华东师范大学校徽
华东师范大学社会发展学院标志
School of Social Development
多源数据分析与实践 · Week 1
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课程简介与导入

主讲人:刘贇喆 副教授 | 华东师范大学 社会发展学院
课程框架 · 学习方式 · 多源时空数据导论
目录
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1.0 个人简介
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SECTION01 / 03

1.0个人简介

Personal Introduction

1.0 个人简介
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PROFILE

个人简历

课程负责人与主讲人

刘贇喆

Yunzhe Liu

华东师范大学 社会发展学院 人口研究所副教授

伦敦帝国理工学院荣誉研究员

联系方式

办公室
法商北楼 508

主要研究方向

融合 AI 与数智方法的跨学科计算社会科学研究

1.0 个人简介
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EDUCATION JOURNEY

教育经历

利物浦大学标志
2012 – 2015

环境与城市规划

文学学士 BA

利物浦大学University of Liverpool · UK

导师:Alex Singleton

伦敦大学学院标志
2015 – 2016

地理信息科学

理学硕士 MSc

伦敦大学学院University College London · UK

导师:Tao Cheng

利物浦大学标志
2016 – 2021

地理数据科学

哲学博士 PhD

利物浦大学University of Liverpool · UK

导师:Alex Singleton、Daniel Arribas-Bel

1.0 个人简介
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RESEARCH CAREER

工作经历

伦敦大学学院标志
2020 – 2021

博士后研究员

伦敦大学学院

SpaceTimeLab

COVID-19 疫情下的人类移动与空间响应

Oxford Martin School 标志 University of Oxford 标志
2021 – 2022

博士后研究员

牛津大学

Oxford Martin School

城市环境感知与心理健康

伦敦帝国理工学院标志
2022 – 2025

博士后研究员

伦敦帝国理工学院

School of Public Health

环境暴露与人群健康

华东师范大学校徽与字标
2025 – 至今

人口学 副教授

华东师范大学

社会发展学院 · 人口研究所

1.0 个人简介
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RESEARCH DIRECTIONS

研究方向

数据驱动的城市研究

Data-driven Urban Analytics

利用多源时空数据与 GeoAI,刻画人口出行、城市感知和城市活力的动态变化。

城市与人口流动GeoAI 与城市感知城市韧性与可持续性

城市社会地理

Urban Social Geography

研究人口与社会经济特征的空间分布,关注社区差异、环境暴露与公共健康。

社会空间分异地理人口特征学环境暴露与公共健康

计算社会科学

Computational Social Science

结合社交媒体、行为轨迹与科研履历,研究公共情绪、社会行为及人才流动。

社会感知科研人才流动时空行为挖掘

融合多源时空大数据与数智技术,解析城市社会空间分异及其形成机制。

1.0 个人简介
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FROM PROFILE TO COURSE

新老师,新课程,
会有什么不同?

《多源数据分析与实践》

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2.0 课程简介
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SECTION02 / 03

2.0课程简介

Course Introduction

2.0 课程简介
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Multi-source Data Analytics and Practice

多源数据分析与实践

本科生 Undergraduate
上课时间
10:40 – 12:154–5 节
上课地点
闵行校区 · 闵二教 110
课程代码
SOCI235.01
研究生 Postgraduate
上课时间
13:00 – 14:356–7 节
上课地点
闵行校区 · 法商南楼 402
课程代码
202621742

授课形式

教师讲授上机实践小组学习/讨论

问题与项目导向学习(PBL)

课程类型

分析实践 · 代码课程

语言与开发环境

R

分析语言

RStudio

开发环境

课程主要资源 dawn-ecnu.github.io/teaching

主要考核方式:

