地理与地理信息科学


社会感知与地理空间智能专栏

  • 社会感知与地理空间智能的研究动态与展望——“社会感知与地理空间智能”专栏导读

    杨学习;邓敏;刘瑜;

    地理大数据及其提供的社会感知手段为信息地理学、人文地理学带来了全新的研究范式,在"人—地"关系研究中发挥了重要价值。地理空间智能(GeoAI)作为地理空间科学与人工智能相结合的交叉研究方向,有力提升了对于地理现象和地球科学过程的动态感知、智能推理和知识发现的能力。该文系统综述了社会感知与地理空间智能研究的发展动态,在此基础上,对大数据时代社会感知研究面临的挑战和发展趋势进行了展望。

    2022年01期 v.38 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K]
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  • 城市微博数据驱动的群体疫情情感响应时空特征——以武汉市和石家庄市新冠疫情为例

    姜伟;郝智辉;王艳东;曹卫东;夏江;吴浩泽;樊成;

    研究城市大规模人群对疫情的情感响应时空特征,对于安抚人们情感状态以及优化防控措施具有重要意义。该文以带有地理标签的新浪微博数据为主要数据源,结合实地调查问卷,提出疫情场景下城市用户群体多维情感响应时空特征分析框架,该框架重点构建了城市用户群体对于疫情的多维情感强度的精确评估方法;在此基础上,分析疫情情感响应在时空维度上的变化特征,解析情感响应的显著影响因子。研究结果表明:1)该文提出的疫情情感响应评估方法,可准确量化疫情场景下城市群体多维情感响应强度;2)疫情防控期间政府采取的防控措施能够有效安抚城市群体愤怒、恐惧等负面情感;3)喜悦情感是疫情防控期间城市群体情感响应的主体情感;4)面对疫情再次发生,城市群体负面情感强度上升幅度会显著下降。该研究可为政府部门增强疫情情感监测能力、提升情感治理水平提供方法参考和决策依据。

    2022年01期 v.38 5-14+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2191K]
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  • COVID-19期间国家关系交互网络时空分析研究

    朱炤瑗;秦昆;关庆锋;罗萍;姚博睿;漆林;周扬;

    COVID-19疫情不断蔓延为国际政治、外交关系等带来深刻影响。目前基于复杂网络方法的国际关系研究较少考虑节点的空间属性,难以探索国际关系的动态演化模式及其空间分布特征。该文提出一种结合时间序列聚类与空间统计的国家关系交互网络演化模式探测方法。基于2020年1月-2021年3月的GDELT数据构建国家关系交互网络,基于节点的演化特征,应用K-means聚类算法将节点划分为6种类型,结合局部连接统计方法分析节点演化模式的空间分布特征。研究表明:面对疫情冲击,各国为控制疫情蔓延倾向于参与合作交互事件;国家关系交互网络中的不同时序演化模式总体按照节点的点度中心性强度由高到低分布;疫情防控期间网络中始终处于边缘地位的节点在空间分布上呈现聚集特征,而核心节点空间分布较分散。通过研究网络节点的时序演化模式及空间分布特征可为公共卫生危机事件期间国际关系与地缘政治研究提供新思路,对于危机事件期间制定外交政策与应对策略具有一定参考价值。

    2022年01期 v.38 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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  • 社会感知视角下基于“头尾划分”的游憩热点识别新方法

    师浩辰;赵渺希;林思仪;

    作为游憩空间的核心研究对象,游憩热点在研判居民游憩偏好、落实城市游憩规划等方面具有重要作用。该文从"社会感知"视角,结合"头尾划分"理论,提出基于时空轨迹数据识别城市游憩热点的新方法。首先基于个人轨迹数据识别停留点,然后基于"头尾划分"理论划定游憩停留点簇群,最后整合停留点簇群并赋值于邻近道路形成游憩热点;以广州市老城区为例进行实证分析,并与两种既有点数据聚类方法进行对比。结果显示:1)广州市老城区的游憩热点整体集中于中、西部,热点类型可分为蓝绿空间、历史风貌、商业街区、批发市场和新兴网红场所5类;2)相比DBSCAN和CFSFDP算法,该文方法在识别游憩热点数量、捕捉游憩热点核心、明确游憩热点边界和运行简洁程度等方面表现更好,有利于后续游憩热点的深度分析与整合。研究成果可为城市游憩热点的识别提供新思路,也可为国土空间规划语境下游憩系统的重塑与提升提供重要分析基础。

    2022年01期 v.38 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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  • 基于社交媒体数据挖掘的旅游者情绪感知

