基于空间数据库的数据挖掘方法分析

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1、独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得——(注：如没有其它需要特别声明的，本栏可空)或其它教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：0，厶娟导师签字：孥学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

2、和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)=篡撬日三：200磐9刚日签字R期：2007年‘月旧日签字日期：。年彳月／7日山东师范大学硕士学位论文1。1引言第一章绪论由于雷达、红外、光电、卫星、电视摄像、电子显微成像、CT成像等各种宏观与微观传感器的使用，空间数据的数量、大小和复杂性都在飞快地增长，已经远远超出了人们的解译能力。终端用户不可能详细地分析所有数据，并提取

3、感兴趣的空间知识，致使“空间数据爆炸但知识贫乏"现象的出现【l】。因此，利用空间数据挖掘和知识发现(SDMKD，SpmialSataMiningandKnowledgeDiscovery)从空间数据库中自动或半自动地挖掘事先未知却潜在有用的空间模式变得十分必要。1994年，在加拿大渥太华举行的GIS国际学术会议上，李德仁院士首次提出了空间数据挖掘概念。从此，空间数据挖掘研究全面展开。目前，许多研究人员除借鉴数据挖掘已有的理论方法之外，主要针对空间数据的数据量大、数据结构复杂以及多维性等特点进行研究，试图提高算

4、法运行的时间效率和空间效率。本文的研究目的就是通过分析已有的空间聚类算法，对算法进行改进，提高空间数据挖掘的时间效率和空间效率pJ。1．2国内外研究现状及研究方向目前，国内外对数据挖掘与知识发现方面的研究，无论是在学术上，还是在实践中都取得了很大的突破。然而，由于空间数据库与关系数据库的特点不同，传统的数据挖掘方法并不完全适用于空间数据库，空间数据挖掘技术尚存在很多需要研究、改进的方面，正是这些需求指引着空间数据挖掘技术不断向前发展。1．2．1研究现状空间数据挖掘作为数据挖掘的一个分支，发展历史较短，但近几年

5、己成为国际研究的一个热点，国外开展这方面的研究较早于国内。加拿大的西蒙弗雷(SimonFraser)大学、德国的慕尼黑大学、芬兰赫尔辛基大学以及美国、澳大利亚等国家的许多大学和研究所，都有较为著名的研究成果报道。这些研究的重点是提高原有数据挖掘算法在空间数据库上的执行效率【3】。在一些数据挖掘和知识发现的国际会议中，空间数据挖掘逐渐成为重要的研究主题之一。由美国人工智能协会(AAAI)举办的国际KnowledgeDiscoveryandDataMiningfKMDK)学术会议，关于空间数据挖掘的论文数量不断增

6、长。目前，各种规模的学术会议都已经把空间数据挖掘作为一个重要的研究课题。此外，DataMining、AdvancedSpatiMDatabases、VeryLargeDatabases、InternationalSymposiumonDigitalEarth、ACM、IFIS和SIGMOD等国际学术会议，空间数据挖掘已经成为关注的热点。Kluwerpublication、springer-Verlag、AcademicPress、witPress等国际著名的出版公司也开始出山东师范大学硕士学位论文版发行空间数

7、据挖掘的学术期刊、专著或者论文集。在中国，武汉大学、中科院地理所资源与环境信息系统国家重点实验室、中科院遥感所、中科院软件所、中国测绘科学研究院等，都开展了空间数据挖掘的研究。武汉大学的李德仁教授提出从空间数据库可以发现包括几何信息、空间关系、几何性质与属性之间的关系、面向对象知识等。空间数据挖掘可以应用在城市管理、经营效益分析、空间决策支持等各个领域，正在引起越来越多的研究与关注。1．2．2研究方向空间数据挖掘不同于数据挖掘，起步较晚，且空间数据具有数据量巨大、数据类型复杂、多维性等特点。对它的研究目前主要

8、集中在以下几个方面【l，3'4】：1、空间数据挖掘与经典数据挖掘的比较空间数据中的部分空间关系可否转换为传统的数据列，以便使用经典数据挖掘技术进行挖掘?如果可以，哪些空间关系可以转化，哪些不可以?这将是未来空间数据挖掘的一个研究方向。2、空间数据的预处理空间数据本身的复杂性以及数据采集过程中设备、人员操作的误差，决定了空间数据存在大量的缺陷。为了避免“GarbageIn，GarbageOut’’，在