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地理区划是区域分异规律知识、专家先验知识以及隐性知识的集合。20世纪50年代以来,我国区划研究全面开展,成果不断涌现,为知识发现提供了丰富的知识源。由于区划的特殊内涵,其成果具有高度的综合性和知识性,多以地图的方式呈现,在区划研究过程中又积累了大量专家先验知识,区划成果的空间与先验资料库的高度集成等特点,为开展指向性强、高效率的知识发现挖掘提供了较好的研究基础。目前基于地理区划开展知识发现的研究还较为欠缺,许多区划知识有待总结与挖掘,本文拟对地理区划成果及其方法开展认知研究,梳理不同类型地理区划的成果体系,构建面向知识发现的地理区划知识体系,并利用大数据时代多源数据可获取性强和数据挖掘技术的优势,研究地理区划的空间知识发现方法体系,为今后开展地理区划研究、实现成果转化升级以及知识的深度应用提供科学参考。本论文的主要研究内容包括以下几个方面: (1)地理区划单元属性关联规则的知识发现方法研究。针对区划方案对区划空间单元的多维属性描述存在定量化程度不高、完整性不足、关联性较弱等问题,研究基于关联规则算法的不同单元主导特征以及同一单元中多维属性关联模式的挖掘方法体系,包括数据处理、规则表构建方法以规则解读与知识提取方法等,为挖掘区划属性之间复杂的关联性,获取新的地学关联知识,以及区划方案的补充完善提供科学支撑。 (2)地理区划单元特征差异主导因素的知识发现方法研究。结合数理统计、关联分析、可视化叠加等方法,从区划特征参数构建、区划特征差异主导因素确定、主导特征的区域差异分析等方面开展研究,探讨地理区划的分异机理并建立区划特征主导因素的知识发现方法体系,为区划方案从表征型到成因型划分以及区划的全面性、定量性、准确性、精细性提升提供支持。 (3)多方案地理区划的可用性评价与知识提取方法研究。首先依据区划对象变化特征,划分了稳定型、相对稳定型和动态区划三类,构建通用的区划方案可用性评价指标体系,引入层次分析法和熵权法,确定可用性评价指标权重体系,建立多方案区划可用性评价模型与评价方法,为多方案区划的可用性评价提供途径。在此基础上,研究了基于可用性评价的多方案加权集成方法体系,包括多方案区划共识度指标构建、共识性评价、共性区与争议区融合、以及共性知识提取方法等。为今后基于多方案区划共性知识与争议知识的进一步研究提供科学的方法与依据。 (4)多时序区划的时空知识发现方法研究。针对动态性强、多时序的地理区划方案,利用可视化与数理统计方法,重点开展多时序区划的变化特征的提取方法研究,主要包括:区划单元范围与类型变化、类型间的转换关系以及不同单元的属性变化差异及过程等方面的知识发现方法。基于回归分析或灰色关联分析研究变化区演变机制的挖掘方法,构建多时序区划的知识发现方法体系,可为时空变化规律的提取与挖掘提供一种可参照方法。 (5)地理区划知识的可视化方法与图谱表达范式研究。针对区划表达信息传输效率低和知识集成性弱等问题,研究了面向不同类别区划知识的可视化表达方法,探讨和设计了综合多维区划知识的图谱表达范式,提供了有效的区划知识表达和基于可视化的知识发现策略。 (6)论文根据不同研究内容,选择典型案例开展研究,验证各类方法的可用性。