沙塵暴資料的數(shù)據(jù)挖掘算法分析及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文介紹了國內(nèi)外沙塵暴研究現(xiàn)狀和氣象數(shù)據(jù)挖掘現(xiàn)狀，及數(shù)據(jù)挖掘的過程模型、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘步驟等基礎(chǔ)知識，并對Microsoft的數(shù)據(jù)挖掘規(guī)范OLE DB for DM和數(shù)據(jù)挖掘擴(kuò)展(DMX)做了簡要介紹。 國內(nèi)氣象數(shù)據(jù)挖掘的研究尚處于起步階段。氣象數(shù)據(jù)挖掘具有較大的挑戰(zhàn)性。其原因有二：其一，氣象數(shù)據(jù)是一種復(fù)雜數(shù)據(jù)，即是空間數(shù)據(jù)，又是時間序列數(shù)據(jù)，且其存儲格式多種多樣；其二，氣象數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)比較復(fù)雜，專用挖掘算

2、法比較少。 通過分析用戶的需求，首先確定了沙塵暴數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)，并提出解決該任務(wù)的數(shù)據(jù)挖掘算法。從西北241個站46年的氣象觀測資料中選擇與任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行清理轉(zhuǎn)換后建立數(shù)據(jù)倉庫。開發(fā)了可視化的交互式數(shù)據(jù)挖掘界面，使數(shù)據(jù)清理轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)挖掘、模式評估、挖掘結(jié)果顯示等都在一個可視、交互的平臺下進(jìn)行。 本文嘗試將常用的挖掘算法如關(guān)聯(lián)分析、回歸分析、聚類、空間分析等應(yīng)用于氣象數(shù)據(jù)挖掘，得到了一些有用的知識。

3、本文為了解決氣象領(lǐng)域問題，采用簡化的DBSCAN方法實(shí)現(xiàn)了“圓形區(qū)域連續(xù)算法”和“簡單時間連續(xù)算法”；并針對基于密度的聚類算法存在漏簇的不足，提出了ε-圓掃描法、矩形掃描法等算法，這兩個算法可以準(zhǔn)確地在樣本區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)是否存在滿足條件的高密度連續(xù)區(qū)域；本文提出了一個基于約束的具有簇評價功能的連陰雨算法(Continuous RainFall&Overcast，CRFO)，該算法采用分層聚類的思路實(shí)現(xiàn)，可以有效地解決氣象領(lǐng)域中時間連續(xù)問題；

4、本文也提出可折疊任意時段周期值抽取算法，該算法解決了OLAP鉆取、簡單SOL匯聚無法實(shí)現(xiàn)有折疊資料的匯聚功能。 利用沙塵暴數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了一些中國西北地區(qū)沙塵暴很重要的特點(diǎn)，這些知識可以幫助氣象科研人員或氣象預(yù)報員研究或預(yù)報沙塵暴的起源、移動、出現(xiàn)時間、出現(xiàn)次數(shù)等，這說明數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在氣象數(shù)據(jù)挖掘方面的應(yīng)用是有效果的。 利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對氣象數(shù)據(jù)實(shí)施挖掘是可行的，但要在氣象領(lǐng)域廣泛使用，還需要針對氣象數(shù)據(jù)和氣象工作的