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基于空间聚类的平原旱作农区土地平整单元区划分方法

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农业工程学报 2015年第5期31卷 301-307页

作者：郝星耀潘瑜春唐秀美邱贺刘玉任艳敏北京林业大学北京100083 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 农业部农业信息技术重点实验室北京100097 北京市农业物联网工程技术研究中心北京100097

平整工程是土地整治项目的重要组成部分,其工程量和投资都占整个项目的很大比例,平整过程中通过合理规划土地平整单元区可以有效降低工程投资,并最大限度地满足农业生产需求。该文提出通过空间聚类划分平整单元区的方法,并基于工程量、... 详细信息

平整工程是土地整治项目的重要组成部分,其工程量和投资都占整个项目的很大比例,平整过程中通过合理规划土地平整单元区可以有效降低工程投资,并最大限度地满足农业生产需求。该文提出通过空间聚类划分平整单元区的方法,并基于工程量、平整度和单元区斑块规则度构建了用于确定最佳分区数及其平整单元区分布的目标函数。采用该方法对研究区进行平整单元区划分并计算相应评价参数,结果表明:随着分区数的增加工程量逐渐降低、分区间高程差升高,平整度下降、分区形状指数减小规则度升高,目标函数值随分区数增加呈现先降低后升高的趋势,根据目标函数的低谷可确定最优分区数目;相对于经验法,空间聚类法的工程量下降24%,高程极差下降11%,对于平整后项目区的平整工程量和平整度有较大地改善,但分区斑块形状指数增大11%,分区规则性降低,因此在实践中可将空间聚类法划分结果作为基础,再依靠专家经验对方案进行调整,以充分发挥2种方法各自的优势。

关键词：土地利用整治分区空间聚类土地平整平整单元区

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一种基于多约束的空间聚类方法

测绘学报 2011年第4期40卷 509-516页

作者：刘启亮邓敏石岩彭东亮中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

借助Delaunay三角网构建空间邻近关系的优势,通过施加不同层次、不同类型的约束,提出一种空间聚类的新方法。通过试验分析与比较发现,该算法可以探测复杂结构的空间簇,对噪声点稳健,并且能够同时顾及实体间空间位置与专题属性的相似性。

关键词：空间聚类 Delaunay三角网约束空间数据挖掘

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一种适应局部密度变化的空间聚类方法

测绘学报 2009年第3期38卷 255-263页

作者：李光强邓敏刘启亮程涛中南大学测绘与国土信息工程系湖南长沙410083 伦敦大学城市、环境与地理信息工程系伦敦

研究一种适应空间局部密度变化的空间聚类算法(简称ADBSC)。在该算法中,首先提出一种新的空间局部密度度量方法,即k-空间近邻最大距离,而为了表达空间局部密度变化特征,引入距离变化率概念,用于度量邻近目标间空间局部密度变化情况。然... 详细信息

研究一种适应空间局部密度变化的空间聚类算法(简称ADBSC)。在该算法中,首先提出一种新的空间局部密度度量方法,即k-空间近邻最大距离,而为了表达空间局部密度变化特征,引入距离变化率概念,用于度量邻近目标间空间局部密度变化情况。然后将所有空间邻近的距离变化率小于给定变化率阈值的空间目标标记为局部密度相等,再将空间邻近的局部密度相等的空间目标聚为一类,得到空间聚类结果。并给出ADBSC算法的详细描述和计算过程。最后,通过模拟实验和实际算例,对提出的方法进行验证。结果表明,该算法能够自动适应空间位置的局部密度变化,适应不同形态的空间簇,而且比DBSCAN算法更实用。

关键词：空间聚类空间局部密度空间近邻最大距离距离变化率

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面向属性空间分布特征的空间聚类

遥感学报 2017年第6期21卷 917-927页

作者：朱杰孙毅中李吉龙南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

空间聚类应当同时满足空间位置邻近和属性相似,在此背景下,为满足空间邻近实体之间趋势性和不均匀性的属性聚类需求,提出一种基于图论和信息熵的空间聚类算法。该算法主要是在Delaunay三角网空间位置聚类基础上,通过引入信息熵,采用多... 详细信息

