[发明专利]空间运动行为语义模式的辨识方法

说明书

本发明公开了一种空间运动行为语义模式的辨识方法，包括以下步骤：基于空间定位的逗留行为采集和判断；对逗留行为建立数学描述并可视化表达,建立空间行为语义模式图谱；依据空间行为语义模式图谱进行时空频繁模式挖掘。本发明提出的空间行为模式图谱表达机制和度量计算方法为发现空间语义信息提供了基础。由于空间行为模式统计分布上的规律性契合了不同职业人群空间行为的内在表现，通过本方法能够间接地理解出行者的活动目的和行为动机，尤其是与众不同的反常危险行为，揭示行为模式中隐藏的对社会安全防控有价值的隐秘关系，使得基于空间运动大数据异常行为监测的社会安全防范实战应用成为可能。

技术领域

本发明属于数据分析技术领域，涉及空间运动数据分析技术，具体涉及一种空间运动行为语义模式的辨识方法。

背景技术

人类每天都在进行各种空间行为活动，如到单位上班，到商店购物。由于人类的空间行为活动带有目的性或受任务驱使，空间行为活动表现出群体相关的规律性，不同职业和身份的人群表现出不同的空间行为特征，早出晚归的大多是上班族，四处闲逛的可能是小偷。在危害国家和社会安全的犯罪活动中，犯罪分子出于寻找最佳作案时机和策划逃逸路线的需要，一般要到现场反复踩点，这也是一种有强烈动机的空间行为活动特征，最典型的莫过于震惊全国的周克华案件，在周案中，每次抢劫前均要进行周密的踩点，最长的一次踩点过程历时3小时。因此，对象的空间行为活动规律是一种重要的身份和安全行为辨识信息。

对象活动的路径及路径上关键位置的停留时长、频次所表现出的规律性构成对象的空间行为模式，行为模式反映出了空间行为的语义信息，如停留时间集中在住所和单位两个地点的行为对应的是上下班活动，围绕金融单位频繁活动的行为模式可能是作案前的踩点行为。此外，有目的性的空间行为活动受地理环境场景的影响，空间活动主题与空间场景主题存在内在的联系，在犯罪活动中，策划、接头、逃逸、物资转运等不同类型的活动会发生在相应的场合，例如在码头这种场合很可能实施的是物资转移活动、火车站场合很可能是实施逃离行动。因此，空间行为模式和空间场景的语义信息一定程度上能够揭示对象的行为动机、对象真实身份及团伙关系等等之类隐秘关系。

当前的GPS、手机等定位系统能够比较可靠地测量出活动目标的移动轨迹和停留场所，但目前研究所采用的空间大数据多数都是移动轨迹丰富、活动信息不足，这使得轨迹背后丰富的语义信息缺失。对象活动所具有的时间、时段、时长、频次的分布规律以及行为与出现场所地理环境上的内在联系不能被空间轨迹数据描述。此外，具有相似空间语义信息的空间模式不一定具有相近的空间活动场所，如，同为上班族，但工作单位和住所未必一样，从而给度量具有相似空间语义信息的空间模式带来了困难。

发明内容

随着各种定位技术的发展和普及,可以方便地获取其个人位置信息并观测到其运动和停留过程。对象与地理场所之间存在停留、逗留、路过之类关系，停留可能在室内不易测量空间位置，快速路过对空间行为分析的作用有限，室外逗留容易被位置服务设备感知，而且有企图的社会安全事件往往存在逗留踩点过程。可见，对象逗留的场所、时长及频次规律是一种对安全防范比较有意义的空间行为描述。借助知识图谱的知识表达方式，对不同地点、时间的观测数据在时空维度上进行汇聚和结构化关联，形成对象的空间行为模式图谱，可视化直观地呈现对象空间行为模式规律，从而便于洞察隐含的空间行为动机。

基于以上思想，本发明提供了一种空间运动行为语义模式的辨识方法，包括以下步骤：

步骤S1，基于空间定位的逗留行为采集和判断；

步骤S2，对逗留行为建立数学描述并可视化表达,建立空间行为语义模式图谱；

步骤S3，依据空间行为语义模式图谱进行空间行为相似性度量或时空频繁模式挖掘。

优选地，步骤S1的实现过程包含如下子步骤：