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《基于遺傳算法的流域空間數(shù)據(jù)挖掘》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、武漢理工大學碩士學位論文基于遺傳算法的流域空間數(shù)據(jù)挖掘姓名:彭晶倩申請學位級別:碩士專業(yè):環(huán)境科學指導教師:袁艷斌;詹云軍20061101摘要我國是一個淡水資源嚴重不足的國家,江河資源的合理利用和開發(fā)對整個國民經濟的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。要想實現(xiàn)淡水資源的可持續(xù)發(fā)展,其關鍵問題就是要掌握流域的內在規(guī)律和各種特征之間的內在聯(lián)系,即對通過各種手段獲取的流域數(shù)據(jù)進行深層次的分析,獲取反映流域空間地段水文水情關聯(lián)性的特征信息。而依托空間數(shù)據(jù)進行這方面的探索在國內少見,如何借鑒信息采集技術柬進行流域空間數(shù)據(jù)的分析和特征信
2、息的提取是其中的難點問題,空間數(shù)據(jù)挖掘技術為這一問題的解決提供了可能。同時流域空間數(shù)據(jù)的復雜特點以及傳統(tǒng)水文模型的復雜性也使流域空間數(shù)據(jù)挖掘面臨許多困難。本文依托國家自然科學基金項目,以空間數(shù)據(jù)挖掘的原理和方法為基礎,針對傳統(tǒng)水文預測模型與流域空間特性分離的缺陷,提出了一種基于空問序列的流域空間數(shù)掘挖掘模型,采用較為成熟的遺傳算法建立基于空間特性的空間關聯(lián)水文分析預測模型,試圖找出各觀測站水文數(shù)據(jù)之間的內在聯(lián)系,并結合清江流域實例驗證了該方法在斷面約簡和水文預測中的可行性,最后結合地理信息系統(tǒng)技術,將提取的流域空
3、間特征數(shù)據(jù)結果展布于流域空間對象中,為科學管理和決策提供更加直觀形象的信息。主要研究內容包括以下幾個方面:針對傳統(tǒng)的基于時間序列的水文預測模型的缺陷,以流域空間關聯(lián)特性研究為主線,提出了基于空間序列的流域水文預測模型,運用最少的參數(shù)和變量來反映整個復雜的流域水文數(shù)據(jù)的推算和繁衍問題,最大限度地回避流域水文水情研究對多變量數(shù)據(jù)的依賴性,為建立流域空間數(shù)據(jù)挖掘模型奠定了基礎。對流域空間數(shù)據(jù)挖掘模型建立的過程進行了詳細的闡述,采用了非數(shù)值優(yōu)化中的遺傳算法來建立模型。遺傳算法良好的全局搜索特性和對非線性問題的特殊優(yōu)勢,為
4、流域空間數(shù)據(jù)挖掘模型的可行性和有效性提供了保證。結合實例驗證了流域空問數(shù)據(jù)挖掘模型在斷面約簡和水文預測中的可行性,并對該模型的優(yōu)勢和適用范圍進行了評價。最后,將地理信息系統(tǒng)技術運用于流域空間數(shù)據(jù)挖掘的可視化展布中,使用戶對數(shù)據(jù)挖掘的結果一目了然,圖表文一體化的管理模式使分析結果更為直觀和便捷。關鍵詞:空間數(shù)據(jù)挖掘,遺f‘算法,地理信息系統(tǒng),可視化AbstractChinaisinsufficientinfreshwaterresources.Itissignificanttoriverresonrccsratio
5、nalutilizationandexploitation,whichcanfitthewholenationaleconomicdevelopment.Inordertorealizesustainabledevelopmentoffreshwaterresources,wemustgrasptheinnerrolesandinherentrelationofeachessentialcharacter,sothatwatersheddatafromallwaysisdeeplyanalyzed,andchar
6、acteristic-informationwhichreflectsincidencerelationsbetweenhydrologyandregimeonwatershedspaceisobtained.However,theresearchesreliedonspatialdataarefewandalsoachallengingproblem.ThetechnologyofSpatialDataMiningprovidesthepossibilitytosolvetheproblem.However,s
7、patialdatamininginbasinencountermanydifficultiesforcomplexitiesofwatershed'sspatialdataandtraditionalhydrologicalmodel.Baseduponthenationalnaturalsciencefoundation,amodelofspace-seriesspatialdatamininginbasinisproposedinthisthesis,whichisbased011theprinciples
8、andmethodsofSDEandovercomesthedeficienciesthattraditionalhydrologicalmodelwasseparatefromspacecharacteristics.MorematureGeneticAlgorithmisadoptedtobuildthemodelwhichbasedonspacecharacteri