時空約束的異常點過濾 25
2.2.3 基於頻繁活動區域的異常點過濾 26
2.3 人群活動行為的異常探測 27
2.3.1 基於時空軌跡相似性的異常行為探測 27
2.3.2 基於分類的異常行為探測 30
2.3.3 基於密度和方向的異常行為探測 30
參考文獻 31
第3章 人群動態數據的時空尺度效應 34
3.1 人群動態數據空間尺度效應 34
3.1.1 人群動態數據的可塑問題 34
3.1.2 空間交互建模中的尺度效應 36
3.2 人群動態數據時間尺度效應 46
3.2.1 人群動態數據可塑問題 46
3.2.2 人群移動性度量的尺度效應 47
參考文獻 58
第4章 人群動態的觀測基礎理論 61
4.1 人群動態的觀測對像 61
4.1.1 人群活動 61
4.1.2 人群行為 62
4.1.3 人群效應 62
4.2 人群動態的時空特征定量 63
4.2.1 混合性時空特性 63
4.2.2 時空擁擠度特征 64
4.2.3 時空利用效率特征 64
4.2.4 時空穩定性特征 65
4.2.5 時空波動性特征 65
4.2.6 時空擴散性特征 66
4.2.7 時空分異性特征 67
4.3 人群動態觀測的理論體繫 67
4.3.1 時空軌跡 68
4.3.2 人群樣本規模與軌跡時空采樣 70
4.3.3 時空軌跡流場 71
4.3.4 時空軌跡流場中的人群動態觀測 74
4.3.5 不同類型數據源的時空軌跡流場建模思路 77
4.3.6 人群動態定量觀測類別 79
4.3.7 人群動態的觀測總體路線及其計算邏輯 80
4.3.8 人群動態觀測的準確性與可靠性 81
參考文獻 83
第5章 人群活動的定類觀測與建模 85
5.1 人群活動的類別與特點 85
5.1.1 活動類別 85
5.1.2 活動特點 87
5.2 人群活動定類觀測 89
5.2.1 定類測量 89
5.2.2 人群活動的分類方法 89
5.3 物理空間中人群活動的定類觀測 93
5.3.1 物理空間中人群活動的影響因素 93
5.3.2 物理空間人群活動的定類方法 94
5.4 網絡空間中人群活動的定類觀測 98
5.4.1 網絡空間人群活動的影響因素 98
5.4.2 網絡空間人群活動的定類方法 99
5.5 心理空間中人群活動的定類觀測 104
5.5.1 心理空間人群活動的影響因素 104
5.5.2 心理空間人群活動的定類方法 105
參考文獻 108
第6章 人群活動功能及網絡的定序觀測 111
6.1 人群活動功能識別及其網絡特性 111
6.1.1 人群活動功能的識別方法 111
6.1.2 人群活動功能網絡的結構與特性 118
6.2 人群活動功能網絡的定序與構建 121
6.2.1 人群活動功能網絡構建方法 121
6.2.2 人群活動功能網絡結構動態變化的度量方法 126
6.2.3 人群活動功能網絡結構動態變化的定序模型 130
6.3 人群活動功能時空演化特性的定序 131
6.3.1 網絡區域尺度的人群活動時空演化特性 132
6.3.2 人群活動功能時空演化特性的定序模型 133
參考文獻 136
第7章 人群動態時空特性的定距觀測 137
7.1 時空定距測量理論 138
7.1.1 基礎距離測量方法 138
7.1.2 時空要素間的距離 139
7.1.3 語義距離測量 142
7.2 群體活動區域的時空特征定距觀測 143
7.2.1 群體活動時空區域的構建方法 144
7.2.2 群體熱點活動區域提取 145
7.2.3 群體活動區域計算示例 148
7.3 群體活動功能特征的時空定距觀測 149
7.3.1 群體行為模式的表達方式 149
7.3.2 構建個體行為模式 150
7.3.3 行為模式聚合下的群體活動功能探測 152
7.4 群體移動性的時空定距觀測 156
7.4.1 群體移動性的表達方式 156
7.4.2 大尺度群體移動性預測模型 158
7.4.3 小尺度下的群體移動性表述與觀測 160
7.5 群體活動風險的時空定距模型 164
7.5.1 群體活動風險靜態計算模型 165
7.5.2 群體活動風險時空動態模型 167
7.5.3 港內船舶活動時空風險例子 169
參考文獻 178
第8章 大規模人群動態度量的定比觀測 180
8.1 群體活動動態的定比觀測 180
8.1.1 群體活動對像的定比觀測 180
8.1.2 群體活動源域與活動時空域的定比觀測 182
8.1.3 群體活動模式與交通模式的定比觀測 188
8.2 群體行為動態的定比觀測 191
8.2.1 群體間與群體內行為的定比觀測 192
8.2.2 約束/擾動下群體行為動態的定比觀測 195
