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  

程昌秀  宋长青  吴晓静  沈石  高培超  叶思菁 《地理学报》2020,75(5):904-916

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   

珠江口黄茅海底质沉积中介形类的生态类型及其分布特征          下载免费PDF全文

黄毅  吴洁  殷征欣  关瑶  倪锦锋 《海洋开发与管理》2020,37(6):89-94

文章通过对黄茅海底质沉积样品中的介形类生态类型进行研究，探讨其空间分布特征。研究结果显示：研究区内出现的介形类可划分为4种生态类型，总体表现为以近岸广盐型分子占主导地位，优势度极高；浅海多盐 真盐型分子次之；而广海真盐型和淡水 微盐型分子丰度很低。根据黄茅海河口湾的水体条件，可大致将研究区划分为5种亚环境区，各区内的介形类生态类型组成也存在较大差别，表现出不同的空间分布特征。介形类分布受海水盐度控制最大，其次为水动力条件。在水体盐度小、水动力条件强的河流入海口及其影响区域，介形类丰度小，且生态类型单一；而在黄茅海河口湾南部海域，由于海水底层盐度全年在15‰以上，水动力条件适宜，介形类丰度总体较高，生态类型增多。  相似文献   

湖相介形类壳体微量元素在古环境重建中的应用     

姜高磊  刘林敬  毛欣 《海洋地质与第四纪地质》2020,40(2):192-199

湖相介形类壳体微量元素(本文主要指Mg和Sr)是重建古环境的重要指标之一,可以定性或定量地反映湖水信息。自20世纪80年开始应用以来,经过30余年的发展取得了很大进展。在古环境重建过程中主要存在两类影响因素:(1)其宿生水体中M/Ca比值(M主要指Mg和Sr)的影响因素:季节变化、微环境差异和湖泊演化过程,这类因素通过对宿生水体中M/Ca比值来影响介形虫壳体中的M/Ca比值,进而造成古环境重建结果的误差增大或可靠性降低;(2)介形类壳体微量元素分配系数的影响因素:宿生水体中M/Ca比值、温度、碱度等,这类因素能够直接影响介形类壳体分泌、钙化的生命-化学过程的因素,是定量重建的重要影响因素。加强现代介形类生活习性和微量元素组成变化过程的研究可以消除或减小以上影响因素对古环境重建的影响,提高介形类壳体化石中微量元素组成在古环境重建研究中的精度和可靠性。  相似文献   

基于聚类算法的双孢菇保鲜运输智能导航策略          下载免费PDF全文

张子奇  陈成明 《全球定位系统》2018,43(3):112-117

运输过程中的保鲜技术是双孢菇产业中至关重要的环节。为了更加合理地选择出鲜菇运输路线,针对实时路况信息做出调整,提出了一种结合北斗卫星导航系统的智能导航策略。首先分析了双孢菇的贮存规律,结合北斗卫星导航系统监测实时路况,使用聚类算法,制定了以智能选择最理想运输路线为目的的导航策略,最后通过仿真验证了策略的可行性。   相似文献   

一种基于属性值变化程度定权的聚类算法     

杨扬  许厚泽  常军 《测绘科学》2018,(5):1-4

针对经典K-means聚类算法以欧氏距离作为相似度判断法则进行聚类划分,而未考虑聚类对象的各属性值对聚类划分的影响程度存在差异的问题,该文提出了一种基于属性值变化程度定权的聚类算法。通过采用Iris dataset数据进行实验,该算法相对于其他聚类算法获得了更好的聚类效果,且该算法适用于生物物种分类、遥感影像识别等工作领域,能提高聚类运算的精准度。  相似文献   

自然湿地鹤类数量对土地利用变化的响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

彭文娟  董斌  叶小康  黄慧  陈凌娜  高祥 《测绘科学》2018,(5):81-86

鹤类是我国重点野生保护动物,近年来,随着人类活动的加强,鹤类数量变化显著。为了保护鹤类提供更好的依据,该文文章以升金湖自然湿地为例,研究鹤类种群数量对土地利用变化的响应。文章利用软件提取升金湖八期TM遥感影像的土地利用信息;利用土地利用动态度、物种多样性,分析土地利用变化特征及各地类生境鸟类的多样性。对比1986—2015年升金湖越冬鹤类的种群数量变化,以及土地利用变化,分析结果表明:鹤类数量与土地利用类型存在一定相关,湿地内芦苇滩地、泥滩地、草滩地、水田、建设用地等的土地类型变化,对鹤类数量影响较大。  相似文献   

