空間數(shù)據(jù)挖掘中的降維算法研究.pdf

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2、＇．＊一＾：：滬１；．５電５．？．ｉ＾＾以＾，＾皆與＾變夢(mèng)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人承諾。論文：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所取得的研究成果中除特別加Ｗ標(biāo)法和致謝的地方外，不包含他人和其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)撰寫(xiě)或發(fā)表過(guò)的研究成果，均已在論文中做，其他同志的研究成果對(duì)本人的啟示和所提供的幫助了明確的聲明并表示謝意。方珠學(xué)位論文作者簽名：學(xué)位論文版權(quán)的使用授權(quán)書(shū)Ｉ本學(xué)位論文作者完全了解化寧師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，及學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交復(fù)印件或磁盤(pán)，允許論入文被查閱和借閱。本文授權(quán)

3、遼寧師范大學(xué)，可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)且并進(jìn)行檢索，可（＾采用影印、縮印或污描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，并一本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致。絲保仿密訟的專(zhuān)化學(xué)位者論祭文在解密后使用本授權(quán)書(shū)。巧指導(dǎo)教師簽名：如堿浙簽＼Ｊ名曰期：又ｃｌＴ年／月＾曰分類(lèi)號(hào)：學(xué)校代碼：10165密級(jí)：學(xué)號(hào)：201211001027碩士學(xué)位論文空間數(shù)據(jù)挖掘中的降維算法研究作者姓名：范玉濤學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)研究方向：空間數(shù)據(jù)挖掘?qū)熜彰褐x福鼎教授2015年5月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要地理信息系統(tǒng)是一個(gè)針對(duì)解決復(fù)雜地理問(wèn)題

4、而設(shè)計(jì)并支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？臻g數(shù)據(jù)挖掘是指從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘算法分析出隱含的、有價(jià)值的特征或信息的過(guò)程，是數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)重要分支。地理信息系統(tǒng)與空間數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)合可以彌補(bǔ)各自的不足，使得雙方的功能更加的強(qiáng)大，適用范圍更加廣泛。隨著空間數(shù)據(jù)屬性的不斷膨脹，信息間存在大量的冗余，此時(shí)屬性壓縮就顯得尤為重要。本文首先介紹了地理信息系統(tǒng)與空間數(shù)據(jù)挖掘的概念、特點(diǎn)和功能等，然后具體的介紹了空間數(shù)據(jù)挖掘中有代表性的降維算法。在此基礎(chǔ)上，本文開(kāi)展了如下的研究工作：(1)提出一種新的基于正交函數(shù)系和FCM的時(shí)間序列聚類(lèi)算法，首先通過(guò)

5、一個(gè)非線(xiàn)性映射，將長(zhǎng)度為n的時(shí)間序列映射到L2空間，然后通過(guò)計(jì)算函數(shù)之間的距離得到時(shí)間序列之間的相似度，最后經(jīng)過(guò)FCM算法實(shí)現(xiàn)時(shí)間序列的聚類(lèi)分析。(2)通過(guò)近鄰之間的加權(quán)處理改進(jìn)了Isomap算法。改進(jìn)后的Isomap算法使數(shù)據(jù)在降維的過(guò)程中更好的保持了近鄰之間的關(guān)系特征。在上述的理論基礎(chǔ)上，通過(guò)五種具有代表性的、類(lèi)型各異的數(shù)據(jù)集對(duì)算法的有效性和可行性進(jìn)行驗(yàn)證。其中，基于正交函數(shù)系和FCM的聚類(lèi)算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在處理高維的時(shí)間序列壓縮率達(dá)到90%的情況下，依然具有良好的聚類(lèi)效果。改進(jìn)的Isomap降維算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，本文提出的算法使數(shù)據(jù)降維的同時(shí)可以更好

6、的保持?jǐn)?shù)據(jù)之間的拓?fù)潢P(guān)系。最后應(yīng)用本文提出的聚類(lèi)算法對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，分析出遼寧省的氣象要素時(shí)空分布規(guī)律特征。關(guān)鍵詞：空間數(shù)據(jù)挖掘；地理信息系統(tǒng)；降維；聚類(lèi)；分類(lèi)I空間數(shù)據(jù)挖掘中的降維算法研究TheResearchonDimensionalityReductionAlgorithminSpatialDataMiningAbstractGeographicinformationsystemisacomputersystemwhichsupportstoacquire,manage,process,analysis,modelanddisplaythespatialda

7、ta.Itisdesignedinordertosolvethecomplicatedproblemsofgeography.Asanimportantbranchofdatamining,spatialdataminingcoulddiscovertheimpliedandvaluableinformationbydataminingalgorithminthespatialdatabase.Itcanmakeuptheirdeficienciesandmakethemmorepowerfulbycombiningwiththegeographic