一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统及方法技术方案

一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统及方法，包括空间数据输入模块

【技术实现步骤摘要】
一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统及方法


[0001]本专利技术创造涉及空间数据处理
、
最优匹配和任务自动调度领域，具体涉及一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统 及方法
。

技术介绍

[0002]空间数据处理是对空间数据进行获取
、
预处理
、
分析
、
存储和可视化操作的技术手段，这些技术用于处理不同种类的空间数据，如地理信息系统（
GIS
）数据
、
遥感数据
、
地理定位数据等，以执行各种空间数据分析任务，获取各种类型的空间数据，包括卫星图像
、
传感器数据
、
地图数据和
GPS
轨迹数据，使用各种地理信息分析和空间数据分析方法，如地理空间模式识别
、
空间缓冲区分析和地图代数运算，来派生有关空间数据的有用信息，将预定义的规则库和模型应用于空间数据，以自动化执行特定分析任务，以便用户能够更轻松的进行空间数据分析
。<br/>[0003]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，包括空间数据输入模块
、
数据预处理模块
、
规则定义与匹配模块
、
数据处理自动调度与优化模块
、
错误处理模块和用户界面模块，空间数据输入模块用于上传空间数据，数据预处理模块用于预处理空间数据，规则定义与匹配模块包括规则库定义单元和规则匹配单元，规则库定义单元用于定义规则库规则，规则匹配单元采用改进双向乘数法的分布式最优匹配算法将空间数据与规则库规则进行最优匹配，数据处理自动调度与优化模块包括自动调度单元和调度优化单元，自动调度单元提出改进深度
Q
网络的自动调度算法自动调度空间数据处理任务，调度优化单元用于优化自动调度过程，错误处理模块用于处理调度过程中出现的异常，用户界面模块用于提供用户界面
。2.
根据权利要求1所述的一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，所述空间数据输入模块用过卫星遥感
、
传感器
、
数据库
、
互联网数据源获取各种类型的空间数据，并将空间数据上传至规则库
。3.
根据权利要求1所述的一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，所述数据预处理模块通过清理和修复空间数据中的错误
、
缺失和不一致的信息，同时进行数据校准和数据降维，以此来对空间数据进行预处理
。4.
根据权利要求1所述的一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，所述规则库定义单元用于定义和管理规则，通过条件
、
操作和数据处理步骤规则来指导系统如何有效的处理和分析大规模的空间数据，并将规则按照不同的任务
、
分析类型和数据类型进行分类，以根据应用适当的规则处理空间数据
。5.
根据权利要求1所述的一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，规则匹配单元提出去改进双向乘数法的分布式最优匹配算法对空间数据与规则库规则进行最优匹配
。6.
根据权利要求5所述的一种基于规则库的空间数据分析自动调度系统，其特征在于，所述改进双向乘数法的分布式最优匹配算法具体如下：首先，通过计算空间数据样本间的距离自适应地判断邻域半径，根据邻域半径，得到每类数据空间样本的密度，并增大聚类中心，同时，利用模糊聚类有效性指数来判断当前的聚类效果，然后，选择最佳的聚类数和聚类中心，最后，通过最小化聚类目标函数，优化聚类结果，具体如下：在转向点的空间数据集中，其中，为转向点的数据集，为第1个转向点的密度，为第2个转向点的密度，为第个转向点的密度，为第
n
个转向点的密度，为了保证算法的适应性，邻域半径根据等式自适应的确定，即：，其中，
M
为邻域半径，为第个转向点的密度，为第个转向点的密度，是和之间的欧氏距离，当被聚类成时，聚类中心为，其中，为所选的一组聚类中心，为
和集合中的聚类中心的距离之和，用户模糊聚类有效性指数来衡量聚类效果，模糊聚类有效性指数为：，其中，类中第个数据样本的隶属度，为第
m
个团簇中心，为第
h
个团簇中心，为和之间的距离，为和之间的距离， 为和的最大公约数，为和的最小公倍数，然后从起始点的位置开始寻找最佳转向区域；然后求解最优匹配规则，空间数据和规则之间的匹配目标函数为，其中，为空间数据和规则之间的匹配目标函数，为连续交叉乘积运算，为规则集合，为空间数据的集合，为中的空间数据，为规则的集合，为中的规则，为空间数据的效用函数，为规则的效用函数，为最优匹配规则，双向乘数法为 ，且，其中，为双向乘数目标函数，为空间数据的效用函数，为规则的效用函数，
X
和
Y
为常数矩阵，
c
为常数向量，为方便对匹配目标函数为进行求解，通过双向乘数法将匹配目标函数改进为 ，即，其中，为改进后的匹配目标函数，通过拉格朗日乘数法对进行求解，即，其中，
L
为拉格朗日函数化公式，为拉格朗日乘子，为使求解过程更准确，加入对偶条件将进一步改进为，即，其中，为对后的匹配目标函数，要最快速度找到最优匹配规则才能对空间数据与规则库规则进行最优匹配，因此，针对算法的迭代过程进行改进，即
+
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：