大数据时代的空间分析

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1、第３９卷第６期武汉大学学报·信息科学版Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．６２０１４年６月ＧｅｏｍａｔｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１４ＤＯＩ：１０．１３２０３／ｊ．ｗｈｕｇｉｓ２０１４０１４３文章编号：１６７１－８８６０（２０１４）０６－０６５５－０５大数据时代的空间分析张晓祥１１河海大学地理信息科学与工程研究所，江苏南京，２１００９８摘要：近年来，大数据越来越多地被用来描述正在到来的信息爆炸的时代，也引起了产学研政府部门的高度重视。首先综述了大数据和空间大数据的特点和最新发展。其次，从ＧＩＳ基

2、础理论方法的角度回顾和评述了空间分析、空间建模和空间优化等三个地理信息科学的核心议题。在此基础上，引申出空间理论方法背后隐含的空间哲学和空间思维。最后指出了大数据时代地理信息科学发展的机遇与挑战。关键词：大数据；空间分析；空间建模；空间优化；空间哲学中图法分类号：Ｐ２０８文献标志码：Ａ元数据的手工提取和解译已经变得越来越不可１大数据与空间大数据行，图论方法则可以利用动态图进行数据模型的内部比较和数据集成；同时，在大数据时代，越来大数据（ｂｉｇｄａｔａ），简单来说就是指数据规模越要求数据和模型的语义注释要能够被人和机器巨大到无法通过人工进行处理

3、和解读的数据。除所理解，空间语义研究可以使得时空数据库易于了数据量大以外，大数据还有诸如数据处理速度发布、提取、探索和整合；而本体方法则可以针对迅速、数据来源和构成复杂以及数据真实感强烈深入的行业应用建立各个应用行业领域中的不同［１］等特点，同时大数据还需要有很高的使用价值。尺度与粒度的对象、过程和关系，这是信息集成的大数据出现的同时，一定程度上解决了过去长期基础。存在的数据源短缺问题，从而使得以前一些因为在数据的真实感方面，实时快速的社会媒体数据短缺而无法进行的分析计算变得可行。近年（ｓｏｃｉａｌｍｅｄｉａ）等志愿者地理信息（ｖｏｌｕｎｔｅ

4、ｅｒｅｄ来，急剧增长的地理空间数据已经成为大数据流ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＶＧＩ）以及物联网数据增的重要组成部分，空间大数据的发展将会有效化强了信息的现场感和真实感。在空间大数据上，解地理信息领域长期存在的数据瓶颈问题。除了政府、机构提供的数据以外，国外Ｆａｃｅｂｏｏｋ、在空间数据处理速度上，伴随着高性能计算Ｔｗｉｔｔｅｒ以及国内的微博、微信等直接来自用户机等硬件技术的发展以及云计算和移动计算等软个体的社会媒体数据作为一类重要的与空间位置［５－６］件技术的发展，ＧＩＳ的高性能计算的发展主要分相关的信息也得到快速发展。两种思

5、路：①注重采用硬件加速方法进行复杂图地理信息系统是一种非常有效的时空数据组［２］形计算，如ＧＰＵ图形处理技术；②注重采用软织方法，空间和时间可用于基本的知识组织，并且件方法来实现复杂的计算分析功能，如赛博ＧＩＳ这种组织方法容易消除信息歧义。良好建构的空［１，３］技术（ＣｙｂｅｒＧＩＳ）。间大数据无疑有着巨大的应用价值，空间大数据在多源异构的数据集成上面，诸如图论与云计算、移动计算、物联网、社会化媒体技术（ｇｒａｐｈ）、语义（ｓｅｍａｎｔｉｃｓ）和本体（ｏｎｔｏｌｏｇｙ）等新ＣｙｂｅｒＧＩＳ结合，可以用于建立下一代地理空间信的技术方法已经逐步应

6、用于空间数据的自动提取息基础设施，用于空间数据集成和空间知识传播。［４］和集成，这些方法特别适合于非ＳＱＬ的数据结同时，这种数据基础设施还可按时按需提供空间构，诸如Ｈａｄｏｏｐ等可以对大数据进行分布式处信息和知识，通过高性能计算进行各类常规和应［７－９］理的软件框架。大数据时代，常规的基于ＳＱＬ的急任务的技术支撑。一些研究还基于空间大收稿日期：２０１４－０２－２６项目来源：国家自然科学基金资助项目（４１２０１３９４，４１２０１１１７）。第一作者：张晓祥，博士，副教授。主要从事空间分析与建模研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｘｉａｎｇ＠ｈｈｕ．ｅｄｕ

7、．ｃｎ６５６武汉大学学报·信息科学版２０１４年６月数据整合多样的地理信息资源建立了空间信息交发空间分析软件产品来进行空间分析的标准化工换与处理平台———地理空间服务网，聚焦于建立作。以ＧＩＳ软件ＡｒｃＧＩＳ９．３版本为例，在该版数据、信息和知识共享与交换的平台，进行异构信本的软件工具箱中，就包括３Ｄ分析、地统计分息资源的整合与互操作，实现空间数据、地理信息析、空间统计等近２０大类６００多种空间分析操［１０］和地学知识的网络共享与在线服务。作，现在ＧＩＳ已经可以非常方便地进行空间内插、空间采样、空间相关性分析和空间异质性分析２空间分析、建模与优

8、化等。在应用过程中，类似统计软件容易导致误用一样，空间分析软件同样会导致一些误用，一个经１９８０ｓ，美国国家基金委充分认识到ＧＩＳ空典的例子是在空间分析中要特别注明