    冯泽琪;彭霞;吴亚朝;

    随着智能移动终端和社交媒体的普及,带有地理标签的社交媒体数据大量涌现,其"文本—位置—时间"的多维特征使得精细时空尺度上的旅游者情绪感知成为可能。该文基于2017-2019年旅游者发布的新浪微博数据,采用BERT模型对微博数据进行文本分析,探讨旅游者情绪的时空分布规律及不同主题下旅游者的情绪特征,并分析导致旅游者产生负面情绪的相关因素。研究发现,微博中旅游者情绪呈现昼夜、周和季节性节律变化,不同性别旅游者在情绪反应强度及情绪节律上存在差异,对"天气"和"餐饮"主题易产生强烈情绪。该文提出的旅游者情绪挖掘方法可从多维度、多层次挖掘旅游者情绪特征,为旅游目的地舆情监测和预警系统提供借鉴。

    2022年01期 v.38 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K]
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  • 基于社交媒体数据的北京市游客与居民签到差异研究

    屈树学;董琪;秦嘉徽;刘雨思;张晶;

    城市空间分异研究对城市规划、旅游地资源配置、公共交通优化等具有重要意义。该文基于2016年北京市核心六区微博签到数据,根据游客和当地居民签到行为差异,依据时间特征、空间特征和签到比率特征,通过机器学习方法对游客与当地居民进行分类,利用局部莫兰指数和基于签到POI类型的层次聚类法实现细粒度的签到聚集区类型识别,并探究两类人群签到聚集区空间分布与签到类型的差异。结果表明:该文分类模型各项评价指标均在0.9以上,较前人分类结果有较大提升;基于该分类模型所得游客和居民社交媒体签到特征差异显著,游客签到主要集中在故宫周边,以风景名胜、体育休闲和餐饮服务类型为主,居民签到较分散且科教文化服务、商务住宅类型突出,同时发现"菖蒲河公园"等居民签到多而游客签到少的显著差异地区。利用社交媒体数据进行人群异质性角度下的空间分异研究,有助于准确捕捉不同人群在城市中的活动类型、特征并探究城市内部活动规律。

    2022年01期 v.38 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K]
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  • 基于大数据的城市功能区人口时空聚散模式研究

    王润泽;周鹏;潘悦;林奕晨;项晓;

    城市功能区和人口流动是行为地理学和城市规划领域的研究热点,不同城市功能区的人口聚散现象更是其重点议题。该文基于POI和腾讯位置服务(LBS)大数据,以武汉市主城区为研究区,利用功能密度指数、功能优势指数识别城市功能区,并通过空间关联判断城市功能区人口流动变化规律,采用聚类分析方法归纳人口时空聚散模式。研究结果表明:1)中心城区功能混合度较高;2)受人群时空需求影响,不同城市功能区的人口流动规律呈现一定差异性;3)根据城市功能区人口流动聚散趋势并综合其构成特征,可分为公共主导-聚散波动、商务主导-持续集聚、居住主导-持续集聚、绿地主导-聚散交替、商业主导-动态平衡和工业主导-先聚后散共6种模式。研究结果对于优化城市空间布局、合理配置城市资源以及提升城市运行效率具有参考意义。

    2022年01期 v.38 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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  • 基于众源地理数据的个性化路线服务框架及应用实验

    吴涛;汪璐;秦建新;向隆刚;曾芷萱;

    随着移动通信与LBS的蓬勃发展,能够描述个体行为的众源时空大数据大量涌现,为感知群体时空行为模式与探究个性化路线提供了新视角。该文将众源时空信息与出行者的个人意愿映射到实际路网空间,融合大众偏好和定制趋势,构建包含主题序列生成、POI推荐、历史路线推荐的局部路网模型,进而实现一种利用众源时空数据改进的HMM路线规划方法,为用户提供合适且个性化的出行方案;以长沙市岳麓区为研究案例,利用真实路网数据与相关兴趣点作为实验数据,基于该方法可在短时间内提供满足用户需求的不同月份的最优路线。

    2022年01期 v.38 51-56+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2449K]
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  • 西宁市居民工作日和休息日时空活动差异研究

    杨鸿海;李彬;杨喜平;

