k-means算法改进及其在森林健康评价中的应用

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1、＇密级：分类号；学校代号：１０５３８学号：２２０１２０００８６劣弁寺ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕ出ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕±学术学位论文Ｋ－Ｍｅａｎｓ算法改进及其在森林健康评价中的应用作者姓若：谭浩导师姓名：李建军培养学院：计算机与信息工程学院：计算机症用技术学科違称研究方向：网络与信息系统２０１５提交日期：年５月Ｔｈｅ－ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＫＭｅａｎｓＡｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＦｏＫｓｔＨｅａ

2、ｌｔｈＡ巧ｅｓｓｍｅｎｔｂｙＴＡＮＨａｏＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌ化Ｉｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅｐＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｒｒｉｎｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬＩＪｉａｎｕｎｊＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ４％ＳｈａｏｓｈａｎＳｏｕｔｈ民ｏａｄ，ＴｉａｎｘｉｎＤｉｓｔｒｉｃｔＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１０００４，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡＭａｙ

3、，２０１５中表＃Ａ种栽夫令学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人。和集体，均已在文中Ｗ明确方式表明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；户／ｒ年ｒ月日中表袜Ａ种我夫旁学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关

4、部口或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于：１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请您在Ｗ上相应方框打Ｖ）作者签名；醉导师签名＞瓜年ｒ月ｉ。口曰矣年ｒ月多曰摘要一本文针对经典Ｋ－Ｍｅａｎｓ算法存在的些缺陷评价指，结合森袜健康一标选取的实际情况－Ｍｓ，对经典Ｋｅａｎ算法进行了系列的改进，并将改Ｋ－Ｍｅａｎｓ算法作为森林健康评价的方法应用于森林健康评

5、价对进的，这提高森林健康评价结果的精确度有着很强的理论和现实意义。本文主要的研究内容和研究结论包括；（１）通过分析和对比各种聚类分析算法及其经典Ｋ－Ｍｅａｎｓ算法的聚－类思想及基本流程，总结出经典ＫＭｅａｎｓ算法所具有的优点与缺蹈；２－（）针对经典ＫＭｅａｎｓ聚类算法的不足，提出了基于维方差排序的Ｋ－ＭｅａｎｓＫ改进算法，同时采用最小距离代价函数确定聚类划分簇数值，Ｗ増加算法在选取初始聚类中也时的合理性，提高聚类结果的准确度；（３）采用国际通用的Ｉｒｓ、Ｇｌａｓｓ、ＷｉｎｅＥｃｏｌｉｉ和四个数据集作为测－试数据集，利用数值模拟对提出的基于维方

6、差排序的ＫＭｅａｎｓ算法进巧了检验。结果表明：优化改进后的算法所选取的初始聚类中也十分接近于聚类迭代后最终收敛的聚类中也－Ｍｅａｎｓ，并且聚类结果相对于经典Ｋ聚类算法更具稳定性。一一（４）结合湖南省大围山自然保护区的实际情况研究对象，Ｗ科学理论为依据，逸取林分郁闭度等１３个指标来构建大围山区域的森林健康评价指标体系，并采用基于知识粒度的权重确定方法对各项指标进行权重确定－Ｍ。将改进的基于维方差排序Ｋｅａｎｓ算法应用到森林健康，获得了比较理想的评价结果，评价中，并对评价结果进行了分析相比传统的健康公式法计算综合值进巧评价分析，更具实际意义和应用价值

7、。评价方法的选取是森林健康评价过程中的关键，将会直接影响到最终的评价结果。己有的森林健康评价方法，大多数是采用等距划分思想确定评价标准，通过森林健康评价模型获得评价结果。将基于维方差排序的Ｋ－Ｍｅａｎｓ算法应用到森林健康评价，増加了评价标准划分的客观性和合理性一，也在定程度上提高了评价结果的准确率。－关键词：ＫＭｅａｎｓ篇法聚类分析；维方差排序；；初始器类中也；森林健康评价ＩＡＢＳＴＲＡＣＴ＾ＡｔｓｔｆＫ－ｔｉｍｉ打ｇａｏ