代闖闖

摘 要 隨著信息技術與數(shù)據處理技術的不斷發(fā)展，人們逐漸認識到空間數(shù)據的存在及其巨大的價值，各國紛紛耗費巨資挖掘研究空間數(shù)據。文章主要討論了空間大數(shù)據的價值以及如何發(fā)掘空間大數(shù)據兩方面的問題。

關鍵詞 大數(shù)據；空間數(shù)據；挖掘利用

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）16-0001-01

大數(shù)據又稱巨量資料，是指那些由于資料規(guī)模過于龐大，導致目前的數(shù)據處理技術難以在合理的時間內完成收集處理，并為企業(yè)經營決策所用的資訊。主要有4V特點，即數(shù)量大（Volume）、速度高（Velocity）、多樣化（Variety）、價值大（Value）。其中有八成以上的大數(shù)據屬于空間數(shù)據，它的開發(fā)利用對人類有重要意義。

1 空間大數(shù)據的價值

1.1 總體認知原貌

大數(shù)據的開發(fā)利用讓人類可以從虛擬信息世界中觀察到世界的全貌，在大數(shù)據產生以前，受空間數(shù)據采集、數(shù)據儲存、運算處理等能力的限制，概率統(tǒng)計工作只能從采用隨機抽樣的方法，根據樣本數(shù)據來推測全體數(shù)據。這就猶如盲人摸象，只是對局部數(shù)據有很深的了解，很難真正認識總體的規(guī)律和變化。

但是在大數(shù)據時代，人們可以收集存儲大量的數(shù)據，從而克服了抽樣調查的局限性。人們可以從大數(shù)據中了解世界的原貌，進而尋找其中隱含的規(guī)律。比如對氣象衛(wèi)星傳回的數(shù)據進行分析，從而準確進行天氣預報[1]。

1.2 基礎性資源

美國著名經濟學家詹姆斯·麥肯錫認為數(shù)據也是一種基礎性資源，甚至與物質資金、人力資源一樣重要，它可以為世界經濟創(chuàng)造巨大的價值。美國政府認為大數(shù)據是“未來的新石油”，關系到國家經濟的未來。

2 大數(shù)據下的空間數(shù)據挖掘

2.1 基本的大數(shù)據技術

基本的大數(shù)據技術有搜集、儲存、處理、表達以及評估。

1）搜集技術。大數(shù)據的產生與發(fā)展離不開移動設備、RFID技術、傳感技術、網絡技術、電子商務、追蹤系統(tǒng)等數(shù)據產品的發(fā)展。目前按照數(shù)據獲取方式可將空間數(shù)據分為點方式、面方式以及移動方式三種獲取方式。點方式獲取就是通過GPS接受終端、全站儀等逐點搜集地表的空間坐標；面方式獲取就是通過衛(wèi)星遙感、航空遙感等大面積獲取影像資料，并從中提取相關的幾何特征；移動方式獲取是將GPS、RS、GIS的技術手段植入對地觀測系統(tǒng)中，從而獲取、儲存、分析空間數(shù)據。

2）儲存技術。它是數(shù)據挖掘的基礎，其價值就是為不斷增加的大數(shù)據提供性能穩(wěn)定可靠、擴展性強的儲存管理方案。比如負載均衡、分布式數(shù)據儲存等。

3）處理技術。其任務是完成數(shù)據→信息→知識→智慧的轉變。比如地物疊加，空間數(shù)據的分析、挖掘、清理等，目標緩存以及影響分割等。

4）表達技術。顧名思義就是向用戶清楚、有效的表達數(shù)據中包含的信息，以提供新視角尋找難以掌握的數(shù)據。比如數(shù)字中國、3D地圖、數(shù)字模型、平面地圖等。

5）評估技術。由于大數(shù)據的數(shù)據量龐大、測量密度高所以很容易出錯，評估技術的作用就是盡量減少錯誤帶來的風險。比如邏輯性評估方法、基于異常值或者核算的評估方法[2]。

2.2 發(fā)現(xiàn)空間知識

發(fā)現(xiàn)空間知識就是指通過一系列的空間數(shù)據挖掘方法從空間大數(shù)據中提取出未知的、有價值、可解規(guī)則的技術，它是一個由空間數(shù)據發(fā)展到空間信息，再由空間信息發(fā)展到空間知識的過程?？臻g數(shù)據發(fā)掘系統(tǒng)的作用在于將空間數(shù)據進行歸納整理，并升華成空間知識，再將這些新得到的知識與數(shù)據結合，做到對數(shù)據的處理、判斷和決策。空間知識具有自學習性、自提升性、普遍性等特點，所以容易被人們認可和利用，是決策的重要依據。

