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基于网络空间的运动概率计算文献综述

 2020-04-14 20:11:45  

1.目的及意义

1.1研究目的及意义

时间地理学(Time Geography)是20世纪60年代后期在地理学向其它社会科学渗透的大趋势下,由瑞典的地理学者TorstenHagerstrand及其领导的学派在1970年召开的国际区域科学学会第九次欧洲会议上提出的一种运用人文地理学方法研究人地关系的地理学,而并不是仅仅把时间参数作为研究对象的地理学。相关文献指出人类的活动受到各种物质和社会条件的约束,因此,时间地理学主要关注时间、空间维度上的限制对人类活动的影响,强调时间在个体运动或者人类活动的重要性。

经典的时间地理学,是探寻在时间和空间维度下人类行为和客观环境之间的关系,是理想状态下的时空模型。经典时间地理学模型的建立需要假设所有的知识或者信息都是确定的,也就是说,研究的对象是从固定地点出发,经过确定的时间段到达一个事先确定的地点,而且整个活动过程中都是以最大可能速度进行匀速活动的。随着时间地理学的发展,许多学者认为经典时间地理学中的实体对于研究对象所在的社会环境要求非常苛刻,这使得模型在具体应用中受到了很大限制。因此,为了放松匀速运动的这个约束条件,一部分学者将时空模型转移到交通网络的背景下,还有些学者利用速度场的理论用连续变化的速度代替了经典时间地理学中保持不变的最大速度。学者们将时空模型建立在交通网络上,提出了网络时间棱柱(Network Time Prism , NTP)和潜在路径树(Potential Path Tree PPT)的概念;随着移动对象时空模型理论越来越系统化,在逐步形成了一个严格的理论框架之后,利用时空模型的多边形描述,研究者还给出了交通网上基于模型的查询算法;而且在交通网络的基础上又进一步放宽了经典时空模型中关于位置信息确定的这个条件,讨论了起点或者终点不是一个固定空间点而是位于一个区域内的时空模型。

概率时间地理学,无论是方法还是学科,都需要不同于其他学科的理论基础,由于作为时间地理学基本手段的时空路径,可由概率论的随机走进行模拟和数学表述,因而概率时间地理学的理论基础主要是随机走原理应用于时空路径的不确定性分析,在概率论中随机走相关的概率方法有:

(1)随机走,其概念接近于布朗运动,是布朗运动的理想数学状态。

(2)随机走,与马尔可夫链同属于统计模型,且是马尔可夫链的例子,通常我们可以假设随机走是以马尔可夫链或马尔可夫过程的形式出现。

(3)随机走,本身就是一随机过程,因而适于随机过程分析。

(4)在步数趋于无穷大时,由中心极限定理可知,随机走趋于正态分布。

(5)随机走随时间推移的概率演化,可由卷积直接计算。

由于随机走与时空路径的关系,因而基于随机走的概率原理,方法可应用于时空路径、时空体,从而为概率时间地理学理论及其体系框架的形成提供了基础。

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