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摘 要

第一章 绪论 3

1.1研究背景与意义 3

1.2国内外研究综述 4

1.3论文框架结构 5

第二章 数据描述与预处理 6

2.1 数据描述 6

2.2数据预处理 7

第三章 时空间中个人级出行行为的地理可视化 9

3.1引言 9

3.2空间分布分析 9

3.3早晚高峰出行分布分析 12

3.4时间分布分析 15

3.5时空路径的三维可视化分析 17

3.6本章小结 20

第四章 时空棱镜模型的构建与分析 21

4.1引言 21

4.2经典时空棱镜 21

4.3现实中的时空棱镜 23

4.4基于经验的时空棱镜模型构建与分析 24

4.4.1早晚棱镜高度分布分析 24

4.4.2潜在路径区域分析 25

4.5本章小结 28

第五章 基于随机前沿模型分析棱镜顶点 29

5.1引言 29

5.2随机前沿模型 29

5.3数据描述与模型估计结果 30

5.4本章小结 33

第六章 总结与展望 34

6.1工作总结 34

6.2研究展望 34

致 谢 36

参考文献 37

摘 要

时间地理学是在各种空间、时间限制下分析人类活动的有效框架。时间地理学的核心是时空棱镜的概念，该概念限定了个人在空间与时间中的可能活动场所。本文基于时间地理学的概念模型，对个人级长期出行行为进行分析。

本文先是使用二维图形方法从空间和时间的角度进行可视化分析，接着通过GIS三维可视化工具，实现了个人级出行时空路径的三维可视化。采用二维平面分析与三维时空分析结合的方法，以二维分析的结果为导向使用三维时空图进行进一步的分析，解决了三维可视化图数据复杂难以直接观测分析的问题。本文接着在用户的出行行为分析中应用时空棱镜的概念，分别从用户早晚棱镜高度分布和潜在路径区域两方面进行了分析。最后，本文采用随机前沿模型估计了个体在不同日期的棱镜顶点时间的位置，探究了不同因素对个体棱镜顶点位置的影响。

由于用户长期的出行行为数据难以获取，长期以来时间地理学相关的研究多是以多用户短期数据为研究对象，本文为时间地理学在个人长期出行行为的应用分析这一方面填补了空白。

关键词：时间地理学；出行行为；时空路径；地理可视化；时空棱镜

Abstract

Time geography is an effective framework for analyzing human activities under various spatial and temporal constraints. The core of time geography is the concept of space-time prism, which defines the possible places of personal activity in space and time. Based on the conceptual of time geography, this paper analyses the individual long-term travel behavior.

This paper firstly uses 2-D maps and graphical methods to visualize and analyze from the perspective of space and time, and then realizes the 3-D geo-visualization of personal travel space-time paths through the 3-D geo-visualization tool of GIS. The method of combining 2-D analysis with 3-D space-time analysis is adopted, and the results of 2-D analysis are taken as the guide to further analysis with 3-D space-time figure, which solves the problem that the data of 3-D visualization figure is complex and difficult to observe and analyze directly. This paper then applies the concept of space-time prism to the analysis of individual’s travel behavior, and analyses the height distribution of the prism and the potential path area in the morning and evening respectively. Finally, the random frontier model is used to estimate the location of individual prism vertex on different dates, and the influence of different factors on the location of individual prism vertex is explored.

Because the long-term travel behavior data of individuals are difficult to obtain, for a long time, the related research of time geography mostly focuses on multi-user short-term data. This paper fills the gap in the application of time geography in the analysis of long-term travel behavior of individuals.

KEY WORDS: time geography; travel behavior; space-time paths; geovisualization; space-time prism

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

在过去的五十多年里，人类在时空间中的活动与移动吸引了地理学领域的广泛关注，产生了广泛的相关研究主题，如迁居、购物、出行、通勤行为等。时间地理学是最早对时空间中的人类活动移动模式进行分析的视角之一。这种基于时空的研究视角由Torsten Hagerstrand，Tommy Carlstein，Bo Lenntorp和Don Parkes等瑞典地理学家们提出，他们引导了地理学者和交通学者对时空间中人类活动的持续关注。时间地理学的核心是时空棱镜模型的概念。时空棱镜是一种假定的棱柱形结构，界定了一组位置，这些位置可以由个人在给定时间预算内从指定位置物理到达。

时间地理方法发展的局限性可以归因于缺乏详细的微观个体数据和分析工具，这些数据和分析工具可以有效地表达复杂的城市环境，如交通网络和城市机会空间分布。此外，个体在空间和时间上的运动过程是一个复杂的轨迹，具有多个相互作用，如空间位置、时间位置、持续时间、活动或旅行的顺序和类型。人类活动模式的这种性质导致了同时分析和实现所需多维尺度非常困难。

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