基于移动客户端位置信息的学生行为轨迹分析

摘要

人们日常的生产生活会产生大量的足迹，这些位置信息看起来是杂乱无章的，其实都有迹可循，其背后隐含了丰富的空间结构和行为规律等信息。通过对其进行知识挖掘，可以为智慧城市服务。特别是在对高校内学生的研究这一方面，且学生的行为本身具有高度的规律性，通过学生的轨迹数据挖掘其行为规律，可以对学校进行学生的高效管理和智能管理提供决策支持。
　　传统的轨迹数据获取主要靠活动日志的调查，不仅精度低，也为受访者增加了负担。随着移动定位技术的发展和智能手机的普及，让轨迹数据获取增加了新的手段，就是采集手机定位数据。为了对高校学生的日常行为轨迹进行分析，本文就数据采集、轨迹管理、停留点识别及行为轨迹分析这些方面做了以下的研究工作：
　　（1）设计开发了基于Android平台的数据采集软件。并对项目需求、设计思想、设计流程、UI设计、功能设计以及数据库设计这些方面进行了详细的描述。征集长安大学研究生作为志愿者安装此软件进行轨迹数据的获取。
　　（2）设计开发了基于时间地理学框架的 WebGIS可视化分析平台，平台基于百度地图进行二次开发，用于对轨迹数据的管理、查询、分析和可视化。
　　（3）对大批量坐标转换的方法进行了编程实现，对计算球面两点之间的距离做了编程工作。在现有 DBSCAN聚类算法的基础上设计实现了停留点提取算法，以确定停留点的时间和位置。设计开发了轨迹数据仿真系统，以便获得数据对算法进行验证。使用百度Geocoder服务类查询获得停留点POI信息来对停留点进行语义化。
　　（4）对高校学生的行为模式进行了定义。选取一位志愿者一个月的轨迹数据作为研究对象，分析了其某一天的行为轨迹，并就频繁行为模式和频繁序列行为模式做了对比分析，通过图表解读获得学生的行为规律。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 位置信息采集软件的设计与实现

2.1 轨迹数据分类

2.2 移动定位技术

2.3 基于Android平台的数据采集软件的设计与实现

2.4 本章小结

第三章 轨迹数据的表达与分析环境

3.1 时间地理学

3.2 轨迹数据管理平台的设计与实现

3.3 本章小结

第四章 基于时间节点的轨迹停留点提取

4.1 行程识别概述

4.2 轨迹的理论基础

4.3 行程识别的相关方法

4.4 基于时间节点的停留点识别

4.5 实验结果与分析

4.6 停留点语义化

4.7 本章小结

第五章 基于轨迹数据的学生行为分析

5.1 行为轨迹分析理论基础

5.2每天行为模式分析

5.3 频繁行为模式分析

5.4 频繁序列行为分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