Cơ sở dữ liệu không gian lưu trữ lượng lớn dữ liệu liên quan đến không gian, bao gồm bản đồ, bản ghi cảm biến từ xa hoặc hình ảnh y tế đã tiền xử lý, và dữ liệu thiết kế chip VLSI. Cơ sở dữ liệu không gian có một số đặc điểm phân biệt chúng với cơ sở dữ liệu quan hệ. Chúng mang thông tin topological và/hoặc khoảng cách, thường được tổ chức bởi các cấu trúc lập chỉ mục không gian đa chiều tinh vi, được truy cập bằng các phương pháp truy cập dữ liệu không gian và thường đòi hỏi các kỹ thuật lý luận không gian, tính toán hình học và biểu diễn kiến thức không gian.
Khai thác dữ liệu không gian đề cập đến việc trích xuất kiến thức, mối quan hệ không gian hoặc các mẫu thú vị khác không được lưu trữ rõ ràng trong cơ sở dữ liệu không gian. Việc khai thác này đòi hỏi sự hợp nhất của khai thác dữ liệu với công nghệ cơ sở dữ liệu không gian. Nó có thể được sử dụng cho việc học các bản ghi không gian, khám phá các mối quan hệ không gian và mối quan hệ giữa các bản ghi không gian và không không gian, xây dựng cơ sở tri thức không gian, tổ chức lại cơ sở dữ liệu không gian và tối ưu hóa các truy vấn không gian.
Dự kiến sẽ có ứng dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin địa lý, tiếp thị, cảm biến từ xa, khám phá cơ sở dữ liệu hình ảnh, hình ảnh y tế, dẫn đường, kiểm soát giao thông, nghiên cứu môi trường và nhiều lĩnh vực khác sử dụng dữ liệu không gian.
Thách thức trung tâm
Một thách thức cốt lõi của khai thác dữ liệu không gian là khám phá các kỹ thuật khai thác dữ liệu không gian hiệu quả do lượng lớn dữ liệu không gian và độ phức tạp của các kiểu dữ liệu không gian và phương pháp truy cập không gian. Phân tích thống kê dữ liệu không gian đã là một phương pháp phổ biến để phân tích dữ liệu không gian và khám phá thông tin địa lý.
Thuật ngữ geostatistics thường liên quan đến không gian địa lý liên tục, trong khi spatial statistics thường liên quan đến không gian rời rạc. Trong mô hình thống kê xử lý bản ghi không không gian, thường xem xét sự độc lập thống kê giữa các vùng dữ liệu khác nhau.
Không có sự tách biệt như vậy giữa các bản ghi phân bố không gian vì thực tế các đối tượng không gian có quan hệ lẫn nhau, hoặc chính xác hơn là đồng vị trí không gian, theo nghĩa là càng gần nhau thì càng có khả năng chia sẻ cùng thuộc tính. Ví dụ: tài nguyên tự nhiên, khí hậu, nhiệt độ và tình hình kinh tế có xu hướng tương tự ở các vùng địa lý gần nhau.
Đặc tính phụ thuộc lẫn nhau chặt chẽ trên không gian gần dẫn đến khái niệm tự tương quan không gian. Dựa trên khái niệm này, các phương pháp mô hình thống kê không gian đã được phát triển thành công. Khai thác dữ liệu không gian sẽ tạo ra các phương pháp phân tích thống kê không gian và mở rộng chúng cho lượng lớn dữ liệu không gian, với nhấn mạnh hơn vào hiệu quả, khả năng mở rộng, hợp tác với hệ thống cơ sở dữ liệu và kho dữ liệu, tương tác người dùng nâng cao và khám phá các loại kiến thức mới.