空间数据挖掘的研究与发展方向探索

空间数据挖掘技术不断发展，在大数据、云计算和物联网等新兴技术的推动下，正呈现出新的趋势。探索空间数据挖掘的算法、技术和应用，分析其在各个领域的应用前景，推动空间数据挖掘领域的持续发展。

空间数据挖掘 空间数据与占据特定空间的对象相关，存储于空间数据库中，并通过空间数据类型和空间关系进行管理。其包含拓扑和距离信息，并利用空间索引进行组织和查询。空间数据的独特性为空间数据库的知识发现带来了挑战和机遇。 空间数据库的知识发现，也称为空间数据挖掘，是从空间数据库中提取隐含知识、未直接存储的空间关系以及空间模式的过程。空间数据挖掘技术，尤其在空间数据理解、空间与非空间数据关系发现、空间知识库构建、空间数据库查询优化和数据组织方面，在 GIS、遥感、图像数据库、机器人运动等涉及空间数据的应用系统中具有广阔前景。 常用方法 统计分析方法 统计分析是目前空间数据分析的常用方法，适用于处理数值型数据。它拥有大量成熟算法，可用于空间现象的建模和分析。 然而，空间统计分析也存在一些缺陷： * 空间分布数据的统计独立性假设通常不切实际，因为空间邻域之间存在相互关系。 * 不适用于处理非数值型数据，例如空间对象的名称和定名数据类型。 * 通常需要领域专家和统计知识，仅适合专业人士使用。 * 当数据不完整或不充分时，结果缺乏实际意义。 * 计算成本高昂。 为了克服这些缺点，需要新的数据挖掘方法。 基于概括的方法 （内容省略）

空间数据挖掘技术作为从海量、高维空间数据中提取隐含知识的关键技术，近年来受到越来越多的关注。对空间数据挖掘技术的研究现状和未来发展趋势进行系统性概述。 文章首先分析了空间数据挖掘技术产生的背景，并对当前的研究现状进行了梳理。随后，对空间数据挖掘的体系结构和典型系统原型进行了概括性介绍，并总结了近年来该领域的主要研究方法和面临的挑战。最后，对空间数据挖掘技术的未来发展方向进行了展望。

空间数据挖掘从空间数据库中提取知识和模式，用于理解空间数据及其相互关系。它基于数据挖掘技术，但考虑到空间数据的复杂性和专业性，需要独特的理论、方法和应用。

面对海量空间数据，图形化和地图化探索性分析成为关键。通过可视化手段，可以揭示数据中的潜在模式、异常值等重要信息，为深入分析奠定基础。 空间统计分析则采用有别于传统统计方法的空间统计方法，用于研究空间数据的特性。

PostGIS最初作为一项空间数据库技术研究项目，由Refractions Research Inc开发。该公司总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省的维多利亚市，专注于GIS和数据库咨询，并致力于数据集成和定制化软件开发。他们计划继续支持和发展PostGIS，以支持一系列重要的GIS功能，包括完全支持OpenGIS标准、高级拓扑构建（如覆盖面、表面、网络类型）、便于用户浏览和编辑GIS数据的桌面用户界面工具，以及基于Web的访问工具。PostGIS目前是OSGeo基金会的孵化项目，受到全球FOSS4G开发社区和企业的广泛支持。

空间关联规则揭示了空间数据实体之间的相互关联，其表现形式多种多样： 非空间条件导致空间结果： 例如，北京的重点学校往往集中在老住宅区附近。 空间条件导致非空间结果： 例如，北京国贸附近的房价普遍较高。 空间条件导致空间结果： 例如，北京市区的所有房屋都位于三环以内。 作为传统关联规则挖掘的延伸，空间关联规则挖掘同样采用最小支持度和最小可信度作为统计参数。然而，由于空间数据的特殊性，挖掘过程通常涉及多层概念的归纳。 一种有效的挖掘方法是自上而下、逐步加深的搜索技术。首先在较高概念层次和粗略精度级别上寻找频繁出现的模式和潜在的强关联关系。然后，针对这些频繁模式，深入到较低概念层次进行更细致的搜索，直到无法找到新的频繁模式为止。

空间数据库核心研究方向 数据模型与结构: 空间分类学：构建空间实体的分类体系，明确不同类型空间对象的特征和关系。 空间数据模型：设计用于表示和存储空间数据的模型，例如矢量模型和栅格模型。 高效数据管理: 文件组织：研究如何有效组织和存储海量空间数据，例如使用空间填充曲线或网格索引。 索引技术：探索适用于空间数据的索引机制，例如 R-tree、Quadtree 等，以加速空间查询。 查询与分析: 查询语言：设计专门用于表达空间查询的语言，例如 SQL 的空间扩展。 查询处理：研究如何高效处理空间查询，例如使用空间索引和过滤技术。 查询优化：探索针对不同空间查询的优化策略，以提升查询效率。 知识发现: 数据挖掘：应用数据挖掘算法从空间数据中提取有价值的模式和知识，例如空间聚类、关联规则挖掘等。

在Oracle 10g数据库中，空间数据的研究和应用日益受到关注。