【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间数据挖掘领域，特别是指一种基于gosper-island(孔径为7的层次六角格)的层次性空间社团挖掘方法。
技术介绍
1、层次性社团结构中节点与社团的关系是一对多关系，节点分属于不同层级的社团，不同层级的社团之间也存在分属关系。层次性空间社团能够更好地反映现实世界多层次(尺度)的特点，其探测结果也能更好地辅助人们从多层次(尺度)的角度来观察研究地理对象，大量事实表明，这是一种更加符合认知规律且高效的认知方式。层次性空间社团是全面认知空间网络结构的重要手段，然而，传统的层次社团探测方法在探测空间网络时，往往忽略空间约束影响。空间约束和网络约束共同影响着空间网络的层次功能分区。而现阶段，一方面，复杂网络领域在层次性社团结构探测方面的研究不多，大多是关注于动态复杂网络的时间层次社团结构探测，且剖分的层次(或分辨率)选取往往难以确定，现有方法难以满足顾及空间邻近性的空间网络层次划分的要求；另一方面，顾及空间约束的空间网络社团结构探测方法在层次性空间社团探测方面的研究十分匮乏，社团结构探测无法兼顾空间上的层次性和邻近性，大多研究将层次空间社团等同于划分性社团探测的聚类树。因此，需要结合空间网络层次性空间社团探测的特点来对空间邻近性约束进行深入分析，并设计一种适用于空间网络层次性空间社团探测的新方法。
技术实现思路
1、为了挖掘空间网络的层次性空间社团结构特征，本专利技术提出一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法。该方法简单易行，符合层次性空间社团的层次特
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，包括以下步骤：
4、(1)采用正六边形对空间区域进行剖分，采用gosper-island对剖分后六角格单元进行层次组织，建立空间区域中层次六角格间的层次嵌套关系；
5、(2)采用层次编码方法对层次六角格剖分后的空间剖分单元进行编码，记录层次剖分后六角格单元间的层次隶属关系，形成空间层次性约束；
6、(3)采用gosper空间填充编码方法对同一空间层次六角格进行编码，记录同一空间层次上六角格单元的空间邻近关系；
7、(4)构建空间层次网络，空间剖分层级决定空间层次网络的层次，每一层次的网络由空间剖分单元间的连接关系决定，六角格的层次编码控制了不同层次网络节点之间的空间层次关系，gosper空间填充编码控制了同一层次网络节点之间的空间邻近关系；
8、(5)针对每一层次网络，使用网络邻接矩阵的热图可视化方法直观表达空间网络的社团结构特征，可视化之前将邻接矩阵的行列节点使用gosper编码由小到大进行排序；
9、(6)针对空间层次网络的多个网络邻接矩阵，自上而下提取社团块结构，在相邻层级网络邻接矩阵社团块结构提取时，使用上一层级对下一层级的层次约束，挖掘层次性空间社团结构。
10、进一步地，所述步骤(1)中，使用孔径为7的层次六角格格网对剖分后六角格单元进行层次组织，建立不同层次六角格间的层次嵌套关系。
11、进一步地，所述步骤(2)中，采用与剖分层级相关的多位层次编码对不同层级的六角格格网进行编码，编码所拥有的位数代表了其所处的层级，编码的第一位代表此空间剖分单元的初始剖分层级归属，第二位代表一级剖分层级归属，第三位代表二级剖分层级归属，第n位代表n-1级剖分层级归属。
12、进一步地，所述步骤(3)中，利用gosper曲线对六角格格网空间填充的规则，按照填充的先后顺序对同一层级的六角格格网编码，保持空间邻近性。
13、进一步地，所述步骤(4)中，在同一层级的六角格格网中，以正六边形空间剖分单元为网络节点，根据正六边形间的连接关系建立网络边，每个层级构建一个空间网络；相邻层级空间网络之间通过层次编码获取空间层次关系，同一层次空间网络通过节点间的gosper空间填充编码获取空间邻近关系，六角格间的连接关系由实际网络的真实连接决定。
14、进一步地，所述步骤(5)中，利用多个网络邻接矩阵组织空间层次网络，使用gosper编码对邻接矩阵的行列节点由小到大排序，采用热图可视化的方式直观表达空间网络的社团结构特征。
15、进一步地，所述步骤(6)中，针对层次空间网络的多个网络邻接矩阵热图，自上一层级网络向下一层级网络，提取对角线上的块结构即为网络的社团，使用上一层级社团对下一层级社团的提取进行层次约束，得到层次性空间社团结构。
