論文の概要: Urban Representation Learning for Fine-grained Economic Mapping: A Semi-supervised Graph-based Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.11645v1
- Date: Fri, 16 May 2025 19:12:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-20 14:57:10.760934
- Title: Urban Representation Learning for Fine-grained Economic Mapping: A Semi-supervised Graph-based Approach
- Title(参考訳): 細粒度経済図作成のための都市表現学習:半教師付きグラフによるアプローチ
- Authors: Jinzhou Cao, Xiangxu Wang, Jiashi Chen, Wei Tu, Zhenhui Li, Xindong Yang, Tianhong Zhao, Qingquan Li,
- Abstract要約: SemiGTXは、セクター経済マッピングのための半教師付きグラフ学習フレームワークである。
GDPは、統一されたモデルの中で、一次、二次、第三のセクターを同時にマッピングする。
中国のパールリバーデルタ地域で実施された実験は、既存の手法と比較してモデルの性能が優れていることを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.044037625795998
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Fine-grained economic mapping through urban representation learning has emerged as a crucial tool for evidence-based economic decisions. While existing methods primarily rely on supervised or unsupervised approaches, they often overlook semi-supervised learning in data-scarce scenarios and lack unified multi-task frameworks for comprehensive sectoral economic analysis. To address these gaps, we propose SemiGTX, an explainable semi-supervised graph learning framework for sectoral economic mapping. The framework is designed with dedicated fusion encoding modules for various geospatial data modalities, seamlessly integrating them into a cohesive graph structure. It introduces a semi-information loss function that combines spatial self-supervision with locally masked supervised regression, enabling more informative and effective region representations. Through multi-task learning, SemiGTX concurrently maps GDP across primary, secondary, and tertiary sectors within a unified model. Extensive experiments conducted in the Pearl River Delta region of China demonstrate the model's superior performance compared to existing methods, achieving R2 scores of 0.93, 0.96, and 0.94 for the primary, secondary and tertiary sectors, respectively. Cross-regional experiments in Beijing and Chengdu further illustrate its generality. Systematic analysis reveals how different data modalities influence model predictions, enhancing explainability while providing valuable insights for regional development planning. This representation learning framework advances regional economic monitoring through diverse urban data integration, providing a robust foundation for precise economic forecasting.
- Abstract(参考訳): 都市表現学習によるきめ細かい経済マッピングは、エビデンスに基づく経済決定の重要なツールとして浮上している。
既存の手法は、主に教師なしまたは教師なしのアプローチに依存しているが、データ・スキャンのシナリオにおける半教師付き学習を見落とし、包括的なセクター経済分析のための統合されたマルチタスクフレームワークを欠いていることが多い。
これらのギャップに対処するために、セクター経済マッピングのための半教師付きグラフ学習フレームワークであるSemiGTXを提案する。
このフレームワークは、様々な地理空間データモダリティのための専用の融合符号化モジュールを設計し、それらを結合グラフ構造にシームレスに統合する。
空間的自己スーパービジョンと局所的にマスクされた教師付き回帰を組み合わせた半情報損失関数を導入し、より情報的で効果的な領域表現を可能にした。
マルチタスク学習を通じて、SemiGTXは、統一モデル内の一次、二次、第三次セクターにGDPを同時にマッピングする。
中国のパールリバーデルタ地域で実施された大規模な実験では、既存手法と比較してモデルの性能が優れており、それぞれ1次・2次・3次セクターのR2スコアが0.93、0.96、0.94となった。
北京と成都の地域横断実験は、その一般化をさらに説明している。
システム分析は、異なるデータモダリティがモデル予測にどのように影響するかを明らかにし、説明可能性を高めながら、地域開発計画に貴重な洞察を提供する。
この表現学習フレームワークは、多様な都市データ統合を通じて地域経済モニタリングを推進し、正確な経済予測のための堅牢な基盤を提供する。
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