CN115687300A - 一种城市信息模型的构建方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市信息模型的构建方法、装置、设备及介质。所述方法由城市信息管理平台执行,该方法包括:响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。本技术方案解决了空间模型和感知数据难以有效关联的问题,实现海量数据与空间模型的高效智能化关联。

Description

一种城市信息模型的构建方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种城市信息模型的构建方法、装置、设备及介质。
背景技术
城市信息模型(City Information Modeling,CIM)是以城市信息数据为基数,以建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)、地理信息***(GeographicInformation System,GIS)、物联网(Internet of Thing,IoT)、数字孪生(Digital Twin)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来等多维多尺度信息模型数据和城市感知数据,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。针对城市多源异构数据汇聚、融合以及共享的需求,解决空间模型和智能感知数据无法有效关联的问题,高效实现海量物联网设备数据与CIM空间模型的关系智能化关联,尤为重要。
现有技术中,针对不同的物联网设备,主要采用关系型数据库、非关系型数据库等单方面应用进行数据的垂直管理,没有形成数据的充分汇聚、融合和共享。
发明内容
本发明提供了一种城市信息模型的构建方法、装置、设备及介质,以解决空间模型和感知数据难以有效关联的问题,实现海量数据与空间模型的高效智能化关联。
根据本发明的一方面,提供了一种城市信息模型的构建方法,所述方法由城市信息管理平台执行,所述方法包括:
响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;
根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
根据本发明的另一方面,提供了一种城市信息模型的构建装置,所述装置配置于城市信息管理平台,该装置包括:
关系确定模块,用于响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;
模型确定模块,用于根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的城市信息模型的构建方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的城市信息模型的构建方法。
本发明实施例的技术方案,通过城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型,解决了空间模型和感知数据难以有效关联的问题,实现海量数据与空间模型的高效智能化关联。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是根据本发明实施例一提供的一种城市信息模型的构建方法的流程图;
图1B是根据本发明实施例提供的一种城市信息模型示意图;
图2是根据本发明实施例二提供的一种城市信息模型的构建方法的流程图;
图3是根据本发明实施例三提供的一种城市信息模型的构建装置的结构示意图;
图4是实现本发明实施例的城市信息模型的构建方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、设备、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
实施例一
图1A为本发明实施例一提供了一种城市信息模型的构建方法的流程图,本实施例可适用于城市信息模型的构建场景,该方法可以由城市信息模型的构建装置来执行,该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该装置可配置于电子设备中。如图1A所示,该方法包括:
S110、响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系。
本方案可以由城市信息管理平台执行,城市信息管理平台可以是在城市基础地理信息的基础上,建立建筑物、基础设施等城市信息模型(City Information Modeling,CIM),表达和管理城市三维空间的基础平台。城市信息管理平台可以响应用户终端的模型创建操作,获取城市实体,其中,所述城市实体可以是能够独立存在的、可相互区别的物理实体,例如办公楼、网络设备等。城市信息管理平台可以将办公楼、硬件设备等设施作为城市实体,也可以将学校、工厂等单位作为城市实体。城市实体可以是构建城市信息模型的基础。为了描述城市实体,城市信息管理平台可以获取城市实体的多维度信息作为城市实体的属性,例如办公楼的地址、高度、楼层数量、面积以及空间分布等信息。城市实体之间可以存在一定的关联关系,例如部门与公司存在所属关系,建筑物之间存在相对位置关系。城市信息管理平台可以根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系构建城市信息模型。
S120、根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
容易理解的,图数据结构可以是一种非线性的数据结构,图数据结构可以由节点和连接边构成。连接边可以具有方向性,也可以没有方向性,根据连接边是否具有方向性,图数据结构可以分为有向图、无向图以及混合图。其中,混合图中既存在连接边具有方向性,也存在连接边没有方向性。每个节点的连接边数量可以作为节点的度,对于存在有向连接边的图数据结构来说,节点的度存在出度和入度的区分。入度是节点的入边的数量,出度为节点的出边的数量。
城市信息管理平台可以将城市实体作为图数据结构的节点,根据各城市实体之间的关联关系,构建各节点之间的连接边。城市信息管理平台还可以将城市实体匹配的属性作为节点的标签,从而得到城市信息模型。
在一个可行的方案中,所述根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型,包括:
