地理空间分析及可视化分析研究

地理空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，是地理信息系统的重要功能之一。随着3S技术的融合和空间信息处理技术的发展和广泛应用，地理空间分析、空间数据挖掘和知识发现以及地学可视化已经成为空间信息处理的重要手段和关键技术。本主要论述了现有的地理空间分析方法，并讨论了基于地理空间分析的海量空间数据挖掘和地学可视化分析。     

论空间数据挖掘和知识发现

随着现代科技和传感器的发展和应用，复杂多变的空间数据日益膨胀，远远超出人的解译能力，迫切需要数据挖掘和知识发现为其提供知识。本文研究了空间数据挖掘和知识发现的含义、可发现的空间的关联、特征、分类和聚类等知识，以及它与数据挖掘与知识发现、机器学习、地学数据分析、空间数据库、空间数据仓库、数字地球等相关学科的关系，概述了SDMKD的产生和发展，分析和展望了SDMKD的应用开发。     

空间数据挖掘和知识发现的现状与发展

分析了空间数据挖掘涉及的两大关键技术:空间数据仓库技术和空间数据挖掘的各种算法、地学数据挖掘所涉及的各种算法,列举了现有的各种空间数据挖掘方法,指出它们的优缺点和应用场合,简要讨论了迄今为止空间数据挖掘领域所取得的进展,展望了未来的发展方向。     

Voronoi的地学空间数据分析理论及应用

针对传统地学空间数据分析过程中,异常点数据影响范围过大甚至涵盖其他采样点的问题,该文提出了基于Voronoi图与变缓冲区分析相结合的异常点数据分析方法。以异常值点作为生长点构建Voronoi图,利用异常点数据与其一阶邻近Voronoi图生长点的数据差值与空间距离,计算出异常采样点的衰减系数;用衰减系数与异常采样点数据的乘积计算异常采样点的粗略影响范围,通过计算粗略影响范围与异常采样点Voronoi图的交集,最终确定异常采样点的有效影响范围。利用Voronoi图与变缓冲区相结合方法可以有效地控制采样点异常数据影响范围,有效提高空间数据分析准确度,更加客观地反映地学空间数据的分布特征。以云贵高原的刁江流域的土壤重金属含量为试点,以采样点作生长点、行政界为边界生成Voronoi图,分析刁江流域土壤重金属As元素的空间分布。利用该方法获得的As元素空间数据分布图,其空间特征更加鲜明。     

空间数据挖掘中聚类分析算法的研究

随着数据获取技术的发展以及数据获取手段的多样化，大量与空间位置相关的数据被收集，人们迫切需要强有力的数据分析工具来从这些数据中获取信息或知识，这一需求导致了空间数据挖掘这一全新研究领域的出现。空间聚类分析既可以发现隐含在海量数据中的聚类规则，又可以与其它数据挖掘方法结合使用，发掘更深层次的知识，提高数据挖掘的效率和质量，是空间数据挖掘的重要研究方向之一。其主要研究内容和相关结论如下：     

《空间数据挖掘理论与应用空间数据挖掘理论与应用》获第五届中华优秀出版物奖

<正>由李德仁院士、李德毅院士和王树良博士共同完成的《空间数据挖掘理论与应用》(科学出版社出版)获第五届中华优秀出版物奖。该奖由中国出版协会主办,每两年评选一次,与"五个一工程"奖、中国出版政府奖并列为业界三大奖。专著面向大数据,提出数据场、云模型、地学粗空间和空间数据挖掘视角,构建空间数据挖掘金字塔,给出挖掘机理,介绍概念格,总结空间数据源,     

《空间数据挖掘理论与应用》获第五届中华优秀出版物奖

<正>由李德仁院士、李德毅院士和王树良博士共同完成的《空间数据挖掘理论与应用》(科学出版社出版),获第五届中华优秀出版物奖。该奖由中国出版协会主办,每两年评选一次,与"五个一工程"奖、中国出版政府奖并列为业界三大奖。专著面向大数据,提出数据场、云模型、地学粗空间和空间数据挖掘视角,构建空间数     

历史建筑普查技术方法探索

结合历史文化街区划定和历史建筑确定工作,以重庆市为例探讨了历史建筑普查方法,普查运用数据挖掘技术、大数据分析技术、数据库技术和WebGIS技术,结合区县申报、专家推荐、市民推荐、相关历史文献与线索以及实地踏勘等形式,实现历史建筑普查工作管理的准确性、及时性、科学性,夯实历史文化名城保护基础工作,提高历史文化名城保护管理水平。     

开放式空间数据挖掘集成系统的设计与实现

数据挖掘系统是通过在一个软件平台上有效地集成一种或若干种数据挖掘算法模型,并结合相应的数据源,以完成特定的挖掘应用或通用的挖掘任务,提取对用户有用的模式、规则、知识的信息系统.本文实现了名为SDMiner的空间数据可视化挖掘系统,把传统挖掘系统的体系结构与面向服务的体系结构相结合,提出了一个新的面向服务的数据挖掘系统体系结构.系统能够面向Web用户提供分布式的挖掘服务,以任务的定义为核心组织数据挖掘流程,能够动态添加各种算法.以适应各种数据处理的要求.     