    以手机信令数据为数据源,研究西宁市居民在工作日和休息日的时空活动差异及POI设施空间分布对居民活动差异的影响。结果表明:1)西宁市为单中心空间结构,居民在工作日集中分布在市中心区域,而在休息日的分布较分散;2)在休息日,商业和交通设施对居民活动产生积极影响,居住用地在早上对居民活动产生较强的积极影响(下午影响强度减弱),工业用地和公共用地在大部分时段对居民活动强度产生消极影响;3)在工作日,商业设施对居民活动的影响明显减弱,居住用地仅在晚上和凌晨对居民活动产生积极影响,而白天大部分时段出现消极影响,工业用地和公共用地在白天大部分时段会促进居民停留。研究结果有助于明确工作日和休息日居民在城市空间的时空活动差异及影响机制,可为城市出行空间和基础设施规划提供参考。

    2022年01期 v.38 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 建成环境对城市不同年龄群体活力的时空异质性影响研究

    郭鑫 ;陈宏飞 ;杨喜平 ;

    城市活力是城市空间质量的重要体现,对构建可持续发展的城市空间具有重要参考意义。该文以西宁市主城区为例,利用手机信令数据探索城市不同年龄群体活力的空间分布模式,采用多元线性逐步回归模型和多尺度地理加权回归(MGWR)模型定量研究建成环境对城市不同年龄群体活力的时空异质性影响。研究发现:1)根据不同年龄群体活动能力和需求的差异可将活力空间分布模式划分为"离核紧凑型""离核延伸型""聚核延伸型""聚核紧凑型"4种群体活力分布模式。2)建成环境对群体活力影响的群体差异和时空异质性显著。区位条件普遍影响各群体活力且具有稳健的时间变化特征;道路交叉口密度有利于青年和老年群体活力的提升,且白天影响力高于夜晚;公交线路数量仅与老年群体白天活力呈正相关关系;白天时段建筑密度对少年和老年群体活力的积极影响高于夜晚;容积率对青年群体夜晚活力和老年群体白天活力的影响完全相反;相比功能混合度,具体配套设施密度对各群体活力影响更突出。研究结果可为城市精准设计和差异化设施布局提供借鉴,促进城市空间协调发展。

    2022年01期 v.38 63-70+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
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  • 基于街景影像和手机信令数据的城市街道安全性研究

    肖通;李德平;万义良;金瑞;王柱;高伟;费玉雯;

    城市化进程加快导致街道安全性问题突出,已有研究利用城市视觉要素刻画街道安全感空间分布,忽略了街道真实安全性与安全感间的差异。该文利用街景影像和手机信令数据,结合K-means聚类算法与笛卡尔积运算模型减少"安全感知差异",以长沙市主城区为研究案例,得到白天、夜晚及总体城市街道安全性分布:1)长沙市主城区安全感指数随圈层数增加呈波动递减趋势,主要原因是建筑视觉要素占比下降较快以及天空视觉要素占比逐步上升;2)长沙市主城区呈双圈层结构,白天高安全性、夜晚低安全性以及总体安全性最低的区域主要分布在主城区中心,具有明显的聚集现象。该研究通过对城市街道安全性和低安全性街道的分析提出街道优化建议,为城市规划提供参考。

    2022年01期 v.38 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K]
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  • 基于智能体和人工神经网络的元胞自动机建模及城市扩展模拟

    陶奕宏;王海军;张彬;曾浩然;孙晶;

    城市扩展模拟可为城市可持续发展与国土空间规划提供参考。智能体模型(ABM)与元胞自动机(CA)结合可兼顾城市空间增长的自组织性和不同决策主体的决策过程,人工神经网络(ANN)可描述智能体与城市扩展之间复杂的非线性关系。该文基于ANN-ABM-CA耦合模型,在构建CA转换规则时基于ABM刻画人类决策行为的影响,并采用ANN挖掘不同类型的智能体在城市扩展过程中的偏好差异,同时考虑宏观和微观层面的智能体决策行为,结合城市扩展的10个驱动因素,模拟武汉市主城区2005-2015年的扩展情况,结果表明:1)相比传统的ANN-CA模型,ANN-ABM-CA模型模拟性能更优,从宏观与微观相结合的角度更好地解释了城市扩展的驱动机制,OA值为97.46%,Kappa系数为0.9176,FoM值为0.4375,结果可靠且合理;2)不同收入层级的居民智能体对城市扩展的决策偏好不同;3)武汉主城区城市扩展模式主要为边缘型扩展,洪山区西南部有少部分填充型扩展、东南部出现飞地型扩展,与实际扩展情况相符。

    2022年01期 v.38 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
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  • 基于共享单车轨迹的精细路网更新方法

    郭文峰;万义良;金瑞;黄金彩;张睿媛;

