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《山东科技大学》 2004年
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城市空间数据挖掘方法与应用研究

李新运  
【摘要】:以城市发展决策中的空间信息需求为目标,以地理信息科学和城市地理学理论为指导,在已有空间数据挖掘研究的基础上,对城市空间数据挖掘理论、方法和应用进行了较深入研究。研究内容包括城市空间数据挖掘体系、空间基础计算模型、城市空间分布(静态)数据挖掘、城市空间动态预测、城市空间与时序关联规则提取、城市群数据挖掘等方面,提出了一个总体框架体系和若干新的挖掘方法,改进了一些已有的空间数据挖掘方法,进行了大量应用实验研究,初步建立了一个城市空间数据挖掘实验系统。 在基础理论方面:在总结已有研究工作的基础上,提出了一个空间数据挖掘框架体系和城市空间数据挖掘的任务体系;提出了位置—属性一体化的实体信息模型,并给出了3种空间距离测渡,可以作为空间计算的基础准则;通过对空间权重矩阵进行拓展,提出了空间实体关联矩阵和空间状态关联矩阵的概念,并给出了建立方法,为空间数据挖掘提供了新的基础工具。 在城市空间分布(静态)数据挖掘方面:采用空间—属性一体化概念模型,把空间坐标、空间关系和属性特征纳入到统一的空间计算模型,分别对城市土地适宜性评价和城市功能区划分中的空间聚类方法进行了研究,并提出了一种分类图层的平滑算法;针对城市土地的空间优化配置,提出了一种空间遗传算法(SGA),该算法中的选择、交叉、变异算子都是在空间上进行的;对多要素离散空间场之间的相关性测度,定义了一种基于信息熵的规范的相关指数,并给出了计算方法。 在城市空间动态挖掘方面:对离散状态属性预测和模拟,建立了一种具有操作性的细胞自动机预测方法,即从历史空间数据中自动提取局部状态转换规则,在预测和模拟计算阶段采用随机试验的方法确定未来时间的单元状态,更符合实际;对连续状态属性预测,提出了一种空间关系与属性特征一体化的空间自回归分析方法,可以用于空间单元网络的连续属性的群体预测;对城市空间扩展预测,根据区域扩散的思想提出了一种点源射线扩散的预测方法和计算模型。 在城市空间关联知识挖掘方面:对静态关联规则,根据粗糙集理论归纳出了基于数据约减和等价类划分的两种空间关联规则提取方法;对动态关联规则,提出了一种时序信息表的生成方法,可广泛用于时序关联规则的挖掘。但是这些规则提取方法与空间关 山东科技大学博士学位论文摘要 系计算是分离的,即规则提取方法本身不是空间计算方法。针对较复杂的空间关联知识, 研究了根据空间关联矩阵挖掘空间实体关联知识和空间状态关联知识的方法,这些方法 是基于空间计算的。 在城市群空间数据挖掘方面:提出了坐标一属性一体化的城市群分布轴线挖掘思路 和参数估计方法,包括直线、抛物线和一般二次曲线;提出了几种新的空间离散度指数 及计算方法,包括加权平均间距、空间标准差、空间基尼系数等;从理论上证明了普通 voronoi图在描述城市群吸引范围中的缺陷,提出了一种更为合理的属性加权的曲边 Voronof图模型,并对生成方法进行了初步探讨,但还不成熟;根据城市规模一等级定则 (Zip淀则)、坐标分离策略和遗传算法(GA),分别提出了两种城市群重心移动预测的 方法;最后对城市群空间引力场和潜能场的可视化方法进行了研究。 在技术开发方面:通过编制50个空间数据预处理和挖掘计算程序,并与GIS平台和 其他数据分析软件集成,初步建立了城市空间数据挖掘实验系统usDMS,结合济南市和 山东省城市群进行了大量应用实验研究,获取一大批城市空间数据挖掘结果。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU198

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈小瑜;余明;;基于空间聚类分析的福建省各县市经济发展水平研究[J];热带地理;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王辉;;城市空间数据挖掘方法的研究[A];山东省测绘学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李爱民;基于遥感影像的城市建成区扩张与用地规模研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 鲍文东;基于GIS的土地利用动态变化研究[D];山东科技大学;2007年
3 贾俊杰;空间数据挖掘中若干关键技术研究[D];长安大学;2009年
4 席景科;时空孤立点检测算法研究[D];中国矿业大学;2010年