根据城市实体,确定图数据结构的节点;
根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,并根据城市实体匹配的属性,确定各节点的标签;
根据各节点、各节点之间的连接边以及各节点的标签,确定城市信息模型。
图1B是根据本发明实施例提供的一种城市信息模型示意图,如图1B中大楼、电表等方形标识表示基于城市实体确定的节点,地址、名称等圆形标识表示节点的标签。各节点的标签可以基于物联感知数据确定的。所述物联感知数据可以是基于物联网技术获取的城市实体的多维信息,例如通过地理信息***获取的大楼的位置信息,通过楼宇管理***获取的公司名称、所在楼层等信息。通过图数据结构构建城市信息模型,有利于实现城市中物联感知数据与城市信息模型关联,实现感知数据的高效管理。
在上述方案的基础上,所述关联关系包括关系类型、关系属性以及关系维度。
在上述方案的基础上,所述关系类型包括所属关系、位置关系以及连接关系;所述关系属性包括存在状态、存在时间以及存在条件;所述关系维度包括一度关系、二度关系以及多度关系。
可以理解的,城市实体之间的关联关系存在多种类型,例如可以包括所属关系、位置关系以及连接关系等。所属关系可以是大范围的城市实体与小范围的城市实体的关系,例如公司和部门,存在所属关系。位置关系可以是城市实体之间的地理位置关系,例如公司与大楼,存在位置关系。连接关系可以是城市实体之间的网络连接、物理连接等关系,例如电力设备的连接关系、网络设备的连接关系等。
关系属性用于描述关联关系的多维度信息,以实现细粒度的感知数据管理。所述关系属性可以包括存在状态、存在时间以及存在条件等。存在状态可以用于实时表示城市实体之间的关联状态。城市实体之间关联关系可能发生变化,例如大楼拆迁、设备维修等事态变化都可能导致城市实体之间的关联关系变更。因此,城市信息管理平台可以记录关联关系的存在时间,以便查询、统计和分析,为城市建设提供数据依据。一些关联关系并不是持续存在的,可能在一定条件下存在,例如周期性开启电力检测设备,此时电力检测设备与待检测设备之间的关联关系只在检测周期内存在。
一些城市实体存在直接的关联关系,如图1B中电表数据与电表,一些城市实体存在间接的关联关系,如图1B中电表数据和大楼。所述关系维度用于表述城市实体之间关联关系的紧密性,可以包括一度关系、二度关系以及多度关系等。
在本方案中,可选的,所述根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,包括:
根据各城市实体之间的关系类型、关系属性以及关系维度,确定各节点之间的连接边。
城市信息管理平台可以根据关联关系的关系类型、关系属性以及关系维度,设置各节点连接边的标记信息,以根据标记信息的变换,实现物联感知数据的灵活管理。所述标记信息可以包括边类型、边属性以及边维度等。城市信息管理平台可以根据各节点连接边的标记信息,对城市信息模型进行灵活更新,进而实现物联感知数据的灵活管理。
本技术方案通过城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型,解决了空间模型和感知数据难以有效关联的问题,实现海量数据与空间模型的高效智能化关联。
实施例二
图2为本发明实施例二提供了一种城市信息模型的构建方法的流程图,本实施例以上述实施例为基础进行细化。如图2所示,该方法包括:
S210、响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系。
S220、根据城市实体,确定图数据结构的节点。
S230、根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,并根据城市实体匹配的属性,确定各节点的标签。
S240、根据各节点、各节点之间的连接边以及各节点的标签,确定城市信息模型。
S250、响应于用户终端的模型修正操作,确定目标节点、目标关系以及目标标签,并根据目标节点、目标关系以及目标标签,按照修正操作,更新城市信息模型。
城市信息管理平台可以响应用户终端对城市信息模型的修正操作,例如增加节点、删除连接边等。根据模型修正操作,城市信息管理平台可以定位待修正的目标节点、目标关系以及目标标签,并按照修正操作进行修正。例如模型修正操作为删除节点A,城市信息管理平台在删除节点A的同时,还需要删除节点A的标签以及与节点A的连接边。
本方案可以响应用户需求,自定义修正城市信息模型,有利于实现城市信息的灵活管理。
在一个可行的方案中,在确定城市信息模型之后,所述方法还包括:
响应于用户终端的数据查询操作,基于城市信息模型,在物联感知数据中确定目标数据。
城市信息管理平台可以为用户提供数据查询服务,响应用户终端的数据查询操作,根据城市信息模型,在物联感知数据中定位目标数据。以图1B所示的城市信息模型为例,用户终端查询公司A在6月份的用电量,城市信息管理平台可以根据公司与大楼、大楼与电表、电表与电表数据的关联关系,在电表数据中筛选得到公司A在6月份的用电量信息。
上述方案有利于实现物联感知数据的高效准确查询,提高了数据管理效率。
本技术方案通过城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型,解决了空间模型和感知数据难以有效关联的问题,实现海量数据与空间模型的高效智能化关联。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种城市信息模型的构建装置的结构示意图。如图3所示,该装置包括:
关系确定模块310,用于响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;
模型确定模块320,用于根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
在本方案中,可选的,所述模型确定模块320,包括:
节点确定单元,用于根据城市实体,确定图数据结构的节点;
连接边确定单元,用于根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,并根据城市实体匹配的属性,确定各节点的标签;
模型确定单元,用于根据各节点、各节点之间的连接边以及各节点的标签,确定城市信息模型。
在上述方案的基础上,所述关联关系包括关系类型、关系属性以及关系维度。
在一个可行的方案中,其特征在于,所述连接边确定单元,具体用于:
根据各城市实体之间的关系类型、关系属性以及关系维度,确定各节点之间的连接边。
