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经济区划是区域经济规划中的一个重要方面,以传统聚类方法进行的经济区划不能兼顾区划单元的属性特征与空间邻接性。运用基于尺度空间理论的空间聚类方法、综合区划单元的属性特征与空间邻接性,对江西省县域单元经济区划进行研究。结果表明:江西省可划分为五类经济区,分别是昌九经济区、赣东北经济区、赣西北经济区、赣中南经济区和赣南经济区,区划结果与江西省实际经济发展情况基本吻合。 相似文献
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目前山洪灾害区划中常用的传统聚类方法大多仅考虑区划基础空间单元的属性特征,很少考虑基础空间单元的结构信息。该文同时考虑区划基础空间单元的属性和结构特征,提出基于图聚类神经网络的山洪灾害危险性区划方法,以江西省小流域为区划的基础空间单元,构建图聚类神经网络模型,根据聚类有效性指标确定最佳聚类数,并通过碎屑图斑合并获得16个山洪灾害危险性同质性区域,最后利用地理探测器和江西省历史山洪灾害点数据对区划结果进行验证和评价。结果显示：基于图聚类神经网络模型的江西省山洪灾害危险性区划结果与历史山洪灾害点的地理探测器q值达0.792,比传统的K-means和Ward聚类方法分别提高了0.386和0.104,能较好地刻画江西省山洪灾害危险性的空间分异格局。通过融合属性和结构特征有助于提升区划效果,可为江西省市县级政府部门制定因地制宜的山洪灾害防治管理措施提供辅助决策,同时也可为其他自然地理区划提供新的方法参考。 相似文献
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面向地学应用的不确定数据聚类算法比较研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《地理与地理信息科学》2015,(6)
不确定数据聚类分析已成为空间数据挖掘领域的一个研究热点。近年来,在传统划分与基于密度的聚类算法基础上,一系列不确定数据聚类算法相继被提出。虽然这些算法在地学领域的应用已经得到了广泛关注,然而其实际应用的有效性尚缺乏客观的评价。为此,选取当前具有代表性的6种算法进行实验对比分析。首先,设计40组包含预设模式的模拟数据进行测试。进而,采用亚洲气候数据集对6种方法识别气候区的能力进行比较分析,以Kppen-Geiger气候分类结果为基准对各种方法的实际应用效果进行评价。借助准确率和召回率对各种方法的聚类质量定量度量后,发现:1)对于同类型聚类算法,采用相对熵距离的算法聚类质量总体优于采用期望距离和模糊距离函数的算法;2)采用相对熵距离的划分算法聚类质量优于基于密度的算法,其中采用相对熵距离的KMedoids-KL算法的聚类质量最好。 相似文献
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基于浮动车轨迹数据的路网快速提取 总被引：1，自引：0，他引：1
浮动车轨迹数据包含丰富的路网信息,随着浮动车轨迹数据的逐渐公开,从中提取路网信息已成为可能。目前,大多数算法提取路网时,使用统一的阈值忽略了轨迹数据的密度差异,且只考虑了轨迹的形态没有考虑轨迹的方向,严重影响了提取结果的几何精确度和拓扑正确度。为此,该文提出了一种自适应半径质心漂移聚类方法,能根据轨迹密度、道路宽度自动调整聚类参数和利用轨迹方向实现道路拓扑连接。首先,通过自适应半径质心漂移聚类方法计算路网骨架点,采用小波聚类算法获取路网骨架点的方向集;然后,根据聚类半径和方向对骨架点进行递归连接,生成路网数据。利用深圳市福田区一天的浮动车轨迹数据进行了算法实验验证,将实验结果与栅格化方法、约束三角网方法的结果进行了定性定量评价分析。实验结果表明,该文算法提取的路网数据在几何精确度及拓扑正确度上都有明显的提高,且算法适合大数据处理。 相似文献
