移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)挖掘方法研究.pdf

1、近年來,隨著GPS設(shè)備、RFID傳感器、衛(wèi)星和無線通信等技術(shù)的快速發(fā)展,全球范圍內(nèi)的各種大小的移動(dòng)對(duì)象都可以得到有效跟蹤,由此產(chǎn)生了越來越多的移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)被收集并存儲(chǔ)在移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著大量的信息,迫切需要研究人員對(duì)其進(jìn)行有效地分析。本課題以移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,以移動(dòng)對(duì)象的活動(dòng)模式發(fā)現(xiàn)為研究的主要目標(biāo)。本課題研究的工作主要包括如下幾個(gè)方面:
　　1.以移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)挖掘的目標(biāo)和任務(wù)為驅(qū)動(dòng),在分析現(xiàn)有移動(dòng)

2、對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的目標(biāo)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,深入研究現(xiàn)有移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)理論、方法,提出了一種新的移動(dòng)對(duì)象周期行為活動(dòng)挖掘系統(tǒng)框架,能夠從不同層次對(duì)移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)展開分析和挖掘,并發(fā)現(xiàn)移動(dòng)對(duì)象的活動(dòng)特點(diǎn)。
　　2.針對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘方法過分追求效率而忽略軌跡運(yùn)動(dòng)特征問題,提出了一種基于結(jié)構(gòu)特征的軌跡分析方法,該方法從微觀角度對(duì)移動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)模式和軌跡特征進(jìn)行分析。通過抽取軌跡的結(jié)構(gòu)特征對(duì)移動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行比較,能夠從更全

3、面的角度分析對(duì)象的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),此外,通過設(shè)置軌跡的結(jié)構(gòu)權(quán)重,可以靈活地調(diào)整軌跡結(jié)構(gòu)的敏感程度,從而快速、高效、靈活地對(duì)移動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析。
　　3.為深入分析移動(dòng)對(duì)象的活動(dòng)特點(diǎn),提出了一種基于協(xié)同過濾的移動(dòng)對(duì)象興趣活動(dòng)發(fā)現(xiàn)算法。該方法從宏觀角度對(duì)移動(dòng)對(duì)象的興趣活動(dòng)以及興趣路徑進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。該方法首先對(duì)移動(dòng)對(duì)象的軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,給出了移動(dòng)對(duì)象活動(dòng)的熱點(diǎn)區(qū)域發(fā)現(xiàn)算法,解決了對(duì)象活動(dòng)發(fā)現(xiàn)和表示的問題。通過借助協(xié)同過濾算法,發(fā)現(xiàn)在興趣

4、活動(dòng)上較為相似的對(duì)象,并以近鄰的歷史活動(dòng)為基礎(chǔ)推薦對(duì)象潛在的興趣活動(dòng)。在對(duì)象興趣活動(dòng)的基礎(chǔ)上,引入時(shí)間標(biāo)記的最大公共子模式方法,發(fā)現(xiàn)近鄰對(duì)象之間的興趣活動(dòng)路徑。
　　4.通過對(duì)移動(dòng)對(duì)象活動(dòng)的時(shí)空特點(diǎn)進(jìn)行分析,研究移動(dòng)對(duì)象活動(dòng)的周期特性,提出一種基于多粒度的移動(dòng)對(duì)象周期活動(dòng)發(fā)現(xiàn)方法,用于在多種時(shí)空粒度下對(duì)移動(dòng)對(duì)象活動(dòng)進(jìn)行周期活動(dòng)發(fā)現(xiàn)。該方法對(duì)對(duì)象的活動(dòng)進(jìn)行時(shí)空建模,并給出多粒度活動(dòng)發(fā)現(xiàn)算法,對(duì)移動(dòng)對(duì)象的活動(dòng)進(jìn)行多粒度表示。該方法不僅

5、能在能夠在周期未知的情況下發(fā)現(xiàn)單對(duì)象的活動(dòng)周期,還能夠發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)活動(dòng)的周期。
　　5.通過構(gòu)建移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)挖掘原型系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)的一系列分析,并結(jié)合煤礦領(lǐng)域關(guān)于人員定位相關(guān)的需求,給出了移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘在煤礦領(lǐng)域的啟發(fā)式應(yīng)用,有效地將移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘方法與實(shí)踐進(jìn)行了結(jié)合,印證了移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)方法的可行性和有效性,為多領(lǐng)域移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)挖掘理論和方法提出了新的思路和新的探索。
　　該論文有圖60幅,表1