隨著地理數(shù)據(jù)獲取能力的不斷提升,地理數(shù)據(jù)體量呈指數(shù)增長,數(shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)性質(zhì)更加多元化。對數(shù)據(jù)的有效甄別和歸類成為理解地理現(xiàn)象時空特征、演化過程和行為機(jī)制的關(guān)鍵。傳統(tǒng)聚類方法面臨數(shù)據(jù)體量大、維數(shù)高、質(zhì)量差的挑戰(zhàn),加之對地理空間與時間關(guān)聯(lián)分析的需求,對聚類方法改進(jìn)和提升研究的要求越來越迫切。本文介紹了從單向到三向聚類構(gòu)建思路的變革。單向聚類是僅在樣本或?qū)傩苑较蛏线M(jìn)行聚類,易忽視非常相似的局部特征、易犯"橫看成嶺側(cè)成峰"的錯誤。雙向聚類是基于數(shù)據(jù)矩陣內(nèi)元素值的相似性,形成一個子矩陣分割方案,使子矩陣內(nèi)元素相似度盡可能高,子矩陣間元素相似度盡可能低,從而實現(xiàn)行列兩方向的同時聚類,避免了單向聚類的不足。鑒于雙向聚類難以滿足地理研究超出雙向的解譯需求,本文提出并研發(fā)了一個全新的三向聚類方法,給出了運用該方法開展地理時空格局過程探測的流程,總結(jié)了如何根據(jù)研究涉及的"空間—時間—尺度—屬性"構(gòu)建三維數(shù)據(jù)體;最后,展示了三向聚類的地理實踐案例。結(jié)果表明:①三向聚類是一種大數(shù)據(jù)時代探測地理數(shù)據(jù)時空分異規(guī)律的有效方法,可以解決數(shù)據(jù)維度高、質(zhì)量低等問題;②面對不同的地理問題,三向聚類在算法層面上是通用的,不同... 

【文章來源】：地理學(xué)報. 2020,75(05)北大核心CSSCIEICSCD

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【部分圖文】：

根據(jù)不同地理問題組織的數(shù)據(jù)矩(體)的案例

圖6 根據(jù)不同地理問題組織的數(shù)據(jù)矩(體)的案例(1)各方向分別解譯：僅從空間方向上看（圖7b），前門東大街、美國大使館區(qū)的PM2.5值相對較低，北京西部的奧體、官園、萬壽寺、天壇等區(qū)域的PM2.5值居中，北四環(huán)北路、農(nóng)展館、東四、豐臺花園、南三環(huán)西路、永定門大街等區(qū)域PM2.5值較高[23]。當(dāng)然，也可以分別從天尺度（圖7c）或小時尺度上（圖7d），解譯聚類結(jié)果。

圖8a展示了中國1979年以來紫丁香開花始期序日呈現(xiàn)的3種格局（聚類結(jié)果）；根據(jù)開花序日特早與較早的分界線變化，可知格局1～3分別表示花始期序日不斷提前的狀態(tài)。將圖8a空間解譯的結(jié)果代入到圖8b可以實現(xiàn)中國過去40年開花始期的時空格局與演化過程的聯(lián)合解譯，并將其時空演化可分為4個階段：(1)普遍較晚期（1978—1995年）：中國開花始期序日在格局1和2之間波動，開花始期普遍較晚，江西、新疆北部和內(nèi)蒙古中部開花始期變化頻繁；(2)集聚提前期（1996—1998年）：中國開花始期序日集聚提前，呈現(xiàn)從格局1到格局2再到格局3的直線提前趨勢，中國西南和東北區(qū)域開花始期都呈現(xiàn)大幅提前趨勢；(3)波動提前期（1999—2012年）：中國開花始期序日在格局2和格局3之間波動，開花始期呈現(xiàn)波動性提前，福建、湖南和黑龍江東部開花始期變化頻繁；(4)穩(wěn)定提前期（2013—2018年）：中國開花始期序日，呈現(xiàn)穩(wěn)定提前狀態(tài)[21]。4.2.2“先時間再空間”的聯(lián)合解譯

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地理大數(shù)據(jù)為地理復(fù)雜性研究提供新機(jī)遇[J]. 程昌秀,史培軍,宋長青,高劍波.  地理學(xué)報. 2018(08)
[2]新時代地理復(fù)雜性的內(nèi)涵[J]. 宋長青,程昌秀,史培軍.  地理學(xué)報. 2018(07)
[3]地理學(xué):從知識、科學(xué)到?jīng)Q策[J]. 傅伯杰.  地理學(xué)報. 2017(11)
[4]地理探測器:原理與展望[J]. 王勁峰,徐成東.  地理學(xué)報. 2017(01)
[5]全科醫(yī)學(xué)研究熱點雙向聚類計量分析[J]. 牛玉敬,胡亞平,黎莉.  中國全科醫(yī)學(xué). 2016(36)
[6]基于文獻(xiàn)計量學(xué)的家庭照顧者相關(guān)研究現(xiàn)狀及熱點分析[J]. 蘇盼,王安妮,張杰.  中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志. 2016(09)
[7]云居山栓皮櫟群落特征及多樣性研究[J]. 方全,劉以珍,林朝暉,蔡奇英,易淑德,葛剛.  植物科學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[8]精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究熱點的雙向聚類計量分析[J]. 徐速,李維.  醫(yī)學(xué)與哲學(xué)（B）. 2015(06)
[9]地理學(xué)時空數(shù)據(jù)分析方法[J]. 王勁峰,葛詠,李連發(fā),孟斌,武繼磊,柏延臣,杜世宏,廖一蘭,胡茂桂,徐成東.  地理學(xué)報. 2014(09)
[10]基于雙向聚類方法的中醫(yī)治療中風(fēng)病方劑配伍規(guī)律知識發(fā)現(xiàn)[J]. 吳磊,李舒.  中國中醫(yī)藥信息雜志. 2013(11)



本文編號：3567638