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经济统计信息多包含多维度的属性,在研究数据内在结构时,需要采用降维方法将多维信息转换到三维以内的空间以实现多维信息可视化和聚类。支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,但SVM是一种监督分类方法,需要已知样本集来训练分类过程。由于高维经济统计数据中往往缺少已知聚类中心,从其他方法的聚类结果选择小样本集作为聚类中心具有很大的主观性;空间自相关分析能揭示出高空间聚集区域和随机离散区域,并能分析出各区域的空间聚集模式,这为已知小样本的选择提供了可行的方法。该文以四川2007年统计年鉴的经济数据为例,通过主成分分析法和非线性映射法进行聚类,将各类中心和空间自相关分析揭示的高空间聚集目标作为已知样本集导入SVM,得到的结论是:采集于主成分分析法和非线性映射法的两个不同已知样本集的SVM分类结果之间的差异较大,已知样本集的选择具有很大主观性;空间自相关分析结果能大量减少特征样本集的数目,这不仅简化了SVM算法分类过程,并且结果也能准确反映四川发展实际情况。 相似文献
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传统的空间聚类方法难于脱离"硬划分"的束缚,且不能有效描述空间对象的复杂特征.一维云模型无法准确反映现实世界的多属性特征.简单的数据融合丢失了空间对象的必要信息.标准二维云模型克服了一维云的不足,但是在模拟复杂地理现象的非齐性和非对称性方面显得捉襟见肘.基于以上考虑,提出了广义多维云模型,以分段特性来体现空间对象的综合特征,并推导出模型的数学表达式.在实证研究的基础上,从空间聚类的隶属程度空间分布特征、与模糊C均值的对比研究及与住宅地价的耦合分析三个视角,详实解读了聚类结果.分析发现,广义多维云模型更能体现空间对象的综合特征,空间聚类结果能够反映出空间分布的潜在信息.更为准确的实现了复杂情况下的空间划分.该模型在刻画地理现象中更为合理,但由于地理实体的空间作用极其复杂.建立模型是一项既具体又充满挑战的任务. 相似文献
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《地理与地理信息科学》2016,(6)
空间轨迹中的停留点提取是将空间轨迹转换到语义轨迹的关键步骤。该文将速度变量引入停留点的提取,提出基于速度的时间聚类算法和速度聚类算法解决现有方法中的"伪停留点"和停留点丢失的问题。基于速度的时间聚类算法首先沿时间轴将轨迹点进行聚类得到候选停留点,然后利用速度阈值过滤候选停留点,得出实际停留点。速度聚类算法首先通过对速度的判断选取候选停留点,然后根据空间距离阈值对候选停留点的空间距离进行过滤,得出实际停留点,解决了停留点判断中的漏判问题。实验表明,基于速度的时间聚类算法对出租车轨迹数据(稳定时间间隔、不存在长时间轨迹点缺失)的空间轨迹停留点识别效果较好,而速度聚类算法更适用于步行轨迹(可能存在长时间轨迹点缺失)的分析。 相似文献
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地理时空三向聚类分析方法的构建与实践 总被引：1，自引：0，他引：1
随着地理数据获取能力的不断提升,地理数据体量呈指数增长,数据种类、数据性质更加多元化。对数据的有效甄别和归类成为理解地理现象时空特征、演化过程和行为机制的关键。传统聚类方法面临数据体量大、维数高、质量差的挑战,加之对地理空间与时间关联分析的需求,对聚类方法改进和提升研究的要求越来越迫切。本文介绍了从单向到三向聚类构建思路的变革。单向聚类是仅在样本或属性方向上进行聚类,易忽视非常相似的局部特征、易犯“横看成岭侧成峰”的错误。双向聚类是基于数据矩阵内元素值的相似性,形成一个子矩阵分割方案,使子矩阵内元素相似度尽可能高,子矩阵间元素相似度尽可能低,从而实现行列两方向的同时聚类,避免了单向聚类的不足。鉴于双向聚类难以满足地理研究超出双向的解译需求,本文提出并研发了一个全新的三向聚类方法,给出了运用该方法开展地理时空格局过程探测的流程,总结了如何根据研究涉及的“空间—时间—尺度—属性”构建三维数据体;最后,展示了三向聚类的地理实践案例。结果表明：① 三向聚类是一种大数据时代探测地理数据时空分异规律的有效方法,可以解决数据维度高、质量低等问题;② 面对不同的地理问题,三向聚类在算法层面上是通用的,不同之处仅在于：根据不同问题涉及的空间、时间、尺度、属性的不同,构建不同的数据体;不同数据体聚类得到的不同结果回答不同的地理问题;③ 三向聚类可以实现地理数据的时空分异规律多方向、多尺度、多层次的联合解译,揭示地理特征时空尺度叠加效应。最后,论文强调根据地理问题组织数据的重要性,期待未来能够提升三向聚类在多空间尺度、多属性方面的地理研究实践。 相似文献
