[发明专利]流域防洪规划数据知识图谱构建方法

说明书

本发明涉及一种流域防洪规划数据知识图谱构建方法，该方法基于时空、拓扑、层级关系等构建流域防洪规划数据知识图谱，结合空间和统计分析方法进行防洪规划数据知识图谱应用。该方法可以有效提高流域防洪规划数据搜索和整理效率，以及规划设计的协同能力；可以提高流域防洪规划数据间关联关系的分析能力，以及数据的应用服务能力；流域防洪规划数据知识图谱的构建和应用充分利用了现有技术和方法，且速度快，通用性强，不仅可以应用流域于防洪规划领域，结合其它领域知识，也可应用于枢纽设计、流域联合调度以及建设运维等，值得应用推广。

技术领域

本发明涉及流域防洪规划和空间分析领域，具体涉及一种流域防洪规划数据知识图谱构建方法。

背景技术

知识图谱(Knowledge Graph)是通过将应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等学科的理论与方法与计量学引文分析、共现分析等方法结合，并利用可视化的图谱形象地展示学科的核心结构、发展历史、前沿领域以及整体知识架构达到多学科融合目的的现代理论。它把复杂的知识领域通过数据挖掘、信息处理、知识计量和图形绘制而显示出来，揭示知识领域的动态发展规律，为学科研究提供切实的、有价值的参考。

空间分析是对于地理空间现象的定量研究，主要通过空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息，而这些空间目标的基本信息，无非是其空间位置、分布、形态、距离、方位、拓扑关系等，其中距离、方位、拓扑关系组成了空间目标的空间关系，它是地理实体之间的空间特性，可以作为数据组织、查询、分析和推理的基础。

目前流域防洪规划主要是基于规划人员的经验知识进行数据搜集、整理、分析和方案设计，一方面人工数据搜集费时费力，难以协同，且数据完整性无法保证；另一方面，数据的分析和利用难以深入，通过零散的数据难以充分发挥数据资产整体价值，难以进行数据的有效分析。

因此，将流域防洪规划领域成熟的经验知识进行总结和归纳，形成数据知识图谱，一方面有利于提高流域防洪规划效率；另一方面有助于流域防洪规划相关数据的深入利用和分析挖掘。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种流域防洪规划数据知识图谱构建方法，将防洪规划设计的基本方法结合专家的经验知识转换为知识图谱，并根据应用需求进行可视化展示和分析，提高防洪规划数据的搜索和分析效率，并结合空间分析、统计分析等方法辅助进行流域防洪规划数据深度挖掘和应用。

本发明采用的技术方案是：一种流域防洪规划数据知识图谱构建方法，包括以下步骤：

1)、梳理流域防洪规划需要的数据；

2)、从不同数据源获取防洪规划所需数据，对数据获取与否进行标识；

3)、以水系为基础，构建数据目录，形成流域防洪规划数据结构树；

4)、依据空间属性关系，构建流域防洪规划数据时空拓扑关系；

5)、据流域防洪目标，结合现状需求，构建防洪工程与防洪对象数据关系模型，在此基础上，构建流域防洪规划数据知识图谱；

6)、从流域、区域、河段、具体防洪对象等层级展示防洪规划数据知识图谱；

7)、利用流域防洪规划数据知识图谱进行数据推送，及信息统计、查询和分析，结合缓冲区分析、叠置分析和拓扑分析进行防洪规划数据深度融合挖掘和应用。

作为优选，步骤1)中，根据防洪规划编制规程(SL 669-2014)、防洪规划资料以及规划设计人员经验知识，提取和整理防洪规划所需的数据项，包括自然状况、水文气象、经济社会、洪涝灾害、防洪治涝工程措施和非工程措施现状资料，经济社会发展规划及相关行业(部门)规划，以往水利规划和有关分析、研究成果等，并基于领域专家知识，对提取的数据项进行筛选和标注类型标签。