城市公交乘客下车站点推算方法和有效性评价          下载免费PDF全文

李佳怡  张锦  张静文  王琪  彭冬平 《武汉大学学报(信息科学版)》2018,43(8):1172-1177

特大型城市的公交车上普遍安装了自动售票（auto fare collection,AFC）系统和车载GPS导航定位设备,记录了乘客出行与行车轨迹、时间等数据,连续运行的公交车和众多的出行乘客形成了城市公共交通运行和出行大数据。如何高效、准确地从公交大数据中识别公交乘客下车站点,对于提高交通运行效率、科学布局组织交通具有重要的意义和作用。基于深圳市公交车AFC和GPS数据,利用时间匹配和基于带噪声空间密度聚类的方法判别上车站点;在仅有的公交数据基础上,通过分析乘客出行行为,根据乘客多天的出行以及各站点的上车频率,利用乘客高频站点和下游站点吸引权,提出一种推算方法,实现乘客下车站点的推断。算法模型的检验和实例分析表明该方法的有效性。  相似文献   

滚圆法用于空间点聚类的研究          下载免费PDF全文

职露  余旭初  李光强 《武汉大学学报(信息科学版)》2018,43(8):1193-1198

空间点聚类依据空间点实体属性对其进行分类划分,挖掘对研究应用有价值的信息。目前,空间点聚类大多数方法能够发现多边形簇,但不能发现线状簇。针对空间点聚类现有方法在发现线状簇方面的不足,借鉴滚球法的思想,提出滚圆法用于空间点聚类的研究算法（spatial point clustering using the rolling circle,SPCURC）。针对研究区域的点实体,该算法用给定半径的圆从初始点开始按照原则进行滚动,直至满足条件为止;连接滚圆接触的点,从而形成多边形簇或者线状簇。通过模拟算例和实际算例验证了该算法的可行性。  相似文献   

显著局部空间同位模式自动探测方法          下载免费PDF全文

徐枫  蔡建南  刘启亮  何占军  邓敏 《武汉大学学报(信息科学版)》2018,43(10):1538-1545

局部空间同位模式挖掘旨在揭示多类地理事件在异质环境下的共生共存规律。已有的方法一方面需要模式筛选的频繁度阈值参数,另一方面需要区域探测的划分参数或聚类参数,参数的不合理设置会导致挖掘结果不可靠甚至出现错误。因此,提出了一种显著局部空间同位模式自动探测方法。首先,基于空间统计思想,采用非参数模式重建方法对空间同位模式进行显著性判别,将全局非显著空间同位模式作为进一步局部探测的候选模式;然后,借助自适应空间聚类方法提取每个候选模式的热点区域;最后,通过不断生长并测试每个热点区域,界定显著局部空间同位模式的有效边界,即空间影响域。通过实验与比较发现,该方法能够客观且有效判别空间同位模式的显著性,并且自适应地提取局部同位模式的空间分布结构,降低了现有方法参数设置的主观性。  相似文献   

移动轨迹聚类方法研究综述   总被引：6，自引：2，他引：4  

牟乃夏  徐玉静  张恒才  陈洁  张灵先  刘希亮 《测绘通报》2018,(1):1-7

轨迹数据是人类移动行为的表征,能够映射出人的出行模式和社会属性等信息。怎样有效挖掘轨迹数据蕴藏的人类活动规律一直是研究的热点。通过轨迹聚类发现行为相似的类簇,从而探究群体的移动模式是轨迹挖掘和深度应用常见的方法之一。本文首先根据轨迹数据的特点,将轨迹数据模型分为轨迹点模型和轨迹段模型,并据此定义相应的相似性度量：空间相似性度量和时空相似性度量;然后,对两类模型的聚类方法进行了综述,并总结不同聚类算法的优缺点,以期为不同应用选取聚类算法提供科学依据;最后对移动轨迹数据聚类方法研究的发展趋势进行了讨论。  相似文献