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城市街道空间是一种复杂的公共活动场所,是城市功能的重要空间载体。然而现有研究通常只聚焦于街道空间的交通功能,忽略街道空间所承担的其他功能类型,给街道的设计以及品质优化带来阻碍。为此,文章提出了一种融合出租车轨迹与街景图像的街道空间城市功能分类方法,该方法基于出租车轨迹数据构建城市居民在街道空间上的动态出行特征,基于街景图像构建街道空间的物理环境特征,并采用K-Means聚类算法对街道空间进行聚类。并以深圳市宝安区为例进行实验,结果表明,该方法能识别出商业、交通和居住3种类型的街道空间,识别结果可为街道空间设计与品质优化提供参考。 相似文献
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坐标与属性一体化的空间聚类方法研究 总被引：16，自引：1，他引：15
通过空间坐标和属性特征的有机结合,定义了3种空间距离,给出了基于空间距离的K平均系统聚类算法,对山东省生态环境质量进行了聚类分析和类型分区。实践表明,空间聚类方法可以较好地反映出空间位置邻近和属性特征相似的空间聚类要求。 相似文献
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复杂网络视角下时空行为轨迹模式挖掘研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对时空行为轨迹大数据的序列性、时空交互性、多维度性等复杂特性,构建结合时间地理学与复杂网络的分析框架,建立时空行为路径与时空行为网络之间的转换关系,利用复杂网络社群发现算法对时空行为轨迹进行社群聚类、模式挖掘与可视化。基于北京郊区居民一周内活动出行GPS轨迹数据的案例分析发现：① 复杂网络分析方法可以有效挖掘具有相似行为的群体特征和识别出典型的行为模式。② 可以灵活处理多元异构与多维度的行为轨迹大数据以及满足不同叙事、不同空间相互作用、不同时序的应用需求。③ 北京郊区被调查居民的行为模式存在日间差异与空间分异。 相似文献
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为了提高K均值聚类算法的质量与收敛速度,提出一种基于小波变换的栅格数据聚类新算法。该算法利用小波分析塔式算法得到的顶层栅格数据,既较好地保留原始数据的特征信息,又大幅减小了数据量,在保证聚类质量前提下,提高了算法的收敛速度;针对分解后的低频数据应用K均值算法,得到后续迭代所需的聚类中心初值,避免了初值选择的盲目性。试验表明,该算法具有计算效率高、稳定性好、聚类质量有保证等优点。 相似文献
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坐标与属性一体化的空间聚类方法研究 总被引：6，自引：0，他引：6
通过空间坐标和属性特征的有机结合，定义了3种空间距离，给出了基于空间距离的K平均系统聚类算法，对山东省生态环境质量进行了聚类分析和类型分区。实践表明，空间聚类方法可以较好地反映出空间位置邻近和属性特征相似的空间聚类要求。 相似文献
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本文以光山县为例,对模糊聚类方法在土地分类中的应用作了具体探讨.文中论述了土地模糊聚类方法的三个步骤,并在数学处理规范化方面作了初步尝试,最后给予模糊聚类结果以土地类型释义.本文旨在通过对模糊聚类方法的探讨,为土地分类提供新途径,并希望能增强分类的客观性,准确性,文中还试图使定量方法与定性方法结合使用,试图用定量方法弥补定性方法之不足.以寻求二者结合的有效途径,土地分类的目的之一是寻求一个能全面、准确地反映出土地类型基本单元之间关系的最优分类系统.本文以河南光山县为例,探讨模糊聚类方法在土地分类研究中的应用. 相似文献
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广东省“人口—经济—土地—社会—生态”城市化协调度时空变化及其聚类模式 总被引：1，自引：0，他引：1
