探讨资料采矿技术应用於时空资料分析之研究

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1、探討資料採礦技術應用於時空資料分析之研究張晉瑞環球技術學院資訊管理系中山大學海洋環境工程所charile.chang@msa.hinet.net薛憲文中山大學海洋環境工程系swshyue@mail.nsysu.edu.tw摘要應用資料探勘技術探討時空資料分析存在的問題範圍(SearchingSpace)以及作法，檢討時空問題的定義包含空間維度(spatialaxis)、時間維度(temporalaxis)、物件維度(featuresaxis)三個維度描述出所組成的空間集合。從資料探勘結果得到的規則(RuleTypes)型態出發，使用資料探勘方法關聯法則和聚類分析

2、來了解時空資料探勘(Spatial-TemporalDataMining)所遭遇基本問題及解決的方法。關鍵字：資料探勘、datamining壹、前言BakerEl-GeresyandChristopherJones的文章中提到時空的定義包含空間維度(spatialaxis)，時間維度(temporalaxis)，物件维度(featuresaxis)三個維度。可以用各種查詢語言(Queries)來定義並描述出以维度所組成的定義範圍(searchspace)，各領域專家進一步設計模組(models)來解決更加複雜的查詢問題。因此本篇文章特別針對時空(spatial-

3、temporal)所有相關文獻談到查詢問題和模組(model)設計來找出時空分析問題的範圍。時空資料庫(spatialtemporaldatabase)可以從時空現象來談可以分為三種基本類型：位置分析(thewhereview)、物件分析(thewhatview)、時間分析(thewhenview)°(l).Thewhereview:位置分析主要探討物件確切的空間位置(Locationbasedmodel)。(2).Thewhatview:物件特性分析主要探討物件的特徵或特性(Objectfeaturebasedmodel)。(3).Thesnapshotvie

4、w:瞬間分析主要討論某一時間點物件的特性(Timebasedmodel)。⑷.Thewhenview:時間的分析主要討論事件和事件之間的關聯性(Relationshipbetweenevents)。從時空的行為來談可以分為三種基本類型：(1).物件功能分析(TheFunctionalview):就空間位置關係而言，經過若干時間之後各物件位置已經改變。(2).物件趨勢(Thetrendview):各物件的特性跟著時間進行出現了變化。(3).物件的行為探討(TheBehaviorview):針對所有時空背景下的物件所改變的現象或行為進行分析探討我們最後目的要推論和展

5、示出時間及空間下的關係，這些時空的行為也可以稱為模式(pattern)，這些模式可以在時間不同而進行改變，但是如何顯現展示時間及空間的模式仍舊尚待繼續研究獲得解決。貳、問題探討[CristopheClaramunt2000]時空的關係表示(Temporalandspatialrelationship)必須先從時間的關係表示談起，時間的區間和時間操作運算包含:｛相等(equals)、先前(before)、相遇(meets)、涵蓋(overlaps)、期間(during)、開始(starts)、結束(finishes)｝。2.空間的操作運算關係表示包含｛相等(equ

6、al)、接臓touch)、完全包含(in)、部分包含(contain)、覆蓋(cover)、被覆蓋(covered)、完全重疊(overlap)、完全分開(disjoint)｝進一步綜合時間和空間兩者的關係可以得到時空的關係表示(Representationoftemporalspaces)時空關係表示包含有兩物件相等(EQUAL)、兩物件接觸(TOUCH)、A物件被包含於B物件(IN)、A物件包含B物件(CON)、兩物件只有部分覆蓋(CVR)、被覆蓋(CVRD)、兩物件重疊(OVLP)、兩物件完全分開(DISJ)等等。根據實際情況推論統計後得到空間的位向關係8

7、種，時間的關係7種，時空的關係卻高達有84種，在此限於篇幅無法完全列出。時空資料探勘所分析得到的規則涵蓋了上述所有可能發生的時空關係。二維空間的實際應用分析，時空關係分析可以從時間维度的遞移性開始，例如人口變化、商業移動改變的現象探討等。在同時具有時間和空間以及其他屬性维度的應用領域之下，研究問題必須能同時包含時間維度和空間維度所有的語意查詢2*能稱為具有一般性。至於探討造成如此結果背後的原因則必須從時空的轉換改變來探討，分為以下兩種情形來進行討論。(1).第一種是開始和結束狀態的推論：由物件在開始或結束的狀態下，探討造成最後呈現的結果所造成的原因。(2).第二

8、種是轉換改變的探討：從空