海岸带水体遥感信息全自动提取方法

在对经典的水体遥感信息提取方法分析的基础上,针对海岸带水体的特点了提出一种新的方法,该方法通过“像元-对象”及“全域-局部”的双重尺度转换,综合利用了海岸带水体遥感信息的光谱特征、空间特征、统计特征和不确定性,有机结合了地学知识与数据挖掘方法,实现了海岸带水体遥感信息的全自动提取。对我国四大海域不同类型海岸带的Landsat ETM+遥感影像进行试验,发现应用该方法能够兼顾宏观和微观的水体特征,提取结果具有较好的完整性和连续型,相对精度优于监督分类法和阈值分割法。     

大数据时代的空间数据挖掘综述

随着大数据时代的到来,数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题,介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术,在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法,并指出了该类研究存在的不足。最后,探讨了空间数据挖掘的发展趋势。     

山东省矿业权实地核查数据成果不一致性分析研究

采用属性项关联对比和空间制图与空间分析的方法,对矿业权登记库与核查库间属性数据和空间范围进行了不一致性分析,研究了矿业权数据中存在的问题及其产生的原因和特点,并提出了相应的处理方法。     

Geodatabase数据模型驱动的人防地理数据库

为有效地组织人防资源和信息,为人防战时指挥和日常演习提供保障,提出了面向Geodatabase数据模型的人防地理信息系统数据库。该数据库依据地理空间数据标准来确定空间数据的分类、编码和命名规则,遵循现实世界地理要素的空间关系,建立必要的几何网络和平面拓扑,提供可行的数据安全性策略和有效的数据库备份和恢复机制。     

Use of laser range and height texture cues for building identification

Airborne LiDAR has found application in an increasing number of mapping and Geo-data acquisition tasks. Apart from terrain information generation, applications such as automatic detection and modeling of objects like buildings or vegetation for the generation of 3-D city models have been explored. Besides the height itself, height texture defined by local variations of the height is a significant parameter for object recognition. The paper explores the potential of the analysis of height texture as a cue for the automatic detection of objects in LiDAR datasets. A number of texture measures were computed. Based on their definition and computation these measures were used as bands in a classification algorithm, and objects like buildings, single trees, and roads could be recognized.     

时空数据挖掘综述

本文系统阐述了数据挖掘、空间数据挖掘、时空数据挖掘的发展历程,接着介绍了数据挖掘的相关概念,给出空间数据挖掘和传统知识发现的异同;然后对空间数据挖掘的基本方法与技术进行综述,在总结当前研究成果的基础上,阐述了空间、时空数据挖掘面临的难题;最后探讨了时空数据挖掘的发展方向和研究热点。     

空间数据挖掘的方法进展及其问题分析

本文主要就空间数据挖掘方法和空间数据挖掘存在的问题这两方面进行了研究。采用归纳和总结的方法,研究了每种空间数据挖掘方法的特点和使用范围,指出目前空间数据挖掘方法的局限性,就目前空间数据挖掘存在的问题进行了深入的研究。得出空间数据挖掘是一个非常年轻而富有前景的研究领域,目前只是取得了一定的初步成果,仍有大量的理论与方法需要深入研究。最后本文就空间数据挖掘的今后发展方向进行了研究和归纳。     

矿业权实地核查的技术方法及实现

为了核查全国范围内矿业权现状,摸清矿业权分布规律,全面提升全国矿业权管理水平,本文对矿业权实地核查工作的目标任务、空间基准、实地测量、资料整理、数据库建设等方面的方法及实现进行了论述;并针对生产实践中存在的技术问题,指出了解决问题的有效方法、措施,为矿业权实地核查顺利完成和数字矿山建设提供了一定依据.     

基于地学信息服务的Internet 3维 GIS：GeoEye 3D

随着Internet、分布式计算以及计算机图形学的飞速发展,开发基于Internet的3维GIS系统已成为可能。这3种技术的有力结合为地学领域开创了一个崭新的时代,促使网络GIS的概念由“地学数据服务”提高到“地学信息处理服务”的新阶段,不仅地学数据,地学信息处理功能也可以分布在基于客户／服务器的架构上,用户可以根据不同的需求“租用”和组合来自于Internet的不同功能。基于这一概念和作者提出的构件注册模型,我们从1998年开始着手研究和开发新一代的Internet 3维GIS：GeoEye 3D。这一系统集成了GIS、3维可视化、分布式计算及网络通信等技术,允许用户通过标准Internet浏览器来应用远程功能对远程和本地数据进行可视化分析。阐述了地学信息处理服务概念和构件注册模型以及GeoEye 3D的系统架构、算法和应用实例。     

GPS技术在矿区井筒变形监测中的应用

本文介绍了有用GPS技术对矿区井筒变形进行监测时监测网设计要求和实测方案，数据处理所采用的模型和变形分析的方法与结果，并简要讨论了在矿区进行GPS监测所存在的问题和解决的基本思路。     

面向大数据的时空信息云平台建设研究

在大数据时代来临的背景下,传统数据处理和分析方法已无法满足时空大数据高效存取、实时处理、分析挖掘等需求。本文结合智慧广东时空信息云平台的项目建设案例,探讨了面向大数据的时空信息云平台的建设目标、总体架构、关键技术、应用情况等内容,为解决海量时空大数据处理与分析性能问题,推动地理信息服务高质量发展做了积极探索。