GIS与空间数据挖掘技术在环境污染事故应急处理系统中的应用研究

摘要

近年来,环境污染问题日益严重,为有效防范环境污染事故,需要及时合理的处理各类可能发生的突发性环境污染事故。本文根据某市环境污染事故的基本情况,将GIS技术和空间数据挖掘技术应用到环境污染事故应急处理系统中,通过挖掘出一些隐含的规则,从而分析得出环境污染事故影响的主要区域及其原因,并对此提出相应的对策,对提高环境污染事故应急处理能力有重要的现实意义。
　　 本文首先研究了GIS技术和空间数据挖掘技术。然后说明了对空间数据进行数据预处理以提高算法挖掘效率的必要性,详细描述了数据预处理的几种常见方法,对环境污染数据进行了数据概化和数据归约,为反映空间对象属性数据的特征和空间对象之间的空间关系设置了空间谓词,并将谓词数值化;为处理数据库中的大量不完备数据引入了粗糙集理论,并利用粗糙集理论对环境污染数据属性进行了分析。其次,研究了空间关联规则中的Apriori算法,针对空间数据的特点提出了扩充的Apriori算法,并将其应用于环境污染事故应急处理的数据挖掘中,该算法解决了Apriori算法的局限性。
　　 最后介绍了使用Delphi和MapX开发的环境污染事故应急处理系统,给出了系统的总体设计及其各个功能的实现。然后针对本系统的不足对GIS技术及空间数据挖掘技术在环境污染事故应急处理系统中的进一步应用作了展望。
　　 综上所述,将GIS技术和空间数据挖掘技术结合应用到本系统中,可以有效的对空间数据进行分析,得到有价值的关联规则知识,为事故的应急处理提供有效决策。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究的现状及意义

1.3 GIS与空间数据挖掘的研究现状

1.3.1 GIS研究现状

1.3.2 空间数据挖掘研究现状

1.4 本文研究的主要内容

2 GIS与空间数据挖掘技术

2.1 GIS技术

2.1.1 GIS的定义

2.1.2 GIS的组成

2.1.3 GIS的功能及应用

2.2 空间数据挖掘技术

2.2.1 空间数据挖掘的基本概念

2.2.2 空间数据挖掘的方法

2.2.3 空间数据挖掘可发现的知识类型

3 空间数据预处理

3.1 引言

3.2 常见的空间数据预处理方法

3.3 基于MapX的空间数据预处理过程

3.2.1 数据收集

3.2.2 数据的提取和整合

3.2.3 数据概化

3.2.4 数据归约

3.4 Rough Set理论在空间数据预处理中的应用

3.4.1 Rough Set理论的概念

3.4.2 Rough Set在环境污染数据属性分析中的应用

4 空间关联规则在提取周边环境污染特征中的应用

4.1 空间关联规则的相关概念

4.1.1 空间关联规则的定义

4.1.2 空间关系表达与空间谓词

4.2 经典的Apriori算法

4.3 空间关联规则挖掘过程及其算法的实现

4.3.1 空间关联规则挖掘过程

4.3.2 空间关联规则算法参数

4.3.3 空间关联规则算法实现

5 系统的设计与实现

5.1 系统设计

5.1.1 开发工具的选择

5.1.2 数据库的设计

5.1.3 系统总体结构

5.2 系统主要功能

5.2.1 基本功能

5.2.2 辅助决策

5.2.3 应急处理

5.3 系统中关键技术问题的解决

5.3.1 最短路径

5.3.2 利用MapX处理图层

6 结束语

6.1 工作总结

6.2 系统展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读学位期间的主要成果