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基于CPRIP-Tree的空间伴生模式挖掘算法研究与应用

作　者: 麻伟斌
导　师: 沙晋明；陈崇成
学　校: 福建师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 空间伴生模式 投影树 行实例 空间数据挖掘
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 6次
引　用: 0次
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内容摘要


空间伴生模式(Spatial Co-location Patterns)是空间关联的一个特例,所谓空间伴生模式指根据空间邻近性原则频繁地聚集在一起的空间特征的集合。现有的空间伴生模式挖掘算法大多借鉴Apriori的思想,分“产生候选项集”和“检验”两个步骤实现伴生模式挖掘。算法在候选项集产生的过程中需要大量耗时的空间连接或实例链接操作来生成所有可能的行实例,且通常只能处理布尔型空间特征,无法有效地挖掘分类数据和连续型数据。本文在对传统空间伴生模式挖掘算法详细分析的基础上,针对现有算法无法处理分类或连续型数据和表实例生成效率低的问题,提出一种新的基于伴生模式行实例投影树(Co-location Pattern Row Instance Proiection-Tree,CPRIP-Tree)的空间伴生模式挖掘算法,并结合应用实例验证算法的有效性和实用性。主要研究内容和成果如下:(1)对空间伴生模式挖掘概念和相关基础理论进行简要介绍,对现有的空间伴生模式挖掘算法进行了系统的分析和评述,并详细分析了它们的优缺点;(2)从空间伴生模式挖掘算法的思想出发,重点分析了传统的基于Apriori的空间伴生模式行实例生成过程中存在的不足,提出了一种基于CPRIP-Tree的空间伴生模式挖掘算法。本算法通过平面扫描方法物化空间对象间的空间邻近关系,利用简单的实例查找方式生成空间伴生模式行实例,以此构建CPRIP-Tree挖掘频繁伴生模式;(3)以福建省沿海城市不同土地用地的土壤重金属化学元素污染的伴生现象为例,对基于CPRIP-Tree的算法进行示范应用研究,并结合行业背景对挖掘结果的现实意义进行解释,为相关行业部门决策提供重要的理论支持。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
中文文摘  4-6
目录  6-8
绪论  8-20
  1 立题依据  8-9
  2 研究目标与内容  9-10
  3 技术路线  10-11
  4 论文的组织与安排  11-12
  5 空间伴生模式挖掘相关研究进展  12-20
    5.1 空间数据挖掘概述  13-14
    5.2 空间关联规则挖掘概述  14-16
    5.3 空间伴生模式挖掘综述  16-20
第一章 空间伴生模式挖掘相关理论研究  20-30
  1 空间伴生模式挖掘的相关概念  20-22
    1.1 伴生的含义  20
    1.2 算法的相关概念  20-22
  2 空间伴生规则与空间关联规则的区别与联系  22-23
  3 空间伴生模式挖掘算法分析  23-29
    3.1 解决问题面临的挑战  23
    3.2 典型的策略与算法  23-29
    3.3 对现有算法的分析研究  29
  4 本章小结  29-30
第二章 基于 CPRIP-Tree的空间伴生模式挖掘算法  30-46
  1 相关概念  30-31
  2 算法提出  31-34
    2.1 对传统的伴生模式行实例生成过程分析  31-32
    2.2 拟解决的关键技术及其策略  32-34
  3 算法设计与挖掘流程  34-40
    3.1 算法的设计流程  34-35
    3.2 邻近关系扫描存储  35
    3.3 伴生模式行实例生成  35-38
    3.4 伴生模式行实例投影树CPRIP-Tree的构建  38-39
    3.5 深度优先搜索与剪枝策略  39-40
  4 具体实现  40-41
  5 算法分析与评价  41-45
    5.1 正确性和完整性  42
    5.2 时间复杂度分析  42-43
    5.3 性能分析  43-45
  6 本章小结  45-46
第三章 应用实例分析与评价  46-57
  1 应用实例背景  46
  2 数据说明  46-50
  3 数据预处理  50-52
  4 挖掘过程说明  52-54
    4.1 属性数据的分类汇总设置  52-53
    4.2 算法参数设置  53-54
  5 挖掘结果分析  54-56
  6 本章小结  56-57
第四章 结论与展望  57-59
  1 论文的主要工作  57
  2 进一步的研究工作  57-59
附录一、八项化学元素在不同母岩类型中含量的几何平均背景值  59-60
参考文献  60-64
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  64-65
致谢  65-66
个人简历  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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