过程性考核 期中考核 期末考核

2.0 课程简介
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Class Etiquette

注意事项与公约

上课请携带个人电脑

用于课堂上机操作与实践。

  • 食物与饮品

    请勿食用气味较重的食物;饮品妥善放置,防止泼洒损坏设备。

  • 设备与声音

    允许使用手机等设备;请保持静音,播放音频时佩戴耳机,避免外放。

  • AI 辅助学习

    允许使用 AI 工具辅助学习;须明确标注所使用的模型或产品名称。

  • 提问与交流

    鼓励及时提问与自由讨论;尊重不同观点,共同维护良好的交流环境。

2.0 课程简介
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Course Structure

章节概述

《多源数据分析与实践》

共设 9 个章节

4

第 1–4 章Foundations

基础章节

工具使用 · 数据处理 · 可视化

5

第 5–9 章Project-based Studies

专题章节

多源数据 · 案例分析 · 研究实践

阶段展示

课堂过程性展示 Class Presentations

小组课堂展示

按教程 6.0 要求完成各章练习。

期中 Midterm

研究计划

Research Proposal

小组口头汇报

Oral Presentation · PPT

期末 Final

专题研究报告

Research Report · R Markdown

海报展示

Poster Presentation

第 0 章为软件安装与环境配置,不计入上述 9 个章节。

2.0 课程简介
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Foundations

基础章节

01

RStudio 与 R Markdown 入门

  • RStudio 与项目管理
  • R 包安装与加载
  • R Markdown 可复现报告
RStudio 四窗格工作区
02

数据处理与探索性分析

  • 数据结构与整洁数据
  • tidyverse 数据清洗
  • 探索性数据分析(EDA)
整洁数据示意:变量、观测与取值
03

数据可视化:ggplot2

  • ggplot2 图层语法
  • 常用统计图形
  • 学术制图规范与配色
按月份展示海底温度分布的 ggplot2 山脊图
04

数据可视化:空间制图

  • sf 空间数据读写
  • 空间处理与多图层地图
  • 制图规范与地图美化
从原始空间数据到 sf 对象和 ggplot2 地图的空间制图流程
2.0 课程简介
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Project-based Studies

专题章节

05 POINT DATA

空间点数据分析

  • Airbnb 与社交媒体点
  • 热点与密度分析
  • KDE 与 DBSCAN
行为与事件数据的时空层次示意图
06 NETWORKS

图与网络分析

  • GitHub 社会网络
  • 网约车 OD 流动网络
  • 中心性与群落识别
无权图与加权图的网络结构对照
07 CLUSTERING

地理人口特征分类

  • 人口普查与区域分类
  • K-means / H-K-means
  • 类型解释与空间可视化
地理人口特征分类及其研究应用
08 INDICES

综合指数构建

  • 城市社会剥夺指数
  • 城市专利创新指数
  • 标准化、赋权与比较
英格兰 2025 年贫困指数与区域排序示意
09 TEXT ANALYSIS

自然语言处理

  • TF-IDF 关键词提取
  • LDA 主题演变
  • 情感分析(建设中)
文本主题分配与主题比例示意图
2.0 课程简介
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在线资源平台使用

Using the Online Learning Platform

DAWN 教学资源网站:右上角为显示设置,中部为研究生课程,下方为本科生课程。
2.0 课程简介
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结构与学习方式

Structure & Study Workflow

2.0 课程简介
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AI 时代,学习什么?

Learning with AI

以 R 为工具,训练研究思维。

AI 降低实现门槛,
独立思考与批判性判断仍需训练。

问题意识

结合现实与文献,识别有价值的研究问题。

学科视野

以理论和情境知识引导 AI,拓展跨学科解释。

证据判断

辨别相关与因果,审视偏差与替代解释。

研究洞察

结合理论与证据,解释结果的社会意义。

带有语音输入按键的小型键盘,用于示意与 AI 协作的输入工具
语音输入
CtrlC/V复制 / 粘贴
AI Agent

交流有效用法,彼此学习。

鼓励使用 Agentic AI 进行 Vibe Coding

提示词工程:说明问题、背景与判断标准标明 AI 生成内容与所用模型 · 多 AI 交叉检验与人工核验并行

3.0 多源时空数据导论
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SECTION03 / 03

3.0多源时空数据导论

Introduction to Multi-source Spatiotemporal Data

3.0 多源时空数据导论
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3.0 多源时空数据导论
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人口普查数据

Population Census

人口普查数据示意表
数据范畴 · 采集设计

主动设计 · 普查

统一问卷,面向全体人口与住户

源 · 采集与获取

官方统计系统

ONS / Nomis:发布与下载

时 · 更新频率

低频更新 · 时点快照

十年一轮;本例为 2021 年

空 · 地理分辨率

小统计区 → 全国

按地理编码汇总,可切换尺度

一行一观测,一列一变量

主题领域变量
地区宽表示意。人口特征主题包含年龄、性别和婚姻状况领域;住房主题包含产权和房屋类型领域;社会经济主题展示受教育程度领域。每列为一种人数或户数指标。地区、分类和数值均为教学示意,教育分组并非ONS正式学历分类。
地理单元人口特征Demographic characteristics住房特征Housing characteristics社会经济特征Socioeconomic characteristics…
年龄(人)性别(人)婚姻状况(人)产权(户)房屋类型(户)受教育程度(人)…
0–5 岁…90 岁及以上男性女性未婚已婚…自有租住独栋公寓…初中及以下…硕士及以上…
AREA_A24…315216895136…38462248…75…29…
AREA_B31…5206214128181…65523461…101…42…
AREA_C18…212112976108…29411639…68…18…
………………………………………………
主题与领域为教学归组;地区、分类与数值均为教学示意。

