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1、第29卷第3期地理科学Vol.29No.32009年06月SCIENTIAGEOGRAPHICASINICAJune,2009基于空间数据挖掘技术的森林防火智能决策支持系统研究万鲁河,王继富,臧淑英,崔金香(哈尔滨师范大学地理科学学院,黑龙江,哈尔滨150025)摘要:从智能空间决策支持系统的功能需求出发,分析了森林防火是复杂的空间决策问题,它具有动态性、分布性、数据量大、数据性质复杂等特点,决策者面对突如其来的灾害及海量的、复杂的、易变的和分布的数据和信息,很难做出及时、科学和准确的决策。因此,建立集成空间信息分析处
2、理的、具有知识发现能力的智能决策支持系统是十分必要的。而空间在线分析处理(SpatialOLAP)和空间在线分析挖掘(SpatialOLAM,SpatialOLAPmining)是集成空间数据处理的OLAP和OLAM,能够在空间数据仓库上发现隐含的知识和规则,并在不同的维、度上进行查询和分析。从系统需求分析、功能设计、系统实现和系统运行实例方面,论述融合了GIS、空间OLAP和空间OLAM技术的空间智能决策支持系统的设计思想和关键技术的实现。提出基于空间OLAP和OLAM知识发现机制,建立一种集成GIS、空间数据仓库、
3、空间OLAP/OLAM和决策支持系统的新型决策分析工具。关键词:地理信息系统;空间在线分析处理;空间在线分析挖掘;智能空间决策支持系统中图分类号:X87文献标识码:A文章编号:1000-0690(2009)03-0433-06经济数据、灭火部队的装备状况和扑火人员的GPS1系统的功能需求分析定位数据。所以系统要具有快速准确地读取不同森林火灾的发生地点、植被覆盖情况、灭力分比例尺和不同格式数据的能力。布、交通路线等都具空间位置特征,更重要的是该(3)多种技术融合森林防火智能决策支持系系统还要具有知识发现能力,以便实现林火
4、的实时统,是高新技术在现代森林防火中应用的前沿领监测、准确预报、科学评估、及时灭火智能决域。在信息时代的今天,充分应用遥感(RS)、地理[1,2]策。信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、空间[3～5][6,7](1)多源异构数据的融合空间决策支持系统OLAP、空间OLAM及网络通讯等高新技不仅要处理空间地理数据,同时分析非空间的属性术,可以做到在火灾发生前,应用空间OLAP不断信息,空间信息又包括矢量数据和栅格数据。系统物化存储火灾发生背景和条件的大量信息,有助于要实现空间数据与属性数据的融合,空间图形与遥圈定
5、某些火灾可能发生的地区、时段及危险程度,感图像的融合,空间图形与DEM的融合,遥感影像采取必要的防范措施,减轻火灾造成的损失;在火与DEM的融合,遥感图像与地图扫描图像的融合。灾发生发展过程中应用空间OLAP的各项操作,不(2)数据获取要快速和准确林火的发生具有断监测火灾的进程和态势,及时把信息传到防火扑突然性,火场的及时定位是非常重要的。首先要根救指挥中心,以便有效地组织救助活动;成灾之后,据国家气象卫星的图像数据确定火点的经纬度坐应用空间OLAM可以在大范围内实施快速反应,标进行火场定位,火场的查询要涉及到1:25
6、万的迅速准确地查明受损状况而做出较为准确的评估,[8]省地理图形数据、1:5万的林业局的林场数据、1:1为现代化林业防火工作提供可靠的技术保障。万的林斑林相数据,同时还要了解火场地区的社会(4)空间知识与规则的发现能力森林防火智收稿日期:2008-07-17;修订日期:2008-11-12基金项目:国家自然科学基金(40771154),黑龙江省信息产业专项基金,省高校教师骨干计划(151G021)及哈尔滨科技局创新人才专项基金(2007RFQXS061)的资助。作者简介:万鲁河(1967-),男,山东荷泽人,博士,教授
7、,研究方向:地理信息系统,空间数据挖掘和决策支持系统。E-mail:wamluhe@163.com434地理科学29卷能决策支持系统是空间决策支持系统,所以要处理海量的空间和属性数据,‘数据膨胀,知识贫乏’制[9,10]约这空间决策支持系统的应用与发展。本系统重点研究空间OLAP/OLAM的空间信息查询分析和空间知识规则的技术和方法,以应用于火场的环境分析、火险预测与区划、火场趋势蔓延、灾后评估等决策问题。(5)空间数据仓库的组织与管理由于林火决策支持系统要处理海量的、分布的、异构的空间和属性数据,同时空间OLAP/O
8、LAM技术的应用基础是空间数据仓库,所以要将这些数据经过净化、提出、集成和整合到空间数据仓库,这是系统所必须的作的工作。本系统研究了空间立方体的建模和视图物化选择。图1系统功能总体结构(6)良好的人机接口森林防火智能决策是复Table1Overallstructureofsystem杂而艰巨的工作,其实就是一场战争,不仅需要处理各
