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《论空间数据挖掘和知识发现的理论与方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第27卷第3期武汉大学学报·信息科学版Vol.27No.32002年6月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityJune2002文章编号:1000_050X(2002)03_0221_13文献标识码:A论空间数据挖掘和知识发现的理论与方法1123李德仁王树良李德毅王新洲(1武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)(2中国电子系统工程研究所,北京市万寿路6号,100039)(3武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079)摘要:首先分析了
2、空间数据挖掘和知识发现(SDMKD)的内涵和外延;然后分别研究了用于SDMKD的概率论、证据理论、空间统计学、规则归纳、聚类分析、空间分析、模糊集、云理论、粗集、神经网络、遗传算法、可视化、决策树、空间在线数据挖掘等理论和方法及其进展;最后展望了SDMKD的发展前景。关键词:空间数据挖掘;知识发现;理论方法中图法分类号:P208;TP309.13;TP18由于雷达、红外、光电、卫星、电视摄像、电子和对象簇集等的描述。SDMKD是计算机技术、显微成像、CT成像等各种宏观与微观传感器的数据库应用技术和管理决策支持技术等发展到一使用,空间
3、数据的数量、大小和复杂性都在飞快地定阶段、多学科交叉的新兴边缘学科,汇集了来自增长,已经远远超出了人的解译能力。终端用户机器学习、模式识别、数据库、统计学、人工智能以[2]不可能详细地分析所有的这些数据,并提取感兴及管理信息系统等各学科的成果。SDMKD因趣的空间知识,致使“空间数据爆炸但知识贫乏”。解决“空间数据爆炸但知识贫乏”的现象而发展。[1]因此,利用空间数据挖掘和知识发现SDMKD是数据挖掘和知识发现(DMKD,(SDMKD,spatialdataminingandknowledgedis-dataminingandkno
4、wledgediscovery)的分支学covery)从空间数据库中自动或半自动地挖掘事科,但SDMKD不同于普通的DMKD,它的对象先未知却潜在有用的空间模式变得十分必要。空是空间数据库或空间数据仓库,有别于常规的事间数据基础设施为SDMKD构造了大环境。务型数据库,比一般数据挖掘的发现状态空间理[3]SDMKD当前相当于数据库技术在70年代所处论增加了尺度维(scale)。机器学习侧重于设计的地位,迫切需要理论和方法指导,需要类似于关新的方法从数据库中提取知识的技术行为,而系模式、DBMS系统和SQL查询语言等模型和工SDMKD
5、是从已经存在于空间数据库中的数据内具,才能使SDMKD的应用得以普遍推广。其中,挖掘知识的过程。与传统的地学数据分析相比,理论方法的好坏,将直接决定SDMKD所发现知SDMKD更强调在隐含未知情形下对空间数据本识的优势。身分析上的规律挖掘,空间知识分析工具获取的信息更加概括、精练。高于空间数据库的空间数1SDMKD的基本涵义据仓库,遵循一定的原则用多维数据库来组织和显示数据,将不同数据库中的数据粗品汇集精化SDMKD挖掘的空间知识主要包括空间的关成为半成品或成品(数据件),稍加整理可被直接联、特征、分类和聚类等规则及例外。一般表现为
6、用于SDMKD。在数字地球中,空间数据挖掘的[4]一组概念、规则、法则、规律、模式、方程和约束等对象一般为空间数据仓库。形式的集合,是对数据库中数据属性、模式、频度收稿日期:2002_01_09。项目来源:国家重点基础研究发展规划(973计划)资助项目(G19980305084);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2001AA135081);国家自然科学基金资助项目(40023004;49874002);教育部博士点基金资助项目(98049801);香港理工大学科研基金资助项目(1.34.37.9709)。222武汉大学
7、学报·信息科学版2002年局部变量值的相似程度实现基于不确定性的空间2SDMKD的理论和方法数据挖掘。基于足够多的样本,在统计空间实体的几何特征量的最小值、最大值、均值、方差、众数目前,用于表示空间数据的方法多数是基于或直方图的基础上,可以得到空间实体特征的先经典的确定集合理论(如概率论),每一个空间实验概率,进而根据领域知识发现共性的几何知识。体都与单一的属性说明有关,属性之间被表示为空间统计学拥有较强的理论基础和大量的成熟算清晰的边界。可是,复杂多变的现实世界并非总法,能够改善GIS对随机过程的处理,估计模拟是如此,故当研究不能
8、精确描述的空间实体的空决策分析的不确定性范围,分析空间模型的误差间数据时,经典集合理论被扩展(如云理论),用于传播规律,有效地综合处理数值型空间数据,分析实现定量和定性的相互转换。空间过程,预测前景,并为分析连续域的空间相关2.1概率
