[发明专利]空间信息时空元数据构建方法

摘要

本发明公开空间信息时空元数据构建方法，包括以下步骤：数据收集、构建多个时空系统、构建数据结构形式、构成时空数据集、时空数据表示、构建统一的时空元数据表达式和构建时空元数据的数据相关性；本发明针对时空系统及其大数据中的各类数据集，富含空间、时相、光谱及其拓扑与映射关系，构建统一的时空元数据表达式，对时空大数据融合、高可信建模与应用模式进行分析、设计与研究，拓展以时空动态特征为基础数据资源的高可信建模及其验证研究方向，形成和完善高可信时空元数据，对推动着空间信息产业中的高可信软件、系统平台起到积极的推动作用。

主权项

1.空间信息时空元数据构建方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：数据收集/n从全球导航卫星系统GNSS、天地一体化遥感RS、三位地理信息系统3DGIS、物联网、计算机和通信中收集可度量和不可度量的具有时间关系与空间关系的数据，在地理信息系统中，把时空数据定义为基于统一时空基准、与位置直接或间接相关联的地理要素(或现象)的自然、人文和社会信息的数据等，构成时空事件；/n步骤二：构建多个时空系统/n对步骤一中时空事件进行数据组织，利用常规关键字索引、副关键字索引和空间索引，引发时空大数据，然后对时空大数据进行系统估计，构建多个时空系统；/n步骤三：构建数据结构形式/n将多个时空系统进行融合，构建时空元数据的数据结构形式，即进一步考察第i个子系统，在时空基准统一的情况下对带有时间标识的n个状态向量，则第j维时空大数据表达成：ST_ij＝{x_ij(t₁)；x_ij(t₂)；…；x_ij(t_n)}；/n步骤四：构成时空数据集/n将步骤三中融合后的时空大数据序列以GNSS接收系统的秒脉冲信号为统一基准，在可信建模中将来自各个子系统的数据进行时间戳配准，将时间戳标识配准下的时空数据构成向量T_i＝[t₁；t₂；…；t_n]，设时空数据融合时间t_M，且t_M∈T_i，则第i个时空子系统第维时空数据在t_M时刻的状态向量估计结果为对应的协方差矩阵P_M(t_M)，最终构成时空数据集；/n步骤五：时空数据表示/n在步骤五中的时空数据集中，将利用GNSS接收机得到空间位置和观测时间信息，表示为：其中，分别表示GNSS接收机所处空间位置的经维度坐标和高程值；(tp,π)分别表示GNSS接收机的观测时间和其它参数；将利用遥感设备实现对地观测，所获得的地物波谱信息表示为：RS info＝f(x,y,z,λ,tR)，其中，(x,y)为空间位置参数；(z)为对应于(x,y)的观测值(与空间分辨率有关)；(λ)为所使用的电磁波段(与光谱分辨率有关)；(tR)为对地同一目标物的重复观测周期(时间分辨率)；对于GIS所得信息，表示为：GIS info＝{i,j,T(A),tG}，其中，(i,j)为系统所采用的空间位置坐标；T(A)为系统坐标(i,j)所对应的空间特征与相应属性；(tG)为系统信息的时间特征，对于来自于物联网和社交媒体的人文与社会数据，表示为：Moreinfo＝{C(α,β,τ),S(γ,ψ,ω),t,π}，其中，C(α,β,γ)为人文属性的参数及其信息集合，S(γ,ψ,ω)为社会属性参数及其信息集合，t为信息采集时间标识，π为其他多源数据；/n步骤六：构建统一的时空元数据表达式/n统一描述步骤五中信息载体的空间关系时间关系T(tp,tG)、光谱特征Λ(λ)、人文属性C(α,β,γ)、社会属性S(γ,ψ,ω)和其他数据π，构建统一的时空元数据表达式：/n /n步骤七：构建时空元数据的数据相关性/n分析步骤六中时空元数据的属性重要性、属性不确定性、属性表一致性和属性可靠性，构建时空元数据的数据相关性，评估数据结构中的绝对不确定性和相对不确定性，由时空数据产生决策算法，得到时空数据中的范式及逻辑关系，生成最小决策和分类算法。/n