[发明专利]目标时空观测数据的获得方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种目标时空观测数据的获得方法，包括：

获取原始时空观测数据，所述原始时空观测数据包括观测地点和观测时间点的联合关系矩阵；

计算不同观测地点之间的距离，并将计算得到的距离转换成相似度矩阵；

从所述相似度矩阵中抽取拉普拉斯矩阵，并使用所述拉普拉斯矩阵构建局部延续参数；

根据所述联合关系矩阵、所述原始时空观测数据的局部延续参数、以及所述原始时空观测数据的全局延续参数，确定第一子矩阵和第二子矩阵，其中，所述局部延续参数包括观测地点之间的关系矩阵，所述全局延续参数包括所述联合关系矩阵对应的非凸低秩约束项，所述第一子矩阵用于表征观测地点，所述第二子矩阵用于表征观测时间点；以及

根据所述第一子矩阵和所述二子矩阵，确定所述目标时空观测数据；

所述全局延续参数采用如下公式确定：其中，为所述全局延续参数，为所述第一子矩阵，为所述第二子矩阵，为矩阵的F范数，代表矩阵的转置，为超参数；

其中，所述局部延续参数采用如下公式确定：其中， 为所述局部延续参数，是矩阵的迹，为所述联合关系矩阵，代表矩阵的转置， 为所述拉普拉斯矩阵；

其中，所述拉普拉斯矩阵采用如下公式确定：其中， 为所述拉普拉斯矩阵，为所述相似度矩阵， 为单位矩阵，为m个观测地点间的距离，其中，所述矩阵确定方式如下：使用半正矢公式，根据两点的经度和纬度来确定大圆上两点之间距离的计算方法计算所有m个观测地点间的距离将所得距离作为输入，通过高斯相似度计算公式获得地点i和地点j的相似度，为超参数，矩阵记录了m个观测地点间的相似度；通过建模得到定义在不同观测地点上的无向图，其点为各观测点，点与点之间边上的权重为中记录的相似度。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第一子矩阵和所述二子矩阵，确定所述目标时空观测数据，具体采用如下公式：其中， 为用于表示所述目标时空观测数据的观测矩阵，为所述第一子矩阵，为所述第二子矩阵，代表矩阵的转置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一子矩阵和所述第二子矩阵均通过梯度下降算法进行优化。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述梯度下降算法包括随机梯度下降算法。

5.一种目标时空观测数据的获得装置，包括：

获取模块，用于获取原始时空观测数据，所述原始时空观测数据包括观测地点和观测时间点的联合关系矩阵；

确定模块，用于根据所述联合关系矩阵、所述原始时空观测数据的局部延续参数、以及所述原始时空观测数据的全局延续参数，确定第一子矩阵和第二子矩阵，其中，所述局部延续参数包括观测地点之间的关系矩阵，所述全局延续参数包括所述联合关系矩阵对应的非凸低秩约束项，所述第一子矩阵用于表征观测地点，所述第二子矩阵用于表征观测时间点；以及

所述确定模块，还用于根据所述第一子矩阵和所述二子矩阵，确定所述目标时空观测数据；

所述全局延续参数采用如下公式确定：其中，为所述全局延续参数，为所述第一子矩阵，为所述第二子矩阵，为矩阵的F范数，代表矩阵的转置，为超参数；

还包括：计算抽取模块，用于在所述确定模块根据所述联合关系矩阵、所述原始时空观测数据的局部延续参数、以及所述原始时空观测数据的全局延续参数，确定第一子矩阵和第二子矩阵之前，计算不同观测地点之间的距离，并将计算得到的距离转换成相似度矩阵，以及从所述相似度矩阵中抽取拉普拉斯矩阵，并使用所述拉普拉斯矩阵构建所述局部延续参数；

其中，所述局部延续参数采用如下公式确定：其中， 为所述局部延续参数，是矩阵的迹，为所述联合关系矩阵，代表矩阵的转置， 为所述拉普拉斯矩阵；

其中，所述拉普拉斯矩阵采用如下公式确定：其中， 为所述拉普拉斯矩阵，为所述相似度矩阵， 为单位矩阵，为m个观测地点间的距离，其中，所述矩阵确定方式如下：使用半正矢公式，根据两点的经度和纬度来确定大圆上两点之间距离的计算方法计算所有m个观测地点间的距离将所得距离作为输入，通过高斯相似度计算公式获得地点i和地点j的相似度，为超参数，矩阵记录了m个观测地点间的相似度；通过建模得到定义在不同观测地点上的无向图，其点为各观测点，点与点之间边上的权重为中记录的相似度。