16、本专利技术相比现有技术具有以下优点：
17、(1)本专利技术获得的层次空间社团结构体现了空间网络现象在空间区域布局的层次区块结构关系，探测结果体现了空间网络拓扑结构的空间分布，更好地反映现实世界多层次(尺度)的特点，也能更好地辅助人们从多层次(尺度)的角度来观察研究地理对象。
18、(2)本专利技术采用gosper-island(孔径为7)对剖分后的正六角格格网进行层次嵌套组织，能够最大限度的对初始六角格剖分单元进行完整覆盖，便于记录空间区域的层次隶属关系。采用层次编码与gosper空间填充编码对空间剖分单元分别编码，在空间纵向上(垂直方向)将层次六角格格网空间层次关系进行记录，在空间横向上将同一空间层次上六角格格网的空间邻近关系进行记录。
19、(3)本专利技术采用自上而下的块结构提取方法，使用上一层级的社团探测结构对下一层级的社团探测进行约束，符合层次性空间社团的层次特性，有效避免了分割层级树带来的问题。
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1.一种基于Gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于Gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使用孔径为7的层次六角格格网对剖分后六角格单元进行层次组织，建立不同层次六角格间的层次嵌套关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于Gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用与剖分层级相关的多位层次编码对不同层级的六角格格网进行编码，编码所拥有的位数代表了其所处的层级，编码的第一位代表此空间剖分单元的初始剖分层级归属，第二位代表一级剖分层级归属，第三位代表二级剖分层级归属，第n位代表n-1级剖分层级归属。
4.根据权利要求1所述的一种基于Gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(3)中，利用Gosper曲线对六角格格网空间填充的规则，按照填充的先后顺序对同一层级的六角格格网编码，保持空间邻近性。
5.根据权利要求1所述的一种基于Gosper-island的层
6.根据权利要求1所述的一种基于Gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(5)中，利用多个网络邻接矩阵组织空间层次网络，使用Gosper编码对邻接矩阵的行列节点由小到大排序，采用热图可视化的方式直观表达空间网络的社团结构特征。
7.根据权利要求1所述的顾及空间邻近性的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(6)中，针对层次空间网络的多个网络邻接矩阵热图，自上一层级网络向下一层级网络，提取对角线上的块结构即为网络的社团，使用上一层级社团对下一层级社团的提取进行层次约束，得到层次性空间社团结构。
...【技术特征摘要】
1.一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使用孔径为7的层次六角格格网对剖分后六角格单元进行层次组织，建立不同层次六角格间的层次嵌套关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用与剖分层级相关的多位层次编码对不同层级的六角格格网进行编码，编码所拥有的位数代表了其所处的层级，编码的第一位代表此空间剖分单元的初始剖分层级归属，第二位代表一级剖分层级归属，第三位代表二级剖分层级归属，第n位代表n-1级剖分层级归属。
4.根据权利要求1所述的一种基于gosper-island的层次性空间社团挖掘方法，其特征在于，所述步骤(3)中，利用gosper曲线对六角格格网空间填充的规则，按照填充的先后顺序对同一层级的六角格格网编码，保持空间邻近性。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉晶，陈金勇，梁硕，孙康，王士成，韩续，于君娜，邹俊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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