5 巩垠熙;多元林业信息融合的立地知识发现研究[D];北京林业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王锐;生态足迹方法在黄河三角洲土地利用结构优化中的应用[D];山东师范大学;2006年
2 廖晓玉;空间数据挖掘在地表水水质评价与预测中的应用研究[D];东北师范大学;2006年
3 赵国富;基于聚类的空间数据挖掘方法与应用研究[D];山东理工大学;2006年
4 孔娟;基于空间数据库的数据挖掘方法研究[D];山东师范大学;2009年
5 陶健;基于元胞自动机的南屯矿区土地利用/覆被变化模拟研究[D];山东师范大学;2010年
6 陈跃;基于地理信息系统的城市发展空间适宜性分析[D];云南大学;2012年
7 胡步清;基于粗糙集理论的空间数据挖掘研究[D];成都理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 周素红,周冰艳;GIS辅助城市用地结构分析与用地调整的应用初探[J];人文地理;2002年06期
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6 陶华学,董烈镛;不同类型观测数据的动态最小二乘估计[J];山东矿业学院学报;1996年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周海燕;空间数据挖掘的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李博;;关于贵阳在省内核心带动作用的思考[J];徐州工程学院学报(社会科学版);2010年06期
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6 陈菁;福建省生态环境综合信息图谱探讨[J];莆田学院学报;2004年03期
7 黄添强;王金栋;张磊;;空间数据挖掘研究的进展[J];莆田学院学报;2006年05期
8 陈香;;福建台风灾害脆弱性时空趋势评价[J];莆田学院学报;2007年05期
9 陈菁;沈金瑞;;福建省生态环境综合信息图谱的可视化系统开发[J];莆田学院学报;2008年02期
10 陈菁;;基于图谱的福建省人口与生态环境耦合关系[J];莆田学院学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王文锋;;区域文化产业与城市协调发展的实证分析——以北京市为例[A];中国传媒大学第五届全国新闻学与传播学博士生学术研讨会论文集[C];2011年
2 谢守红;;城市化与经济发展的互动关系探析[A];黑龙江省生产力学会年会论文集下册[C];2007年
3 邓方;陈杰;陈文颉;朱琳;;元胞自动机及其在兵力推演中的建模与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 吕思颖;刘载文;王小艺;崔莉凤;;基于Elman神经网络的水华短期预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 龚锦红;杨辉;衷路生;;稀土萃取分离过程的Rough集案例推理方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 常洁;何鹏;林正雨;;浅议人居环境视角下乡村旅游地空间结构的优化——以雅安雨城区三里乡村旅游地为例[A];2012中国旅游科学年会论文集[C];2012年
7 王成;王解先;;利用信息熵估计对单频相位观测值进行周跳探测[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
8 郭瑛琦;齐清文;姜莉莉;张岸;任建顺;王晓山;;城市形态信息图谱的理论框架与案例分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
9 杨立;郝晋珉;周宁;王丽敏;郭德吉;;黄淮海平原村庄空间结构优化—以河北省曲周县为例[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 郑凯迪;徐新良;刘洛;;基于GIS与Sleuth模型的上海市城市扩展模拟与预测[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张泽宝;空间数据库的索引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 徐森;文本聚类集成关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 于翔;基于网格的数据流聚类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 宁安良;面向3G终端的移动地理信息服务研究[D];中国海洋大学;2010年