空间聚类应当同时满足空间位置邻近和属性相似,在此背景下,为满足空间邻近实体之间趋势性和不均匀性的属性聚类需求,提出一种基于图论和信息熵的空间聚类算法。该算法主要是在Delaunay三角网空间位置聚类基础上,通过引入信息熵,采用多元相似性度量方法以解决二元关系在属性聚类中的缺陷,同时基于"等概率最大熵"原则提出了一种局部参数度量方法,用于表达邻近目标间属性分布的局部变化信息。将本文方法与多约束聚类方法和DDBSC聚类方法进行对比分析,结果表明:(1)在属性空间分布不均的情况下,本文方法的聚类精度要高于多约束方法和DDBSC方法,尤其是当属性空间分布不均程度不断扩大时,DDBSC和多约束算法会将空间簇内的实体误判为噪声;(2)在对异常值的敏感性问题上,3类方法都能识别出异常值的位置,但DDBSC和多约束算法对异常值具有一定的敏感性,聚类结果会掩盖属性分布的趋势性,本文方法受异常值影响很小。通过模拟实验和实际算例可以发现,在保证空间邻近的基础上本文方法具有如下优势:第一,能反映实体属性在空间分布中的趋势性特征;第二,能满足属性空间分布不均匀;第三,对异常值具有良好的稳健性。

关键词：空间聚类 Delaunay三角网信息熵趋势性不均匀性

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尺度驱动的空间聚类理论

测绘学报 2017年第10期46卷 1534-1548页

作者：李志林刘启亮唐建波香港理工大学土地测量与地理资讯学系西南交通大学高铁运营安全空间信息技术国家地方联合实验室四川成都611756 中南大学地理信息系湖南长沙410083

空间聚类是探索性空间数据分析的有力手段,不仅可以直接用于发现地理现象的分布格局与分布特征,亦可以为其他空间数据分析任务提供重要的预处理步骤。空间聚类有望成为大数据认知的突破口。空间聚类研究虽然已经引起了广泛关注,但是依... 详细信息

空间聚类是探索性空间数据分析的有力手段,不仅可以直接用于发现地理现象的分布格局与分布特征,亦可以为其他空间数据分析任务提供重要的预处理步骤。空间聚类有望成为大数据认知的突破口。空间聚类研究虽然已经引起了广泛关注,但是依然面临两大最根本的困境:"无中生有"和"无从理解"。"无中生有"指的是:绝大多数方法,即使针对不包含聚类结构的数据集,仍然会发现聚类;"无从理解"指的是:即使同一种聚类方法,采用不同的聚类参数就会获得千变万化的聚类结果,而这些结果的含义不明确。造成上述困境的根本原因在于:尺度没有在聚类模型中被当作重要参数而恰当地体现。为此,笔者受到人类视觉多尺度认知原理的启发,根据多尺度表达的"自然法则",建立了一套尺度驱动的空间聚类理论。首先将尺度定量化建模为聚类模型的参数,然后将空间聚类的尺度依赖性建模为一种假设检验问题,最后通过控制尺度参数以自动获得统计显著的多尺度聚类结果。在该理论指导下,可以构建适用不同应用需求的多尺度空间聚类模型,一方面降低了空间聚类过程中的主观性,另一方面有利于对空间聚类模式进行全面而深入的分析。

关键词：空间聚类尺度自然法则视觉认知假设检验

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一种基于双重距离的空间聚类方法

测绘学报 2008年第4期37卷 482-488页

作者：李光强邓敏程涛朱建军中南大学测绘与国土信息工程系湖南长沙410083 英国伦敦大学城市、环境与地理信息工程系伦敦

传统聚类方法大都是基于空间位置或非空间属性的相似性来进行聚类,分裂了空间要素固有的二重特性,从而导致了许多实际应用中空间聚类结果难以同时满足空间位置毗邻和非空间属性相近。然而,兼顾两者特性的空间聚类方法又存在算法复杂、... 详细信息