    城市道路数据的完整性和实时性是保障位置服务和规划导航路径的关键支撑。该文提出一种基于共享单车轨迹数据的新增自行车骑行道路自动检测和更新方法:首先,结合缓冲区方法和轨迹—路网几何特征检测增量轨迹;其次,基于分段—聚类—聚合策略提取更新路段,利用多特征融合密度聚类算法与最小外包矩形骨架线法提取增量道路中心线;最后,基于拓扑规则完成道路更新。以广州市共享单车轨迹为例,将该方法与传统栅格细化法进行实验对比,结果表明:该方法能有效更新道路网络,且在2 m和5 m精细尺度范围内提取的新增道路覆盖精度提升14%左右;在7 m尺度下精度达90%以上,在10 m尺度下精度达96%以上。

    2022年01期 v.38 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2238K]
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  • 基于信息流的长三角城市群中心性及影响因子研究

    汤恒;许捍卫;汪成昊;

    信息流作为流空间的一种重要表现形式,为城市群网络研究提供了新视角。但目前利用信息流对城市群的研究多侧重于描述城市间的层级关系或网络结构的外部特征,对网络结构及其时空演变规律缺乏从点到面的系统分析,且较少考虑距离因素。该文提出假设:信息流会在远距离影响城市间的交互,据此利用2011年、2015年、2019年信息流研究长三角城市群地理中心性随距离的变化情况,并对城市间关联的影响机制进行分析。研究表明,长三角城市群网络的主体结构由以上海为核心向四周辐射的格局转换为以上海、苏州、南京、杭州4个城市构成的多核心结构;城市群内部各城市发展呈现由东向西递减趋势,短距离尺度上,距离增长导致城市间交互强度逐渐减弱,长距离尺度上,城市属性成为城市间交互的主导因素;选取的影响因子与信息流的相关性日益增长,其中距离因子与信息流强度呈负相关,表明流空间一定程度上减弱了距离因素对城市间关联强度的影响。

    2022年01期 v.38 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2101K]
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  • 路网形态与住宅价格的多尺度空间关系研究——基于空间网络分析与多尺度地理加权回归模型

    王钺;周鹏辉;潘海泽;代诗歌;

    针对以往住宅价格影响因素分析中忽略城市路网形态参数的问题,该文基于空间网络分析,将不同搜索半径下道路接近度与穿行度纳入住宅价格特征变量,构建空间计量模型,探究成都市路网形态对住宅价格的驱动效应。结果表明:1)相比享乐回归模型和地理加权回归模型,多尺度地理加权回归模型揭示了不同变量的空间影响尺度,更适用于探究成都市路网形态对住宅价格的影响;2)路网的局部接近度、局部穿行度核心位于二环内,全局接近度核心主要分布在四环内,全局穿行度核心主要分布在交通干道上;3)不同搜索半径下对住宅价格具有显著驱动效应的接近度均为全局尺度变量,该效应在空间上相对平稳,而穿行度作为局部变量,其在空间上的影响尺度随搜索半径的变化而存在差异,具有一定的空间异质性,其中,路网接近度对住宅价格产生正向影响,其系数空间格局呈跨尺度相似特征,而穿行度产生负向影响,其系数空间格局呈跨尺度变异特征;4)各搜索半径下路网形态变量的差异可在一定程度上改变消费者对其他影响因素的偏好程度。

    2022年01期 v.38 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 基于多粒度时空对象数据模型的高速公路智能监控系统建模

    钟怡然;胡迪;俞肇元;温亚娟;常高枫;

    多粒度时空对象数据模型更注重现实世界复杂、动态现象的表达,能更好地应用于智能设施管理和智能决策支持系统。该文基于多粒度时空对象数据模型及其建模理论,对高速公路智能监控系统中实体对象的特征和关系进行概念建模,设计数据存储方案,开发高速公路智能监控多粒度时空对象建模原型系统,并验证数据模型的实用性。结果表明:多粒度时空对象数据模型可以很好地支撑高速公路智能监控系统中动态智能实体及实体间复杂关系的表达、管理和分析,实现对路情的智能分析与决策。

    2022年01期 v.38 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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空间信息技术综合应用

  • 航空流网络解构与空域资源动态配置研究——以京-成空中廊道为例

    董雅晴 ;路紫 ;张一诺 ;冯富晶 ;闫宇航 ;

