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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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“可持续社会指数”的研究综述与展望 总被引:1,自引:0,他引:1
正确评价和监测区域可持续发展水平,是实现2030年可持续发展目标的关键参考.随着观测手段和计算机技术的蓬勃发展,以指标观测和指数表达为基础的“指标时代”的到来为研究区域可持续发展水平提供了一个思路.“可持续社会指数”是全要素的综合评价,可以综合衡量国家尺度的可持续发展程度,并长期监测.从理论研究、指标框架和方法论的角度详细介绍了“可持续社会指数”,从对“可持续社会指数”的指标选取和指数计算方面的局限和改进两个方面,对其相关研究进行综合梳理.最后,提出了未来可能应用的研究方向. 相似文献
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可达性度量方法及应用研究进展评述 总被引:26,自引:8,他引:26
可达性一直是地理学、土木建筑工程设计、交通运输经济学等学科的研究热点。已有的各 种可达性度量方法目前已广泛应用于交通网络与城镇发展研究、交通基础设施的区域经济效应 评价、选址分析、园林景观规划、社会文化等多个研究领域。随着应用需求的持续加大和技术研究 的不断深入, 可达性度量方法也在快速发展, 其度量体系正在形成。本文首先从两个层面对可达 性的涵义进行全面阐述; 在此基础上, 从网络特性的角度对拓扑法、距离法、累积机会法、等值线 法、重力模型法、平衡系数法、时空法、效用法等目前常用的可达性度量方法进行系统分类, 并且 从可达性影响因素入手对各种度量方法进行综合比较与评述; 然后, 针对不同的应用领域, 对各 种度量方法的应用研究现状进行详细论述与剖析; 最后, 对可达性研究的发展方向进行深入讨论 与展望。 相似文献
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改进基于事件的时空数据模型 总被引:1,自引:1,他引:0
本文回顾了基于状态的时空数据模型和基于事件的时空数据模型。为了完整记录下时空的变化过程,有利于时空过程的查询,论文针对栅格数据提出了一种改进基于事件的时空数据模型。该模型完整地记录下地理现象的变化过程,并将地图数据的当前状态作为基图。由于大多应用中对现状图调用的最多,所以将现状图作为基图改进了系统的运行效率。最后,为了体现模型查询变化信息的优势,文章分析了一些时空查询实例。 相似文献
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等价类对数据库查询计划的生成与优化有重要作用。为了减少查询计划的搜索空间,空间数据库管理系统(Ingres),将空间拓扑关系视为等价关系,并将空间拓扑关系沉入查询树底端先执行。由于非等值空间关系谓词不具备等价类的传递性,常常导致一些空间查询不能正确执行。本文提出了空间约束对的概念,即将非等值空间谓词连接的2个空间列、或某表的空间列与其空间索引表中的KEY列(记录了MBR)视为空间约束对。空间约束对除不具备等价关系的自反性、对称性和传递性外,其启发式策略仍可沿用等价类的相关规则。此外,本文还探讨了空间约束对在Ingres中的实现,并开展了相关的实证研究。实验表明:将空间拓扑谓词两端的属性视为空间约束对后,原本不能正确执行的查询语句,在改后的Ingres中能正确地找到较优执行计划。 相似文献
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传统的优化器缺乏空间数据分布统计信息和空间算子的支持,不能评估和生成有效的查询执行计划。对此,提出了包含空间执行算子的一体化评估框架,根据重要属性及元组流属性实现了执行计划自底向上的代价推演计算。通过服务器端编程实现了利用概率累计扩展空间直方图模型描述空间数据的统计信息,并通过优化器接口计算空间谓词选择率,为优化器提供更为准确的代价参数,改进了评估的准确度。实验结果表明,采用此方法进行涉及空间查询的计算,理论代价估计与实际执行代价具有相对一致性,在统计值完整的情况下能够准确地估算实际较优的执行计划。 相似文献
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首先分析了n条线段相交算法的不足,然后系统地阐述利用扫视法缩小求交线段的范围,利用点位判别法高效判断两线段是否相交的理论,从而提出了一套较为优化的n条线段求交算法。本文对其算法给出详细的分析和讨论,最后指出此算法的适用范围。 相似文献
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两种主流空间数据库国际标准与应用分析 总被引:1,自引:0,他引:1
空间数据库标准在数据库空间扩展过程中发挥着重要作用。基于SQL的简单要素访问(Simple Feature Access-Part 2:SQL option,SFA SQL)和SQL多媒体与应用程序包第三部分空间(SQL Multimedia and Application Packages-Part 3:Spatial,SQL/MM Spatial),是目前两种主流的空间数据库国际标准,在地理信息系统(GIS)和数据库行业得到广泛的遵循。本文主要研究了这两种标准,首先,着重从几何对象模型和要素表实现模式两方面内容进行阐述。除了几何对象模型,SFA SQL中还定义了文本标注对象模型,SQL/MM Spatial根据自身特色也定义了方向和角度对象模型。要素表的实现模式决定了要素在数据库中的存储方式,SFA SQL有两种要素表的实现模式:预定义数据类型方式和扩展Geometry类型方式,SQL/MM Spatial只定义了扩展Geometry类型的实现方式。然后,对两种标准进行了对比分析,为空间数据库SQL标准的选择提供一定的参考依据。两种标准在扩展环境、对象模型、空间函数几个方面存在一些差别,但通过对其发展历史的研究和趋势分析,这种差别将越来越小。最后,通过调查分析了两种标准在空间数据库产品中的应用现状和问题。 相似文献
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近40年中美地缘政治关系波动及背景解析 总被引:1,自引:3,他引:1
基于GDELT数据利用概率分析和自适应分形分析方法,从合作与冲突的角度分析1979年以来历届美国总统任期内中美态度的差异以及中美态度的持久性。结果分析表明:① 中美地缘政治关系经历3个时期,分别是冷战期、转变期和经贸合作期。这3个时期的特征是中美关系的战略基础历经从联合抗苏到经贸关系转变;② 美国对华的冲突态度在老布什和克林顿时期发展和提高,在小布什时期和奥巴马前期有所缓和,但是在奥巴马后期趋于严重。③ 美国对华整体态度持续性存在约4 a时间尺度,而且主要受冲突态度的影响。在当前特朗普政府时期,中美地缘政治关系的政治和经济要素已经发生重大转变,建议中美关系政策制定者和研究者要重视这种转变,寻求新思维和新途径应对进入新阶段的中美关系。 相似文献
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地理大数据为地理复杂性研究提供新机遇 总被引:9,自引:3,他引:6
大数据之风自2010年席卷全球,已在科学、工程和社会等领域产生深远影响。本文首先从地理大数据、第四范式以及非线性复杂地理系统3组基本概念出发,剖析上述3组概念之间的科学联系与相互支撑作用,提出大数据和第四范式为地理复杂性研究提供新机遇。其后,探讨如何利用大数据和复杂性科学的理论方法开展地理复杂性研究。基于地理大数据,可以通过统计物理学的系列指标描述现实地理世界的复杂非线性特征,同时,还可利用深度学习、复杂网络、多智能体等方法,实现复杂非线性地理系统的推演和模拟。上述方法对认知地理现象和过程的复杂性,对复杂地理系统的分析、模拟、反演与预测有重要作用。最后,提出地理大数据和复杂性科学相互支撑可能成为21世纪地理学的主流科学方法。 相似文献