3.0 多源时空数据导论
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人口普查数据的研究应用

From Census Tables to Research Questions

研究方向 · 案例精选

从人口统计出发,理解社区与城市差异

社会经济差异

哪些社区面临更多社会经济困难

综合指数

社区类型识别

哪些社区的人口与居住特征相似

聚类分析

社会空间格局

不同社会群体如何分布于城市

主成分 / 因子分析

人口基准与样本

研究样本与总体人口有何差异

标准化 / 样本比较

3.0 多源时空数据导论
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社交媒体数据

Social Media Data

微博数据结构示例
数据范畴 · 生成方式

自然生成 · 观察性数据

平台行为留痕,通常为半结构化

源 · 采集与获取

微博等社交平台

官方 API、授权数据或合规采集

时 · 更新频率

持续产生 · 时间戳

互动量随采集时点变化

空 · 地理分辨率

部分含坐标 / 地点标签

定位可缺失;IP 属地不等于坐标

帖子表 POSTS

一行一条帖子 · 文本、媒体与互动

匿名微博节选。时间按源数据UTC时间保留,文本去除表情及话题标签;坐标、附件和互动量均为教学示意。用户C的两条记录来自同一用户。
用户编号时间戳(UTC)经度,纬度*正文节选附件*转发*点赞*评论*…
2026-02-10 21:14:41(116.40, 39.91)天安门夜景。图片 × 12284…
2026-02-11 16:46:12—今天太热了可以穿短袖跑了—0123…
2026-02-21 23:26:09(116.39, 39.94)春江水暖鸭先知。图片 × 21366…
2026-02-22 22:56:46(116.68, 39.85)爽 想再玩N次霸天虎!视频 × 13649…
………………………
通过 用户编号 关联

用户表 USERS

一行一个用户 · 同一采集时点

用户A、B、C为化名,性别沿用数据字段且未作独立核验;发文数、粉丝数和关注数为示意快照,并非本页样本中的记录数。
用户编号性别字段累计发文数*粉丝数*关注数*…
女2861,240318…
男154682205…
男4122,360476…
………………

3.0 多源时空数据导论
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社交媒体数据的研究应用

From Social Media Traces to Research Questions

研究方向 · 案例精选

从一条动态,观察社会与城市

活动热点

人们常去哪里,活动何时发生

公共话语与情绪

人们在讨论什么,情绪如何变化

社群联系与传播

哪些群体相连,信息如何流动

图像中的城市

照片记录了怎样的城市环境

突发事件与响应

异常发生在哪里,人们如何回应

以上仅为示例,研究需关注用户代表性与隐私保护

3.0 多源时空数据导论
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兴趣点数据(POI)

Point of Interest Data

大众点评商家样本 · 上海
数据范畴 · 生成方式

地理实体的结构化记录

专业采集、商家维护与用户贡献

源 · 采集与获取

地图平台 · 生活服务平台

如高德、点评、美团与 OSM

时 · 更新频率

不定期更新 · 状态快照

开闭店、评分与营业时间可变

空 · 地理分辨率

点坐标 · 具体场所

坐标系须核对;定位精度不一

地点表 PLACES

一行一个地点 · 一列一种属性

上海大众点评历史数据中的四条商家记录,选自第二份工作簿前500条记录。名称、商家编号、分类、经纬度、评分、评论总数、人均消费和营业时间均来自源表。为方便单行展示,将周一至周日简写为每日,人均消费的人民币单位移至表头。坐标系未获确认,不将平台坐标标记为原始GPS坐标。未包含电话号码。
标识与语义空间定位平台属性…
商家编号名称类别经度,纬度评分评论数人均(元)营业时间…
1174019429鱼峰山·柳州螺蛳粉(九亭店)米粉121.321915,31.1270353.95020每日 08:00-24:00…
1547298357锅气·湖南饭店(光启城店)湘菜121.427357,31.1832543.932356每日 10:00-21:00…
1447007226阿祥嫂隆江猪脚饭(德州路店)快餐简餐121.482958,31.1666533.829331每日 10:00-22:00…
1998413350菜饭骨头汤(颛桥店)小吃快餐121.410295,31.0966553.6520每日 10:00-22:00…
………………………
POINT