8.2.3 群體行為情感動態的時空定比觀測 202
參考文獻 206
第9章 群體智能時空定量模型 207
9.1 群體智能的建模框架 207
9.1.1 群體智能與人群智能的概述 207
9.1.2 人群智能的建模框架 208
9.2 群體選擇行為的時空定量建模 209
9.2.1 選擇行為建模 210
9.2.2 選擇行為交互與反饋 212
9.3 群體活動模式的時空定量識別 214
9.3.1 活動四要素 214
9.3.2 活動鏈 216
9.3.3 活動多類模式的區分與挖掘方法 217
9.4 群體避險效應的時空定量模型 219
9.4.1 避險情境下的群體分類 219
9.4.2 避險環境的時空特征量化 220
9.4.3 避險過程的社會力模型 224
9.4.4 避險中群體行為的建模 225
9.5 群體決策智能的時空定量建模 226
9.5.1 群體特征 227
9.5.2 群體網絡 228
9.5.3 群體決策智能的更新與變化 230
參考文獻 233
第10章 群體活動動態的時空預測 235
10.1 群體活動交互動態的時空預測 236
10.1.1 群體活動行為交互預測 238
10.1.2 群體活動的信息交互預測 241
10.1.3 群體活動交互網絡 243
10.2 群體互補/互斥動態的時空預測 243
10.2.1 群體互補/互斥狀態的判定 245
10.2.2 結合群體移動矢量場的預測方法 246
10.2.3 結合時空演化樹的概率型預測方法 248
10.3 群體活動網絡動態的時空預測 251
10.3.1 復雜網絡的結構特性 252
10.3.2 結合復雜網絡結構特性的群體關繫鏈路預測 253
10.3.3 結合動力學的群體狀態時空預測 255
10.4 群體活動影響的測算及其動態的時空預測 256
10.4.1 群體活動影響力的時空測算 257
10.4.2 群體活動影響動態的時空預測 259
參考文獻 261
第11章 群體活動行為-效應-智能的時空預測 262
11.1 群體選擇行為的時空預測 262
11.1.1 模型概述 262
11.1.2 動態選擇模型 265
11.2 群體活動鏈的時空預測 269
11.2.1 群體活動軌跡的預測 269
11.2.2 群體活動內容及活動鏈的預測 273
11.2.3 群體活動預測實例 279
11.3 群體避險效應的時空預測 280
11.3胞自動機模型 281
11.3.2 社會力模型 282
11.3.3 Agent模型 282
11.3.4 群體避險的泛化 283
11.4 群體決策的時空預測 285
11.4.1 群體時空交互網絡 285
11.4.2 群體決策的穩定性 287
11.4.3 群體決策的預測模型 288
參考文獻 289
第12章 人群動態觀測的典型應用 291
12.1 城市客運網絡客流狀態監測、風險評價 291
12.1.1 城市客運網絡客流狀態監測與風險評價基本功能 291
12.1.2 繫統數據 292
12.1.3 繫統實現 292
12.2 軌道交通線網規劃 296
12.2.1 城際軌道交通線網規劃 296
12.2.2 市區內軌道交通線網規劃 299
12.3 城市物流行業典型應用 301
12.3.1 眾包物流 302
12.3.2 深圳市眾包物流配送路徑優化案例 304
12.4 社會群體的應急疏散應用 305
12.4.1 利用反向流和衝突消除進行人車混行疏散路網優化服務 305
12.4.2 基於時空擁擠度的應急疏散路徑優化服務 308
12.5 社會公共衛生典型應用 312
12.5.1 傳染病患者的識別 312
12.5.2 傳染病趨勢預測 315
參考文獻 321

全球觀測體繫隨著人類社會快速發展，對人觀測面臨著極大的挑戰。科學準確地觀測人群動態是精細化國家治理與社會服務中的重大研究與應用需求，同時也是解決人群活動對地理環境影響的這一地學研究科學難題的重要基礎，已成為地理信息科學的前沿理論與研究熱點。雖然大數據時代提供了豐富多樣的人群動態相關數據，但是人群活動動態觀測的可靠性與穩健性仍是當前研究的關鍵問題。本書是作者在人群大數據與時空GIS領域多年的研究成果，繫統地提出對人群動態的觀測概念、理論、方法與應用，重點圍繞人群活動、行為與效應的時空定量與預測理論，分4個部分闡述：第一部分（第1～3章）是人群活動數據分析篇，主要包括人群動態緒論、數據過濾、時空尺度效應等內容；第二部分（第4～8章）是理論建模篇，包括對人群動態觀測基礎理論及定類、定序、定距、定比等觀測方法；第三部分（第9～11章）是預測方法篇，主要涉及活動動態的時空預測、群體活動行為-效應-智等