空間數(shù)據(jù)挖掘及其可視化系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)成為解決“數(shù)據(jù)爆炸、知識貧乏”問題的有效手段，在地學(xué)數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域引入數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的概念、模式和方法，探討適合地學(xué)應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘新方法，對于有效處理海量地學(xué)數(shù)據(jù)、提高地學(xué)分析的自動化和智能化水平具有重要意義。 可視化技術(shù)能為數(shù)據(jù)挖掘提供直觀的數(shù)據(jù)輸入、結(jié)果輸出和挖掘過程的交互探索分析手段，提供在人的感知力、洞察力、判斷力參與下的數(shù)據(jù)挖掘手段，從而大大地彌補(bǔ)了GIS重“顯示數(shù)據(jù)對象”輕“刻畫信息結(jié)構(gòu)”的弱點(diǎn)，有

2、力地提高空間數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)程的效率和結(jié)果的可信度，在地學(xué)領(lǐng)域，可視化與空間數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)合已成為必然。 本文系統(tǒng)地討論了基于數(shù)據(jù)倉庫的空間數(shù)據(jù)集成技術(shù)，改進(jìn)了空間關(guān)聯(lián)規(guī)則、粗糙集和空間聚類算法，研究了契合上述挖掘算法的若干可視化技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一種開放式的“即插即用型”數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，并集成上述數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、可視化技術(shù)，形成一套可視化空間數(shù)據(jù)挖掘的理論框架、技術(shù)方法和原型系統(tǒng)。研究內(nèi)容和結(jié)果可歸納為： (1)闡述了空間數(shù)

3、據(jù)集成和空間數(shù)據(jù)集成模型的相關(guān)理論和概念，對多源空間數(shù)據(jù)的集成模式進(jìn)行了探討。討論了多源空間數(shù)據(jù)的一體化處理技術(shù)和多尺度空間數(shù)據(jù)的一體化處理技術(shù)，提出了基于數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)集成總體框架，設(shè)計了一個基于Web的空間OLAP工具，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)流程。 (2)改進(jìn)了Apriori算法，提出了一種基于映射的高效大項集關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)算法MBAR。探討了空間概念樹和層次關(guān)聯(lián)規(guī)則結(jié)合的途徑，提出了基于概念樹的多層次空間規(guī)則算法，給出了算法處理

4、流程和應(yīng)用實(shí)例。 (3)探討了應(yīng)用于多準(zhǔn)則決策分析的基于優(yōu)勢關(guān)系的粗糙集擴(kuò)展模型，對該模型中已有的求核和知識約簡算法進(jìn)行了研究，提出了一個新的優(yōu)勢區(qū)分矩陣的定義，在該定義的基礎(chǔ)上給出了相應(yīng)的求核和求約簡算法，給出了在屬性約簡之后提取優(yōu)勢規(guī)則的方法。 (4)研究了基于空間鄰接關(guān)系的空間聚類挖掘算法VSG-CLUST。該算法是一種基于圖分割的可視化空間聚類算法，利用Delaunay三角網(wǎng)工具和MST(最小生成樹)將地理實(shí)體的

5、鄰接信息(空間相鄰關(guān)系)加入并參與到空間聚類中。研究了利用多尺度的空間概念層次關(guān)系進(jìn)行空間聚類挖掘的算法，將尺度因素作為一種約束條件施加于VSG-CLUST算法中MST的分割和修剪策略，即一種基于尺度約束的空間層次聚類挖掘算法。 (5)討論了基于OLAP的空間多維可視化方法，并給出OLAP多維可視化應(yīng)用實(shí)例。討論了基于3D的空間關(guān)聯(lián)規(guī)則可視化技術(shù)，以易于理解、易于識別的三維圖形和符號化方式表達(dá)關(guān)聯(lián)規(guī)則。 (6)提出了“即