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第1章 绪论1

1.1 问题的提出1

1.2 国内外研究进展3

1.2.1 土地用途分区3

1.2.2 领域知识的获取与表达6

1.2.3 人工免疫系统算法及其改进8

1.2.4 空间数据挖掘9

1.2.5 存在的问题15

1.3 研究目标与方案16

1.3.1 研究目标16

1.3.2 研究内容16

1.3.3 研究思路17

1.4 相关学科及其关系18

1.4.1 数据挖掘19

1.4.2 人工智能20

1.4.3 地学数据分析20

1.4.4 空间推理20

1.4.5 空间数据库系统21

1.4.6 土地利用规划22

1.5 本章小结22

第2章 面向土地用途分区的空间数据挖掘理论23

2.1 有关概念23

2.1.1 土地用途分区23

2.1.2 空间数据挖掘27

2.2 土地领域的空间数据挖掘内容与特征28

2.2.1 空间数据挖掘的内容28

2.2.2 空间数据挖掘的特征29

2.3 土地领域空间数据挖掘的体系与过程30

2.3.1 空间数据挖掘体系30

2.3.2 空间数据挖掘过程32

2.4 空间数据挖掘的方法34

2.4.1 空间关系34

2.4.2 空间统计学36

2.4.3 聚类分析37

2.4.4 Apriori算法39

2.4.5 概念格41

2.4.6 决策树43

2.4.7 人工智能44

2.5 土地用途分区知识与挖掘模型48

2.5.1 土地用途分区的知识体系48

2.5.2 土地用途分区挖掘模型55

2.6 本章小结57

第3章 土地利用知识挖掘模型58

3.1 空间关联规则挖掘58

3.1.1 空间关联规则的定义58

3.1.2 空间关联规则挖掘的步骤59

3.1.3 已有挖掘算法60

3.2 土地利用数据的模糊概念格61

3.2.1 土地利用的概念格表示61

3.2.2 土地利用的模糊概念格表示65

3.3 模糊概念格构建算法的关键技术66

3.3.1 模糊概念格构建67

3.3.2 渐进式算法的改进70

3.3.3 Hasse图的绘制73

3.3.4 复杂空间系统的处理75

3.4 土地利用空间关联规则提取77

3.4.1 相关概念77

3.4.2 生成非冗余规则78

3.4.3 空间关联规则的直接提取法80

3.5 基于本体的地理实体语义相似度模型81

3.5.1 语义相似度与地理空间实体语义相似度81

3.5.2 改进的地理实体语义相似度测度模型83

3.6 本章小结86

第4章 领域知识驱动的土地用途分区挖掘模型87

4.1 土地用途分区的聚类问题87

4.1.1 土地用途分区的问题87

4.1.2 土地用途分区聚类问题的描述90

4.2 混沌免疫克隆选择算法93

4.2.1 克隆选择理论94

4.2.2 混沌免疫克隆选择算法98

4.3 混沌免疫克隆选择空间聚类100

4.3.1 编码方案102

4.3.2 抗体-抗原亲和度函数改进103

4.3.3 混沌免疫克隆选择聚类算子106

4.3.4 终止条件109

4.3.5 混沌免疫克隆选择算法描述109

4.4 顾及语义相似度的土地用途分区挖掘模型111

4.4.1 小图斑模式的划分111

4.4.2 土地用途分区策略112

4.4.3 土地用途分区算法113

4.4.4 土地用途分区结果的评价114

4.5 本章小结115

第5章 土地用途分区案例研究116

5.1 面向土地用途分区的空间数据挖掘原型系统设计116

5.1.1 系统结构设计117

5.1.2 系统功能设计118

5.1.3 系统数据库设计118

5.1.4 系统模型库实现120

5.1.5 系统知识库实现122

5.2 土地用途分区数据整合124

5.2.1 分区单元处理124

5.2.2 数据预处理125

5.3 湖北省宜城市土地用途分区129

5.3.1 研究区概况129

5.3.2 社会经济条件130

5.3.3 土地利用现状与空间格局分析131

5.3.4 土地用途分区知识获取133

5.3.5 非分区图斑的提取137

5.3.6 目标函数的确定137

5.3.7 分区知识139

5.3.8 实验结果140

5.3.9 土地用途分区方案评价142

5.4 海南省昌江县乌烈镇土地用途分区143

5.4.1 研究区概况143

5.4.2 模型总体框架144

5.4.3 土地用途分区过程144

5.4.4 实验结果与分析147

5.5 海南省昌江县海尾镇土地用途分区150

5.5.1 研究区概况150

5.5.2 土地利用类型的语义相似度实验151

5.5.3 土地用途分区实验151

5.6 本章小结154

第6章 结语155

6.1 总结155

6.2 创新点与研究特色156

6.3 后续研究问题及展望157

参考文献159