9 卜志国;海洋生态环境监测系统数据集成与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
10 张乐珊;基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜金龙;土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[D];华中农业大学;2010年
3 项海勇;绿色居住小区评价体系的构建及应用[D];华中农业大学;2010年
4 王洪跃;巴东县土地资源可持续利用评价研究[D];华中农业大学;2010年
5 骆向洁;铜川市城市土地集约利用问题研究[D];华中农业大学;2010年
6 朱春龙;武汉市住宅价格时空演变特征及其影响因素研究[D];华中农业大学;2010年
7 郑占;基于CA模型的城市用地扩张模拟研究[D];华中农业大学;2010年
8 范碧霞;农产品物流中心选址决策研究[D];华中农业大学;2010年
9 漆星;城市土地集约利用评价指标体系研究[D];河南理工大学;2010年
10 李昕;区域性核心城市辐射带动能力研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张爽;刘雪华;靳强;;决策树学习方法应用于生境景观分类[J];清华大学学报(自然科学版);2006年09期
2 盛飞;主成分分析法在神经网络集成预报中的应用[J];气象科学;2005年04期
3 晏路明;区域粮食总产量预测的灰色动态模型群[J];热带地理;2000年01期
4 王占强;张新长;;基于CA复合模型的城市空间演变研究[J];热带地理;2005年04期
5 张新长;刘涛;张文江;;城市土地利用空间变化趋势研究——以广州市海珠区为例[J];热带地理;2005年04期
6 石云,263.net,孙玉芳,左春;基于Rough Set的空间数据分类方法[J];软件学报;2000年05期
7 卢坚 ,毛兵 ,孙正兴 ,张福炎;一种改进的基于说话者的语音分割算法[J];软件学报;2002年02期
8 魏藜,宫学庆,钱卫宁,周傲英;高维空间中的离群点发现[J];软件学报;2002年02期
9 叶少珍,张钹,吴鸣锐,郑文波;一种基于神经网络覆盖构造法的模糊分类器[J];软件学报;2003年03期
10 宋国杰,唐世渭,杨冬青,王腾蛟;基于最大熵原理的空间特征选择方法[J];软件学报;2003年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
2 张晓辉;云理论和数据挖掘在水上安全分析中的应用[D];大连海事大学;2011年
3 孟京辉;经营单位级森林经营数据仓库研建及应用研究[D];中国林业科学研究院;2011年
4 关涛;中国土地资源配置与可持续发展研究[D];东北农业大学;2002年
5 王玲;基于人工神经网络的水文过程模拟研究[D];河海大学;2002年
6 周海燕;空间数据挖掘的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
7 谭永忠;县级尺度土地利用变化驱动机制及空间格局变化模拟研究[D];浙江大学;2004年
8 蔡为民;黄河三角洲土地利用变化及其可持续性评价[D];中国农业大学;2004年
9 赵晶;上海城市土地利用与景观格局的空间演变研究[D];华东师范大学;2004年
10 郑新奇;基于GIS的城镇土地优化配置与集约利用评价研究[D];解放军信息工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾春阳;基于GIS的小班立地因子提取与立地评价研究[D];中南林业科技大学;2008年
2 王啟宁;基于人工智能技术的印刷电路板故障诊断方法研究[D];中北大学;2011年
3 贺玉成;府谷新区地质灾害分布规律与危险性评价[D];西安科技大学;2011年
4 林文鹏;基本农田信息系统设计与实例研究[D];福建师范大学;2001年
5 董芳;基于陆地卫星TM/ETM~+和GIS的济南城区扩展动态监测研究[D];山东农业大学;2003年
6 付晓;基于GIS的森林立地分析与评价研究[D];北京林业大学;2003年
7 余爱华;Logistic模型的研究[D];南京林业大学;2003年
8 李超;农牧交错区不同土地利用方式下土地利用结构优化配置研究[D];中国农业大学;2003年
9 成文丽;基于决策树的数据挖掘算法的技术研究[D];太原理工大学;2003年
10 鲁静容;四川丘陵区土地利用结构优化研究[D];四川农业大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐波;;改进的K-means聚类算法及应用[J];软件;2012年03期