    空中廊道作为一种新型航空流组织与空域资源分配方式,是一种复杂的航空流网络,解析其结构特征并评估其结构性能是实现空域资源动态配置的前提。该文通过构建网格时空图方法,以京—成空中廊道为例进行航空流网络解构研究,包括基于航迹簇的网络构型、流量时空波动与航空流聚合分化三方面,据此提出空域资源动态配置方案。研究结论如下:1)以多种邻近阈值指示航迹交叉角度持续增大,检测出航空流网络存在平行流、交叉流、全覆盖流和半覆盖流4种构型,基于其占比和特征的显著差异性提出并行扩容调整方案;2)以高频数网格点状或短线状集中分布指示流量时空波动,检测出航空流网络存在两个不同内涵的时间高峰、以距离中值区为近似对称轴的空间高峰以及在区段间漂移的时空交互高峰,进而提出时间错峰调整方案;3)以网格属性指示聚合分化点的分布,检测出航空流网络阶梯递减、高值集聚和叠合特征,相应提出动态快速分化分流调整方案。

    2022年01期 v.38 116-123+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K]
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  • 中国城镇化与基本公共服务时空交互耦合关系及其驱动力分析

    论宇超;刘天宝;韩增林;

    基本公共服务是实现城镇化高质量发展的关键支撑。该文通过构建评价指标体系,运用熵值法、耦合协调模型、面板数据模型对2005-2018年我国285个地级以上城市的城镇化与基本公共服务协调发展的时空演变规律及驱动力进行分析。结果表明:1)城镇化与基本公共服务协调发展水平总体呈波动上升趋势,二者协调度指数均值由0.296升至0.319,年均增长率为0.577%。2005-2010年、2011-2014年、2015-2018年二者协调度分别表现为"倒V形""V形""N形"演变趋势,3个阶段协调度高低值差异进一步收敛,城镇化与基本公共服务协调发展的韧性增强。2)各地市的协调度极差由0.557降至0.523,全国尺度的空间均衡趋势明显,高水平协调向西、向南转移;东部三大城市群中心城市溢出效应明显,边缘城市及中、西部主要城市群中心城市表现为虹吸效应。3)城镇化与基本公共服务的交互响应均呈现"正向—负向—正向—稳定"的特征,与"N形"演变规律吻合;经济实力、政策支持、城市层级共同作用于城镇化与基本公共服务的协调发展。

    2022年01期 v.38 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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  • 基于网络大数据的城市轨道交通时空溢价效应研究

    崔娜娜;夏海山;张纯;古恒宇;

    城市轨道交通是大城市缓解交通拥堵的重要公共交通方式,其对周边住宅的时空溢价效应一直是城市研究热点,但传统研究存在样本量少、数据时间跨度短、忽视预期效应等问题。该文利用网络爬虫获取住宅交易大数据,以天津市地铁6号线为例,采用直接比较法、特征价格模型测度城市轨道交通对沿线住宅价格的时空溢价效应,结果表明:1)空间尺度上,轨道交通对沿线住宅价格具有显著溢价效应,但溢价程度并非随着距轨道交通站点距离的增加而下降,而是呈现先上升后下降的"倒U形"趋势。其中,500~1 000 m的影响区溢价幅度最大,溢价率高达17.2%。2)时间尺度上,轨道交通对住宅价格的影响具有超前效应,在施工期溢价就已显现,且在首个开通运营年达到峰值,说明住宅价格对开通运营这一"标志性"事件反应强烈。3)受心理预期效应的影响,轨道交通全线开通运营的溢价效应明显低于首个开通运营年的溢价效应。研究结论可为公共交通导向模式下城市综合开发和轨道交通的"溢价回收"策略提供决策支持。

    2022年01期 v.38 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 基于改进证据权重法的北海道地震同震滑坡易发性评价

    周宇;常鸣;孙文静;武彬彬;

    多模型耦合方法被广泛应用于同震滑坡易发性评价研究,但耦合证据权重法和其他方法的改进型证据权重法鲜有涉及。该文以北海道地震震中区为研究区,基于震前和震后高精度遥感影像解译出5 977处同震滑坡(以中小型为主),选取高程、坡度、距断层距离、距水系距离等8个滑坡易发性评价因子,对同震滑坡的空间分布规律和控制因子进行分析,发现同震滑坡集中发育在距断层小于5 km、距水系小于800 m、峰值地面加速度(PGA)0.5 g、高程90~250 m、坡度20°~40°、坡向东至东南向、岩性以页岩和砾岩为主的区域内;基于改进型证据权重法,综合考虑地形、地质和水文条件对北海道同震滑坡易发性进行评价,经ROC曲线评价模型验证,发现改进模型曲线下面积(AUC)为0.916,较原模型(AUC为0.870)精度有明显提高。改进模型能为同震滑坡易发性评价提供新的研究思路,并为震后区域防灾减灾提供科学依据。

    2022年01期 v.38 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K]
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