PLACE

一个坐标所指向的具体场所
PLATFORM

同一地点的评价、消费与服务信息

3.0 多源时空数据导论
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兴趣点数据的研究应用

From Places and Reviews to Research Questions

研究方向 · 案例精选

从地点与评价,理解城市中的活动

城市功能与混合

居住、商业与休闲设施如何组合

设施可达与公平

不同社区获得日常服务是否便利

出行目的与活动

设施类型如何帮助理解出行目的

场所体验与需求

评论揭示了哪些体验与服务需求

城市活力与变化

不同场所的活力表现有何差异

以上仅为示例,POI 还可与人口、出行及评论数据结合开展研究

3.0 多源时空数据导论
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人类移动性数据

Human Mobility Data

多种数据结构 · 教学示意
数据范畴 · 生成方式

设计型与自然生成数据

问卷普查与数字行为记录

源 · 数据来源

通信、交通与位置服务

运营商、刷卡、调查及百度慧眼

时 · 观测与统计周期

秒级轨迹至年度快照

时间戳、统计时段或调查年份

空 · 空间表达

坐标、站点至行政区

点、线路、网格与区域联系

起讫点流量表

一行 = 起点 × 终点 × 时段

起讫点流量表。所有记录与数值均为教学构造,不是真实人群观测;月日简写均指2026年,调查年份单独标注。设备代号与坐标为虚构示例,不可用于识别个人。
统计时段起点 O终点 D出行量(人次)…
04-08 08:00–09:00区域 A区域 B128…
04-08 08:00–09:00区域 A区域 C76…
04-08 08:00–09:00区域 B区域 C94…
04-08 09:00–10:00区域 A区域 B85…
……………
结构示意

哪些地方之间发生了联系?

按时段汇总起点与终点之间的出行量。

起讫关系通常不包含完整路线;人次与去重人数需区分。

3.0 多源时空数据导论
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人类移动性数据的研究应用

From Human Movement to Research Questions

研究方向 · 案例精选

从出行轨迹,观察城市与社会的联系

日常出行与节奏

工作日与周末的出行有何不同

城市联系与活动

哪些地区因人员流动联系紧密

疫情传播与响应

患者轨迹揭示了怎样的扩散过程

公共交通与服务

夜间交通能否匹配乘客的需求

社会隔离与机会

不同群体的日常活动空间有何差异

以上仅为示例,移动性数据还可用于研究通勤、人口迁移及城市恢复

3.0 多源时空数据导论
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多源数据概览

A Broader Landscape of Data

例子列举 · 并非穷尽

设计型数据

Designed Data

围绕调查、测量或监测目标专门采集

  • 人口与社会调查

    人口普查 · 社会调查问卷

    国家统计局 · CFPS / CGSS
  • 专项出行调查

    出行日记 · GPS 跟踪调查

    TfL · LTDS / 研究团队
  • 遥感与地表观测

    卫星影像 · 地表覆盖

    USGS · ESA
  • 环境监测

    空气质量 · 气象记录

    生态环境部门 · 气象部门
  • 空间测绘

    地形 · 建筑 · 土地利用

    自然资源部门 · OS
…

有机生成数据

Organic Data

在日常活动、业务运行与协作中持续积累

  • 平台行为

    帖子 · 评价 · 搜索活动

    微博 · 点评 · Google Trends
  • 交通运营

    刷卡记录 · 出行订单 · 骑行

    TfL · NYC TLC · Citi Bike
  • 行政与交易记录

    就医 · 登记 · 房产成交

    公共机构 · 交易平台
  • 众包地理信息

    道路 · 地点 · 地图编辑

    OpenStreetMap
  • 知识与创新记录

    专利 · 论文 · 合作网络

    CNIPA · OpenAlex
…

社会科学与城市科学的研究材料远不止这些

3.0 多源时空数据导论
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从数据到智慧

DIKW · An Urban Research Framework

城市中的记录,如何成为决策的依据

2.0 课程简介
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小组协作与计分

Teamwork & Group Assessment

建议小组规模

3–5人 / 组
所有考核均以小组为单位计分

过程性考核 · 期中考核 · 期末考核

在真实项目的分工协作中,
培养团队合作与沟通能力。

  1. 自行组队

    自主确定成员,协商任务分工。

  2. 推选组长

    负责小组联系与信息汇总。

  3. 上报小组信息

    组队完成后,由组长向教师统一提交。

    小组名称 组长 全体成员姓名与学号
2.0 课程简介
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考核形式与占比

Assessment Components & Weighting

课程考核成绩占比 过程性考核占百分之十五,期中考核占百分之三十五,期末考核占百分之五十,合计百分之一百。
过程性期中期末

过程性考核

Continuous Assessment

15%
7.5%出勤与课堂参与

Attendance & Participation

7.5%章节练习

Chapter Exercises

期中考核

Midterm Assessment

35%
20%研究计划报告

Research Proposal

15%小组口头汇报

Oral Presentation

期末考核

Final Assessment

50%
35%R Markdown 研究报告

Research Report

15%海报展示

Poster Presentation

期中、期末考核的具体要求,详见后续发布的说明文档。

2.0 课程简介
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从课程项目到学术发表

From Course Projects to Academic Publications

学生自愿参与,小组项目须全体成员同意。

选择有研究潜力的课程项目,由教师指导完善并投稿。

课程项目研究完善学术投稿
投稿目标 SCI / SSCI

中科院二区及以上期刊

目标不等于录用承诺,是否参与不影响课程成绩。
多源数据分析与实践 · Week 1
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Thanks

第一周:课程简介与导入

主讲人:刘贇喆 副教授 | 华东师范大学 社会发展学院
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