如果空間技術能夠廣泛應用于各行各業(yè)的話，那么人類的學習方式、工作方式、生活方式都會變得更加精細。從而有效提高資源利用率，減少資源浪費；促進人類生產力水平的發(fā)展。對于人類應對金融危機、能源危機、生態(tài)環(huán)境惡化等問題有巨大的幫助作用[3]。

2.3 萃取數(shù)據智能

所謂的數(shù)據智能就是對收集到的數(shù)據進行全面深入的分析，從中獲得更為系統(tǒng)、更為全面、更為新穎的知識用來解決相關問題。是一種能夠靈活、迅速、有效、正確、全面的理解問題和解決問題的能力?？臻g數(shù)據智能主要由透徹的感知能力、廣泛的互動和智能化更加深入三大元素組成。三者協(xié)同合作，共同獲取數(shù)量更多、內容更加全面的數(shù)據信息，通過互聯(lián)網絡實現(xiàn)這些數(shù)據的傳遞、分享。并利用與之相關的技術和方法深入分析數(shù)據、挖掘數(shù)據，形成一個層次結構。

如果認為大數(shù)據的智能僅僅是將不同的數(shù)據挖掘技術簡單的疊加到一起，那就大錯特錯。它是一個擁有合理的組織機構、優(yōu)良的運行程序、強大的綜合功能的面向某一個應用行業(yè)的系統(tǒng)智慧。一個行業(yè)的系統(tǒng)結構越合理，那么內部的消耗就會越小，功效就會越大，系統(tǒng)智慧就會越高，反之就會越低。人和大數(shù)據的每一次交流互動就意味著可以以更為完美、更為高效的方法進行分析和計算，通過對不同地域、不同行業(yè)、不同部門的海量數(shù)據的分析，提取出與當前情況相符的信息，從而為解決問題提供有效的方案。比如美國遭受卡特里娜颶風襲擊后，受災地區(qū)的電力、通訊、交通等設施損毀情況嚴重，在這種情況下海岸巡邏隊的隊員就通過GPS的坐標來尋找災民[4]。

上述只是一些淺層次的數(shù)據智能，更深層次的是創(chuàng)造數(shù)據的新價值。一方面把空間大數(shù)據知識應用于各行各業(yè)可以產生許多新的知識，可以再次形成新的智慧表達形式，從而形成更深層次的知識挖掘機制，即在知識中挖掘知識。另一方面可以重新定義政府、企業(yè)與個人之間的交往互動方式，從而提高互動交流的明確性、準確性和靈活性。從傳統(tǒng)的單維度生產、消費，管理、被管理，向多維度的合作關系轉變。在這種關系下每個人以及每個組織都能夠自由、精確的傳遞信息和獲取信息，從而對對方的行為產生正面影響，從宏觀上實現(xiàn)智能運行效果。

3 結論

隨著科技的進步，人類的數(shù)據處理能力越來越強，人類逐漸認識到傳統(tǒng)的抽樣調查猶如盲人摸象，很難準確的了解總體數(shù)據的特征，所以人們開始研究大數(shù)據的運用方法。筆者從基本的大數(shù)據技術、發(fā)現(xiàn)空間知識和萃取數(shù)據智能三個方面向大家介紹了大數(shù)據下的人類對空間數(shù)據挖掘，希望對各位有所

幫助。

參考文獻

[1]王樹良，丁剛毅，鐘鳴.大數(shù)據下的空間數(shù)據挖掘思考[J].中國電子科學研究院學報，2013，05（04）：18-22.

[2]王茜，何巨璞，黃瑞鋒.大數(shù)據下的空間數(shù)據挖掘思考[J].信息通信，2014，02（04）：04-08.

[3]王鑫.基于形式概念的空間數(shù)據挖掘方法研究[J].遼寧科技大學，2012，04（10）：19-33.

[4]于永玲，李向，宗思生，施進發(fā).基于校園GIS的空間數(shù)據挖掘系統(tǒng)原型[J].計算機技術與發(fā)展，2013，08（06）：20-24.endprint