2 洪伟;杨武年;;基于遥感和GIS的南充市顺庆区LUCC动态变化分析[J];测绘;2010年03期
3 孔娟;周长伦;姜家轩;王春梅;许自国;;空间聚类算法在数字化城市管理中的应用[J];信息技术与信息化;2008年02期
4 陈晓宏;;经济欠发达地区农村女性闲暇生活及其影响因素[J];中共福建省委党校学报;2011年12期
5 朱彦辉;杨昆;;昆明市城市扩张遥感监测及空间特征研究[J];数字技术与应用;2013年01期
6 李念春;闫弘文;;济南市耕地时空变化特征及驱动因素分析[J];鲁东大学学报(自然科学版);2009年03期
7 孙鹏;;江苏省耕地面积动态变化探析[J];中国外资;2011年02期
8 王贤敏;牛瑞卿;;三峡库区基于概念格算法的遥感岩性分析[J];遥感技术与应用;2009年01期
9 黄克凤;孟鸣;侯至群;;昆明城区地域空间分布轴线挖掘方法研究[J];云南地理环境研究;2012年02期
10 李慧慧;陈笑蓉;;基于土地规划的空间聚类算法[J];郑州大学学报(理学版);2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 肖志坤;姜良美;全斌;;“两型社会”建设下的长沙市土地利用动态变化及预测研究[A];2010年中国土地学会学术年会论文集[C];2010年
2 晏明;邹溪;丁春雨;;空间数据挖掘在地表水水质评价方法中的应用研究[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘铁冬;四川省杂谷脑河流域景观格局与生态脆弱性评价研究[D];东北林业大学;2011年
2 孟磊;采煤驱动下平原小流域生态演变规律及评价[D];中国矿业大学;2010年
3 孔令东;基于模糊Petri网的瓦斯突出空间预测模型研究[D];中国矿业大学;2011年
4 王珂;矿井无线传感器网络节点部署关键技术的研究[D];中国矿业大学;2011年
5 韩淑梅;海南东寨港红树林景观格局动态及其驱动力研究[D];北京林业大学;2012年
6 马晓勇;基于GIS的黄土高原县域农业生态系统可持续发展研究[D];山西大学;2011年
7 郗静;退耕还林政策影响下区域土地利用/覆被变化微观行为机制研究[D];西北大学;2009年
8 任明磊;流域城市土地利用变化对洪水风险的影响研究[D];大连理工大学;2009年
9 牛继强;面向土地用途分区的空间数据挖掘[D];武汉大学;2010年
10 尹晓琴;我国物流节点用地合理开发利用理论方法研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洁;武汉市城市公园体系研究[D];华中农业大学;2010年
2 李玲玲;基于K-means的企业基础信息挖掘模型的设计与应用[D];东北财经大学;2010年
3 闫凤超;基于WebGIS技术的土地承包管理信息系统[D];吉林大学;2011年
4 朱燕玲;崇明东滩海岸带生态系统管理平台的设计与开发[D];华东师范大学;2011年
5 刘青柳;基于遥感的邯郸市土地利用/覆被变化及驱动力分析[D];河北工程大学;2011年
6 魏龙;GML时空序列模式挖掘研究[D];江西理工大学;2011年
7 司桂琴;基于GIS数据库的数据挖掘研究[D];新疆大学;2011年
8 罗畏;GIS与投影寻踪模型在水质评价中的应用[D];中南大学;2011年
9 潘爱丰;武汉市外部都市发展区土地集约利用的空间调控研究[D];华中科技大学;2011年
10 王颖芳;城镇建成区边界界定方法研究及应用[D];浙江大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 翁惠玉,马范援,朱义军,杨传厚;网络搜索引擎的现状分析[J];情报学报;1999年S1期
3 石冰,郑燕峰;信息检索中的数据挖掘技术[J];情报学报;1999年S1期
4 李永敏,朱善君,陈湘晖,张岱崎,韩曾晋;基于粗糙集理论的数据挖掘模型[J];清华大学学报(自然科学版);1999年01期
5 蒙睿,明庆忠,刘嘉纬,朱桂香;西藏阿里地区旅游资源评价与开发[J];热带地理;2002年01期
6 唐常杰,于中华,游志胜,张天庆,相利民;时态数据的变粒度分段存储策略及其效益分析[J];软件学报;1999年10期
7 石云,263.net,孙玉芳,左春;基于Rough Set的空间数据分类方法[J];软件学报;2000年05期
8 张朝晖,陆玉昌,张钹;发掘多值属性的关联规则[J];软件学报;1998年11期
9 程继华,施鹏飞;多层次关联规则的有效挖掘算法[J];软件学报;1998年12期
10 欧阳为民,蔡庆生;在数据库中发现具有时态约束的关联规则[J];软件学报;1999年05期
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