基于空间数据仓库的空间数据挖掘研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com理论研奔遥感信息基于空间数据仓库的空间数据挖掘研究毛克彪①②，覃志豪①，李海涛①②，周若鸿⑧(①南京大学国际地球系统科学研究所，南京210093；②南京大学城市资源系GIS，南京210093；③南京大学计算机科学系，南京210093)摘要：分析了空间数据仓库的特点和体系结构，在空间数据仓库的基础上提出了一种空间数据挖掘的模型结构，介绍了一些常用空间数据挖掘算法，并展望了其广阔的应用前景。关键词：数据仓库；数据挖掘；空间数据仓库；空间数据挖掘中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：100O一3177(2002)68-O19一O8据集

2、合[3]。它是一项基于数据管理和运用的综合性1引言技术和解决方案，是一种有效的数据存储和组织形随着遥感技术(Rs)、地理信息系统(GIS)和全式。经过数据仓库技术处理以后的数据是集成的、稳球定位系统(GPS)的发展，空间数据库的数据量飞定的、干净的，从而有利于在后面集成并运用数据挖速膨胀，已远远超过了人脑能够分析的能力。例如，掘技术进行分析处理。一幅1024×1024的224通道的AVIRIS高光谱遥空间数据库和数据仓库相结合产生了空间数据感影像，一张照片中会有1024×1024个16位的像仓库。它是在数据仓库的基础上引入空间维数据，根素，这样10000张照片就会有167G的数据，

3、包含着据主题从不同的GIS中截取从瞬态到区段直到全球大量的地物信息。正如纳斯博指出的，“我们被淹没系统的不同规模时空尺度上的信息，而空间数据挖在信息里，但感受到知识的饥饿”。因此，我们迫切需掘则是将GIS分析技术提高到发现知识的新阶段，要借助数据挖掘技术对这些数据进行及时有效的处使系统具有自动学习的功能，使系统能自动获取知理，从巨量的、有噪音的、随机的数据中提取有效的、识，使GIS成为真正的智能系统，从而促进GPS、RS新颖的和事先未知而又潜在有用的信息[1]。它是数与GIS等技术的集成。据库技术、机器学习、统计分析等技术相结合而产生2空间数据仓库的新的领域。传统的GIS数据库技术

4、是以单一的数据资源，当前，GIS正在从“以技术为中心”向“以数据为即以数据库为中心，进行从事物处理、批处理到决策中心”的方向转变。GIS的功能日渐强大，与其它学分析的数据处理工作。不同类型的数据有着不同的科的结合促进了它的发展。组成GIS的各类数据库处理特点，但是由于历史的原因和各种数据库系统的容量也在不断增大，所包含的信息更为丰富，但其的数据结构不一致的特点，使得以单一的数据组织中的许多信息是隐含的、不为人们所直接认识的。将方式进行组织的数据库不能反映这种差异，满足不数据仓库和GIS技术结合起来，可以大大扩展GIS了数据处理多样化的要求。近年来，随着数据库应用的应用功能，可为全球

5、及区域的可持续发展研究提的广泛普及，人们对数据处理的这种多样化的特点供强有力的支持。有了更清晰的认识。数据仓库的出现满足了这种需2．1空间数据仓库的特点求，数据仓库在GIS中也有很好的应用前景。数据仓空间数据仓库并不是GIS空间数据库的简单集库是面向主题的、集成的、稳定的和随时间变化的数合，而是在空间元数据和信息目录的基础上对空收稿日期：2002一O8修订日期：2002—10作者简介：毛克彪(1977~)，男，硕士，主要从事空间数据挖掘，遥感数字图像信息提取和高光谱应用等方面研究。E—mail：maokebiao@sina．corn．cn，tel：O25—3597077．19维普资

6、讯http://www.cqvip.com遥戚信息曩论砸究间数据库的高度综合。它包含以下主要的特点：通知集成器，每当有新的信息源连上数据仓库系统，(1)空间数据仓库支持多种数据源，不仅是数据或者信息源中的相关信息发生变化时，这些新的或库，还包括数据文件、文本文件、应用程序等等。改变的数据就会传送给集成器。集成器负责对这些(2)空间数据仓库中的数据包含多种成分，有时信息进行过滤、总结或者与其它信息进行合并处理间数据、空间数据、属性数据以及其它一些异构数并放入空间数据仓库中。为了把新的信息准确地集据。中到空间数据仓库中，集成器还要从原来或相关的(3)空间数据仓库中存放的不仅是供使用的数

7、其它信息源中获取进一步的信息。图1中从集成器据，还有在一定条件下能主动起作用的处理规则、算到包装器、监视器的箭头表示了这种操作。法等。用户(4)空间数据仓库中的数据不完全是原始数据的简单归并或搬家，而必须经过加工和集成，是对数据的增值和统一。(5)空间数据仓库是以时间为基准来管理数据的，它可以截取不同时间尺度上的信息，从瞬态到区段时间直到全体。空间数据仓库是依赖于时间维的数据结构。(6)任何事物在自然界中都有自己的空间位置，彼此之间有相互的空间关系，因此任何信息都有相