论空间数据挖掘和知识发现的理论与方法

首先分析了空间数据挖掘和知识发现（SMDKD）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。     

基于遗传算法的空间聚类分析

在分析现有空间聚类方法的基础上,结合遗传算法基本原理和特征,提出一种基于遗传算法的空间聚类分析方法,并讨论方法实施中的关键问题.实验结果表明,该方法在聚类中心点的选取上保持了空间全局分布特性,效果良好.     

顾及专题属性的空间聚类算法质量比较研究

顾及专题属性的空间聚类分析是空间数据挖掘中一个十分具有挑战性的研究课题。目前,顾及专题属性空间聚类分析一般可以分为划分的方法、层次的方法、基于模型的方法、基于密度的方法和混合的方法等。然而这些算法如何去比较质量、算法如何选取却是一个很少涉及却很重要的问题。本文对实际数据进行聚类分析实验,比较了11种顾及属性的空间聚类算法的质量,从整体质量差异和两两之间质量差异的角度分别进行了定性、定量分析,并分析了算法之间的相似度,这对于用户算法的选择、算法的评价具有指导意义。     

一种顾及障碍约束的空间聚类方法

为了使得空间聚类分析更加适应实际情况,发展了一种同时顾及空间障碍约束与空间位置邻近的空间聚类方法。该方法采用Delaunay三角网描述实体间的邻近关系,并且不依赖用户指定参数。实验验证了本方法的有效性与优越性。     

从相异空间聚类主题的聚类结果比较中发现知识

给出了空间聚类知识发现的一些基本概念，包括空间聚类维、空间聚类主题及主题相关性度量(相关度和包容度)等。按不同的空间聚类主题进行聚类分析，并以聚类结果的空间样本为纽带，以计算的主题相关性度量为评价标准，对相异空间聚类主题问可能的关联关系进行知识挖掘发现，获得了良好的结果。     

基于空间实体约束的空间聚类算法研究

空间实体的存在对空间聚类分析产生重要的影响,传统的空间聚类分析中没有考虑空间实体的约束作用,从而影响了聚类结果。本文在总结了以往的空间聚类算法的基础上,提出了一种改进的基于空间邻接关系的空间聚类算法,该算法将空间邻接关系和空间实体作为约束条件嵌入到整个聚类过程中,使得数据对象的归类受到"就近原则"和"约束条件"的双重限制。     

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：     

基于GIS的河南省县级城市空间聚类研究与实现

将GIS与空间聚类算法相结合,可以从空间数据集中发现对象的凝聚趋势、分布规律和发展方向,并可进一步挖掘分析,从而获取更加概括和精练的信息。本文以河南省108个县级城市为研究对象,对其三年的人口及从业人员等状况进行聚类分析。采用系统聚类中的离差平方和法,以欧式距离的平方作为度量标准,对变量以Z得分作为转换标准,最终把样本划分为5类,并制作聚类划分结果专题地图。结合聚类分析和聚类分布图,进一步证实了空间聚类在县级城市空间分析中的可用性,能为河南县级城市的发展规划制定提供重要依据。     

利用拓扑和度量相结合的方法描述面目标间的空间关系

首先分析了9元组模型描述目标间空间关系的不足，提出了基于点集拓扑和度量特性相结合的方法来分析和描述GIS中面目标间的拓扑空间关系，并给出了合理的几何度量参数及计算方法，增强了空间关系的可区分性，进而提高了空间分析的准确性。该方法将空间关系描述过程概括为3步：①目标发现与定位；②空间拓扑关系的分类（粗略分类）；③在空间拓扑关系粗略分类的基础上，引进几何度量参数，实现空间关系的精化。     

应用于面状地理实体聚类分析的线段链形状相似性准则

提出了一种满足旋转与平移不变性的线段链形状相似性评价方法。该方法计算简便，适用于面状地理实体聚类分析，并给出了该评价方法的实现算法，分析了参数对评价方法可能产生的影响及影响程度。     

以混合算法建立宽带多光谱色彩表示空间

对整个原始光谱集进行基于自组织映射的聚类分析，以集群内光谱的平均值分布代替该集群，从而实现在对光谱分布的尖峰值平滑的同时实现原始光谱集的第一次压缩，并对压缩后的光谱集进行主成分分析，以提取的光谱主成分分量作为基张成宽带多光谱空间。     

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。     

城市空间增长与土地开发时空格局

从研究城市空间增长机制入手，分析了城市居住空间选择行为和房地产开发的空间行为，并在地理信息系统，空间分析和可视的空间表达技术支持下，建立用于城市空间增长调控的动态模拟系统，为合理调控城市空间增长和格局变化提供有力的支持并以北海为例，进行了系统的实验研究。     

厂区管线信息系统的空间分析研究

空间分析是地理信息系统的一个重要的方面。在探讨空间分析定义及功能的基础上，为了弥补MapInfo空间分析功能的不足，在研制和开发石化厂区的管线信息系统时，应对其空间分析功能进行扩充，增添空间形态分析及空间网络分析等功能，以满足使用单位的要求。     

数字城市空间管治信息质量体系研究

本文探讨了数字城市空间管治信息质量体系。通过分析空间准入评价与空间管制决策指标体系，提出数字城市空间管治质量指标体系。     

数字城市空间管治动态信息分类标准研究

探讨了数字城市空间管治信息需求与分类体系。通过分析空间准入评价与空间管制决策指标体系，提出数字城市空间管治信息分类体系模型。     

GIS空间过程建模系统初探

阐述了GIS空间过程和空间过程建模的概念，提出了空间过程建模系统的概念框架，分析了其功能需求和主要的支撑技术。     

数字城市空间管治信息质量指标研究

探讨了数字城市空间管治信息质量指标。通过分析空间准入评价与空间管制决策指标体系，提出数字城市空间管治质量指标体系。     

水文地质空间信息系统的设计与实现

本文系统地分析了水文地质空间信息系统的系统结构、功能需求，实现了以GIS技术为支撑、水文地质空间数据库为基础、水文地质空间分析为核心的水文地质空间信息系统的系统功能。     

基于出租车轨迹的居民出行特征分析

研究并实现了一种结合核密度分析的DBSCAN空间聚类方法。首先对从马鞍山市出租车的轨迹数据中提取出上下客轨迹点数据进行预处理;再对上下客轨迹点数据进行聚类分析,识别居民出行热点区域;最后进行居民出行热点分析,并总结了居民出行的时空特征。