多维城市化协调度评价是衡量区域城市化质量的重要方面,探究城市化时空聚类模式则是分析区域城市化特征的有效方法。针对目前城市化协调度评价缺乏多维度时空综合分析的现状,本文以广东省为例,提出一种基于时空权重矩阵的复杂时空系统协调度评价模型,运用此模型分析2006-2014年城市化协调度的时空变化特征,并借助时空扫描方法分析其聚类模式。研究结论为：①近10年来城市化水平呈现3种时序特征,人口城市化水平表现出随时间均衡发展的“集中”特征,而经济与土地表现出低频次的“集中与分散”交替,社会、生态及综合水平表现出高频次的“集中与分散”交替;稳定型城市主要位于珠三角核心区。②各维度及综合系统协调度时空聚类区既有空间分异性又有重叠性,人口协调度时空聚类于粤西地区,经济与土地维度协调度时空聚类高度重合于珠三角与粤北地区,社会与生态维度协调度时空聚类交叉于珠三角与粤东地区,而综合系统协调度居中。此外,时空聚类区的人口、经济与社会维度的协调度稳定性要优于土地与生态维度。本文结论有助于揭示区域城市化的时空特征。 相似文献
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基于局部聚类的网络Voronoi图生成方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
提出一种将网络约束下的Voronoi和空间聚类相结合的方法,通过构造局部的聚类分析方法对网络边进行加权,根据实际的点过程性质可以把权重定义为加权或者乘权,进行标准化后与道路段本身长度融合进行计算,依此生成网络Voronoi图,以期理解城市街道的空间特性。以武汉市江汉区为例,对城市网格管理系统产生的城市事件进行算法验证,结果表明,该方法提供了一种灵活的网络约束下的服务区域划分工具,可用于基于网络空间点过程影响下的服务区划分,也可用于系统性地定量刻画城市管理的动态特性。 相似文献
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城镇地价的空间分异对其动态监测片区划定具有重要的参考作用,而空间聚类则是对该问题进行分析的一种有效方法.文中在分析空间聚类本质的基础上,设计了一种基于样本数据的粒子群双重空间聚类挖掘模型,并以北海市二手房地价空间分布挖掘为实例进行了应用.结果表明:粒子群双重空间聚类在空间聚类效果上优于传统K-均值聚类法,尤其是对于任意形状聚类簇的挖掘;然而,由于标准粒子群优化算法机理的限制,其聚类效果随聚类中心的增多而呈下降趋势.总体而言,该方法能利用有限的样本挖掘质量较好的城镇地价空间分异区,可为城镇地价动态监管提供相 相似文献
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基于POI数据的郑东新区服务业空间聚类研究 总被引：8，自引：2，他引：6
探讨城市新区的服务业空间格局,对城市新区规划和服务业空间布局的优化具有重要指导意义。采用POI数据对郑东新区服务业的总体、分行业空间布局进行聚类,结果显示：① 在总体上,聚类呈现“414”的空间体系,各聚类所在区域的通达性较好;服务业在功能区内部聚集和跨越功能区聚集并存;噪声点分布零散,局部出现了服务业聚集的潜力区域;空间临近效应、行政力量带动和市场导向作用导致服务业空间极化特征明显。② 从分行业来看,部分行业的重要空间节点分布存在一定差异,CBD核心区和商住物流区成为各行业空间节点的分布区域;部分行业的空间节点与功能区的产业定位存在吻合与错位特征。最后,从规划视角提出了郑东新区不同功能区产业结构优化的方向。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2020,(1)
现有网格空间多尺度聚类方法未能将尺度因子作为模型参数实现尺度驱动的阈值提取,导致算法调参困难,难以全面挖掘空间数据的分布模式。海量空间点数据蕴含的信息更丰富,层次结构也更复杂,对聚类算法的参数自动化和计算效率提出了更高的要求。针对上述问题,该文从数据尺度和观察尺度提出了一种适用于海量数据的多尺度聚类挖掘方法:分别通过网格多分辨率和低通保边滤波器的尺度拓展机制实现了数据尺度和观察尺度上的尺度变换;将观察尺度层级作为参数引入大津法中,实现了观察尺度的密度阈值自动提取。实验结果表明:相比于传统低通滤波,该滤波方法具有良好的去噪保边效果;多尺度密度阈值提取算法能够有效地捕捉数据集中丰富的多层次信息,且计算复杂度低,可用于快速挖掘各类海量空间点数据中的多层次空间结构。 相似文献