شماره ركورد
25732
شماره راهنما
MAP2 133
عنوان
امكان سنجي بهبود طبقهبندي اقليم محلي با تلفيق دادههاي لايدار و تصاوير ماهوارهاي و دادههاي داوطلبانه جغرافيايي با استفاده از شبكههاي يادگيري عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نقشه برداري- سيستم اطلاعات مكاني
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1404/11/05
صفحه شمار
89 ص.
استاد راهنما
دكتر حسين باقري
كليدواژه فارسي
منطقه آب و هواي محلي، , طبقهبندي، , يادگيري ماشين , ، يادگيري عميق، , لايدار، , اطلاعات داوطلبانه جفرافيايي , ، تصوير هوايي، , تلفيق داده
چكيده فارسي
چكيده
طبقهبندي مناطق اقليمي محلي (Local Climate Zones – LCZ) يكي از ابزارهاي كليدي در تحليل اقليم شهري و پشتيباني از برنامهريزي و مديريت محيطهاي شهري بهشمار ميرود. با اين حال، توليد نقشههاي LCZ با دقت و توان تفكيك مكاني مناسب، بهويژه در مقياس شهري، همچنان با چالشهايي نظير محدوديت وضوح تصاوير ماهوارهاي رايگان، ناهمگوني ساختارهاي شهري و دسترسي محدود به دادههاي تكميلي مواجه است. در اين پژوهش، بهمنظور غلبه بر اين محدوديتها، چارچوبي مبتني بر تلفيق دادههاي چندمنبعي و بهرهگيري همزمان از روشهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق براي طبقهبندي LCZ ارائه شده است. طراحي مطالعه بر پايه دو استراتژي مكمل انجام گرفت. در استراتژي نخست، با استفاده از الگوريتمهاي يادگيري ماشين و مجموعهاي از ويژگيهاي استخراجشده از تصاوير سنجش از دور، دادههاي حرارتي، اطلاعات ارتفاعي و دادههاي داوطلبانه جغرافيايي، امكان بهبود دقت طبقهبندي نقشههاي LCZ با استفاده از منابع داده تركيبي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزودن دادههاي ارتفاعي و مورفولوژي شهري ميتواند دقت كلي مدل XGBoost را از حدود 0.69 در حالت تكمنبعي به بيش از 0.91 در سناريوي تلفيق كامل دادهها افزايش دهد.
در استراتژي دوم، با تكيه بر قابليتهاي مدلهاي يادگيري عميق، بهويژه معماريهاي مبتني بر ترنسفورمر، رويكردي نوين براي استخراج خودكار ويژگيهاي مكاني–فضايي و مدلسازي روابط پيچيده در ساختار شهري دنبال شد. شبكه پيشنهادي به طور همزمان از مزاياي شبكههاي كانولوشني و ترنسفورمري استفاده مينمايد. و ارزيابي نتايج در سناريوهاي مختلف تقسيم دادههاي آموزشي و آزمون نشان داد كه مدل پيشنهادي، در مقايسه با معماريهاي پايه مانند DenseNet،ResNet و ViTبا Accuracy و F1-Score در حدود 85٪، عملكرد پايدارتر و دقت بالاتري را ارائه ميدهد. بهطور كلي، يافتههاي اين تحقيق بيانگر آن است كه تلفيق هدفمند دادههاي چندمنبعي در كنار بهرهگيري از معماريهاي تركيبي يادگيري عميق، ميتواند نقش مؤثري در ارتقاي دقت و وضوح مكاني نقشههاي LCZ ايفا كند. بنابراين انتخاب آگاهانه استراتژي طبقهبندي متناسب با نوع دادههاي در دسترس و هدف، مسير توليد نقشههاي LCZ پايدارتر و قابلاتكاتر را هموار ميسازد. چارچوب پيشنهادي اين پژوهش، با توجه به انعطافپذيري نسبت به نوع دادههاي در دسترس، ميتواند بهعنوان مبنايي براي توسعه مطالعات آينده در حوزه اقليم شهري و كاربردهاي مرتبط با برنامهريزي و مديريت شهري مورد استفاده قرار گيرد.
كليدواژهها: منطقه آب و هواي محلي، طبقهبندي، يادگيري ماشين، يادگيري عميق، لايدار، اطلاعات داوطلبانه جفرافيايي، تصوير هوايي، تلفيق داده
كليدواژه لاتين
Multiscale Geographically Weighted Regression, , Interpretable Machine Learning, , Spatial Heterogeneity, , Bus Ridership, , SHAP Analysis
عنوان لاتين
Investigating Factors Affecting the Number of Passengers at Public Transport Stations Using Machine Learning Methods
گروه آموزشي
مهندسي نقشه برداري
چكيده لاتين
Abstract
Identifying the determinants of bus stop ridership and examining how their effects vary across urban space and time are key requirements for effective public transport planning. Global regression models, which assume uniform relationships across a city, often fail to capture the spatial and temporal complexity of demand. This thesis therefore investigates the factors associated with bus stop ridership at the stop level and explores their spatial heterogeneity and temporal variability in Isfahan, Iran.
Smart card fare collection (AFC) transactions from a one-week reference period were extracted for 2,119 bus stops and analyzed across four temporal regimes: weekday, morning peak, evening peak, and weekend. Explanatory variables were defined in several main categories—built environment, land use, road network structure, and service performance indicators—and were computed for each stop within a 400-m network-based catchment area. The analytical framework comprised three steps: (1) assessing the spatial pattern of demand using Moran’s I, (2) estimating OLS, GWR, and MGWR models to examine spatial heterogeneity and scale effects, and (3) applying an interpretable machine learning model with SHAP to rank and compare the key factors across temporal regimes. Spatial autocorrelation analysis indicated a statistically significant clustered pattern of ridership (global Moran’s I = 0.359, p < 0.001). In the modeling stage, MGWR outperformed OLS and GWR in the weekday scenario, achieving an R² of 0.78 and an AICc of 4097.02.
SHAP-based rankings showed that the number of serving lines was the most influential factor in all temporal regimes, with importance values of 0.508 on weekdays, 0.328 during the morning peak, 0.311 during the evening peak, and 0.402 on weekends, highlighting the consistent role of route diversity in attracting riders. Employment density and average waiting time ranked next in most regimes, with their relative importance varying over time; notably, average waiting time became more important during the morning peak (0.274). Transport-related facility density and arterial road share also appeared among the next-ranked factors, indicating that network structure and accessibility-oriented land uses complement operational variables in shaping ridership.
Overall, the findings suggest that the drivers of bus demand are neither spatially uniform nor temporally stable. Consequently, effective policy design requires time-sensitive, stop-level interventions that account for spatial differences among bus stops.
Keywords: Multiscale Geographically Weighted Regression, Interpretable Machine Learning, Spatial Heterogeneity, Bus Ridership, SHAP Analysis
تعداد فصل ها
5 فصل
فهرست مطالب pdf
157702
نويسنده