[發明專利]一種基于密度聚類的區域數據可視化方法

在審

• 申請號: 201310712249.0
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103714138A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 曹杰;王有權;毛波;陶海成
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06T11/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

1.一種基于密度聚類的區域數據可視化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1）創建多維區域數據集

創建用于聚類和負荷分析的多維數據倉庫集D，得到有利于簡化業務分析復雜度和提高數據查詢性能的以多維方式建立的數據模型；

2）基于密度計算的聚類模型

（1）對多維數據倉庫集D，按照如下聚類目標的估計模型確定聚類中心點：

density(xi)=Σj=1ned(xi-xj)22σ2]]>

其中σ選取0.5，選取密度最大的前k個數據作為初始聚類中心點，形成D'，D'包含k個初始類子集{d₁,d₂,...,d_k}；

（2）依次計算初始類子集中每一個對象s_l到k個種子點的距離，其中:l∈{1,2,…,n}，將s_l逐個分派到其最近均值的類中去，重新計算接受新對象的類和失去對象類的均值μi=Σsl/|di|,(sl∈di)]]>

（3）重復第（2）步，直到各類再無元素進出；

3）區域數據可視化

用點密度的方法實現區域數據密度的可視化，在不規則的區域中按照某一函數生成一定數量的隨機點，判斷每個生成的隨機點是否在這個區域內；如果在區域內部則輸出這個點，如果不在則重新生成隨機點再進行判斷；最終在區域內生成的隨機點的多少由區域負荷密度的大小來控制；通過顯示設備輸出所有數據點，得到基于密度聚類的區域數據可視化結果。

2.根據權利要求1所述的基于密度聚類的區域數據可視化方法，其特征在于：多維數據倉庫集D包括具有行業代表特征的數據子集、相關聯的氣象信息數據子集、相關聯的地區信息代碼子集。

3.根據權利要求1所述的基于密度聚類的區域數據可視化方法，其特征在于：步驟1）中，對于一定范圍內地理區域，形成相應的不規則多邊形的集合V，并計算出V中各個多邊形V_i（i∈1:n）的邊界條件，即多邊形V_i各個頂點x,y坐標的最大值和最小值{x_min,x_max,y_min,y_max}；步驟2）中，對于每個d_i(i∈1:k)中的點P(x,y)，讀取點P的坐標并遍歷集合V，確定點P坐標的范圍{x_min＜x＜x_max,y_min＜y＜y_max}，即確定點P所可能屬于的地理區域V'（1≤V'＜V）；對于點P和V'，從P點引出向右射線，判斷P與不規則多邊形V_i（V_i∈V'）邊界的交點數，如果焦點個數為0或偶數則點P不在V_i對應區域內；若P點的向右射線恰好過邊界頂點，則可以將向右射線順時針或逆時針旋轉一個小角度，繼續前述步驟進行判斷，要求移動后的P點屬性沒有發生變化；步驟3）中，在V_i中打印輸出P點，直到{d₁,d₂,...,d_k}中所有數據點輸出完畢。