在上述方案的基础上,所述关系类型包括所属关系、位置关系以及连接关系;所述关系属性包括存在状态、存在时间以及存在条件;所述关系维度包括一度关系、二度关系以及多度关系。
可选的,所述装置还包括:
目标数据确定模块,用于响应于用户终端的数据查询操作,基于城市信息模型,在物联感知数据中确定目标数据。
在一个优选的方案中,所述装置还包括:
城市信息模型更新模块,用于响应于用户终端的模型修正操作,确定目标节点、目标关系以及目标标签,并根据目标节点、目标关系以及目标标签,按照修正操作,更新城市信息模型。
本发明实施例所提供的城市信息模型的构建装置可执行本发明任意实施例所提供的城市信息模型的构建方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备410的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示,电子设备410包括至少一个处理器411,以及与至少一个处理器411通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)412、随机访问存储器(RAM)413等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器411可以根据存储在只读存储器(ROM)412中的计算机程序或者从存储单元418加载到随机访问存储器(RAM)413中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 413中,还可存储电子设备410操作所需的各种程序和数据。处理器411、ROM 412以及RAM 413通过总线414彼此相连。输入/输出(I/O)接口415也连接至总线414。
电子设备410中的多个部件连接至I/O接口415,包括:输入单元416,例如键盘、鼠标等;输出单元417,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元418,例如磁盘、光盘等;以及通信单元419,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元419允许电子设备410通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器411可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器411的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器411执行上文所描述的各个方法和处理,例如城市信息模型的构建方法。
在一些实施例中,城市信息模型的构建方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元418。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 412和/或通信单元419而被载入和/或安装到电子设备410上。当计算机程序加载到RAM 413并由处理器411执行时,可以执行上文描述的城市信息模型的构建方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器411可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行城市信息模型的构建方法。
本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的***和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市信息模型的构建方法,其特征在于,所述方法由城市信息管理平台执行,所述方法包括:
响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;
根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型,包括:
根据城市实体,确定图数据结构的节点;
根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,并根据城市实体匹配的属性,确定各节点的标签;
根据各节点、各节点之间的连接边以及各节点的标签,确定城市信息模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述关联关系包括关系类型、关系属性以及关系维度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据各城市实体之间的关联关系,确定各节点之间的连接边,包括:
根据各城市实体之间的关系类型、关系属性以及关系维度,确定各节点之间的连接边。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述关系类型包括所属关系、位置关系以及连接关系;所述关系属性包括存在状态、存在时间以及存在条件;所述关系维度包括一度关系、二度关系以及多度关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定城市信息模型之后,所述方法还包括:
响应于用户终端的数据查询操作,基于城市信息模型,在物联感知数据中确定目标数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定城市信息模型之后,所述方法还包括:
响应于用户终端的模型修正操作,确定目标节点、目标关系以及目标标签,并根据目标节点、目标关系以及目标标签,按照修正操作,更新城市信息模型。
8.一种城市信息模型的构建装置,其特征在于,所述装置配置于城市信息管理平台,所述装置包括:
关系确定模块,用于响应于用户终端的模型创建操作,确定城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系;
模型确定模块,用于根据城市实体、城市实体匹配的属性以及各城市实体之间的关联关系,基于图数据结构,确定城市信息模型。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的城市信息模型的构建方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的城市信息模型的构建方法。
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