传统聚类方法大都是基于空间位置或非空间属性的相似性来进行聚类,分裂了空间要素固有的二重特性,从而导致了许多实际应用中空间聚类结果难以同时满足空间位置毗邻和非空间属性相近。然而,兼顾两者特性的空间聚类方法又存在算法复杂、结果不确定以及不易扩展等问题。为此,本文通过引入直接可达和相连概念,提出了一种基于双重距离的空间聚类方法,并给出了基于双重距离空间聚类的算法,分析了算法的复杂度。通过实验进一步验证了基于双重距离空间聚类算法不仅能发现任意形状的类簇,而且具有很好的抗噪性。

关键词：空间聚类双重距离双重距离直接可达双重距离相连

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基于栅格距离变换的扩展对象空间聚类方法

测绘学报 2009年第2期38卷 162-167,174页

作者：耿协鹏杜晓初胡鹏武汉工业学院湖北武汉430023 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 湖北大学资源环境学院湖北武汉430062

空间聚类是空间分析和空间数据挖掘的重要方法和研究内容。在地图代数中,通过建立栅格坐标与距离平方对应的栅格平方平面,计算栅格空间的最短距离,实现栅格距离变换。以栅格空间距离变换为基础,通过提取特征等距线,揭示简单的空间点集... 详细信息

空间聚类是空间分析和空间数据挖掘的重要方法和研究内容。在地图代数中,通过建立栅格坐标与距离平方对应的栅格平方平面,计算栅格空间的最短距离,实现栅格距离变换。以栅格空间距离变换为基础,通过提取特征等距线,揭示简单的空间点集聚类过程,并将这种算法扩展到点、线、面实体混合分布空间,以及加权距离以及障碍空间的空间聚类。算法分析表明该算法简单、合理。

关键词：空间聚类地图代数栅格距离变换

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基于空间聚类的城镇土地定级方法研究

武汉大学学报（信息科学版） 2006年第7期31卷 628-631页

作者：王海军张德礼武汉大学资源与环境科学学院武汉市江夏区国土资源管理局

分析了多因素综合评定法、级差收益测算法等城镇土地定级方法的不足,提出了基于空间聚类的地价分区定级法的主要思想和主要步骤,并以石狮市土地定级为例,验证了此方法。

关键词：城镇土地定级地价分区定级空间聚类

基于空间聚类增强Lightcuts的光照计算

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计算机学报 2013年第11期36卷 2364-2370页

作者：王光伟谢国富王文成中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

Lightcuts是面向多光源场景的高效绘制方法.它渐进地对光源进行聚类组织,并以二叉树进行管理,由此在绘制时可用一些光源聚类的代表光源(统称为‘光源割’)进行光照计算,以减少需要计算的光源数量.但是,当光源很多并分布复杂时,在二叉树... 详细信息

Lightcuts是面向多光源场景的高效绘制方法.它渐进地对光源进行聚类组织,并以二叉树进行管理,由此在绘制时可用一些光源聚类的代表光源(统称为‘光源割’)进行光照计算,以减少需要计算的光源数量.但是,当光源很多并分布复杂时,在二叉树结构中寻找光源割也要花费不少的计算.为此,有些方法提出利用绘制中的图像连贯性来减少光源割的搜寻计算,并取得了较好的效果.文中提出利用空间聚类来减少光源割的搜寻计算,即先根据位置和法向对场景中的几何位置进行聚类,为各个类的代表点寻找其光源割,以作为该类其它点搜索各自对应光源割的初始情况.实验表明,文中方法能很好地减少光源树中搜索光源割的计算,提高Lightcuts的光照计算效率,优于利用图像连贯性的加速方法,加速性能稳定,并且光源越多分布越复杂,加速效果越好.

关键词：光照计算 Lightcuts 空间聚类多光源真实感绘制