空间数据挖掘进展

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1、万方数据崖至!昼堕墅堡查全笙窒终鎏文章编号：1672—1586(2009)02—0007—05中图分类号：TP274+．2文献标识码：Ao王树良(1974一)，男，山东梁山人．教授．博士．主要研究空间数据挖掘。基金项目：国家自然科学基金(60743001)；全国优秀博士学位论文(2005047)；新世纪优秀人才(NCET一06一0618)。E—ma¨：S1wan92005@whu．edu．cn收稿日期：2008—12—20空间数据挖掘进展王树良(武汉大学软件工程国家重点实验室，湖北武汉430072

2、)摘要：空间数据挖掘是解决海量空间数据利用瓶颈的技术之一。本文综述空间数据挖掘的研究与应用进展。首先．分析空间数据挖掘的缘起。其次，研究空间数据挖掘的本质及其特点。再次，基于理论技术，分类总结空间数据挖掘的研究和应用的成果，并探讨其研究方向：最后，总结全文。关键词：空间数据挖掘；研究进展；综述TheStateoftheArtofSpatialDataMiningWANGShu—liang(IntemationalSchoolofscIftwa肥，wuh锄Unive侣ity，Wuhan430079，

3、China)Abstract：Spatialdataminjngisoneofthetechniquestosolvethebouleneckonusingvastspatialdata．Inthispaper，thestateoftheartofspa【ialdataminingisb—ef毫d．Firsl，themo一“vationisanalyzedforspa“aldatamining．Second，spatialdacaminingisstudjedfLlItheronjtsna【ure

4、and(：haracteristics．Third。thefruitfuIresultsinspatialdataminingaresumma—zedundertheumbr℃llaoftheoriesandtechniques，thefrendsofwhicharealsopr．0spected．Fjnal—ly，thPpaperisconcluded．Keywords：spa【ialdatamining；researchpmgress；reviewO引言人类一直致力于在数据中利用信息搜寻感兴趣

5、的有用模式。为了有效地管理数据，人们发展了计算机数据库技术，并在此基础上建立了空间信息系统。空间信息系统目前提供的仍然是数据，却不能提供数据之外的信息。而且，人们对空间数据的需求水平越来越高，已经不满足于明确显现在数据表层的检索、查询，也希望能够抛弃无意义信息，深入到数据深层，而只对感兴趣的数据进行更高层次的分析和利用。计算机技术的发展，使得人们从最初的用它代替人工计算，扩展为用计算机系统来模仿人类的视觉、听觉及其思维等高级智能，在研究人类智能的过程中，人工智能给出了符号主义、联结主义和行为主义三

6、大学派(李德毅，杜鹚，2005)。为了利用专家系统完成知识的自动获取，计算机专家们转向机器学习(Machinek踟jng)，用计算机模拟人类学习。可是，这些都不能独立地将数据最大限度地利用。在1989年，人们认识到很多知识就隐藏在大量的数据之中，提出从数据库中发现知识(KnowledgeDiscoveryinDatabase)。在1994年，李德仁院士提出了从GIs数据库中发现知识(KnowledgeDiscoveryhomGIS)的概念，并持续发展为空间数据挖掘(U，Cheng，1994；李德仁

7、，王树良，李德毅，2007)。发展至今，空间数据挖掘已经取得了相当34的成果。1空间数据挖掘的概念空间数据挖掘是在空间数据库或空间数据仓库的基础上，综合利用多门学科的理论技术，从海量空间数据中挖掘事先未知、潜在有用、最终可理解的可信新知识，揭示蕴含在空间数据中的客观世界的本质规律、内在联系和发展趋势，实现知识的自动获取，提供技术决策与经营决策的依据(Lu，Han，andOoi1993)。1．1空间数据挖掘的特点从分析的观点看，空间数据挖掘主要是寻找空间数据中隐含的数据间的相关性或关系的有效性等数据

8、格式；从逻辑的观点看，空万方数据间数据挖掘是演绎推理的一部分，是一种特殊的空间推理工具；从认知科学的观点看，空间数据挖掘是～个从具体到抽象，从特殊到一般的过程，它使用归纳法发现知识，使用演绎法评估所发现的知识，算法是归纳和演绎的结合；从挖掘的对象看，数据结构可以是层次、关系、网状或面向对象的数据，数据形式可以是矢量、栅格或矢栅混合的数据，数据内容可以是空间的文本、图像、数据库、文件系统的数据或其它任何组织在一起的空间数据集合(如网络资源等)；从系统的信息源看，空间数据挖掘含有空间数