基于语义本体的空间多源数据融合分析系统的制作方法

本发明属于信息处理，尤其涉及基于语义本体的空间多源数据融合分析系统。

背景技术：

1、空间业务涉及规划、用地、权属、遥感等多源异构数据，不同数据源在字段名称、对象标识字段、空间坐标、采集精度和时间版本等方面存在差异，导致同一空间对象的多源记录难以统一关联，其属性信息和空间范围也可能相互不一致。

2、现有地理信息系统或空间数据库主要通过图层叠加方式计算相交、包含等空间关系。当同一空间对象存在多个不同边界时，通常选取其中一个边界进行分析，或者分别计算多个结果，难以判断空间关系结论是否稳定，也难以确定引起判定结果变化的局部边界差异，导致校核范围较大、处理效率较低。

3、此外，现有图数据库方案在批量构建海量空间关系时，关系计算、结果写入和任务执行通常缺乏分阶段处理机制，容易因单批数据量过大、计算异常或写入失败造成任务中断，且缺乏失败记录、断点续写和流程复用机制，难以满足大规模空间多源数据融合分析的稳定处理要求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于语义本体的空间多源数据融合分析系统，通过将同一空间对象的多源记录关联至同一本体实例，保留各多源记录对应的候选边界，对候选边界进行叠加切分并生成原子分区单元和归属向量，计算待分析空间对象对应空间关系指标的可达下界和可达上界，在判定结果为边界敏感时确定最小致变单元集合，并依据校核数据校正最小致变单元集合内各原子分区单元的归属状态，以解决同一空间对象的多源面状几何边界不一致导致空间关系判定结果不确定，以及难以定位影响判定结果的局部争议区域的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

3、第一方面，本发明提供一种基于语义本体的空间多源数据融合分析系统，包括：

4、本体关联模块，被配置为依据预设语义本体类型和字段映射规则，将同一空间对象的多源记录关联至同一本体实例，并提取各所述多源记录的面状几何对象的边界，构成候选边界集合；

5、原子分区模块，被配置为对所述候选边界集合中的各候选边界进行叠加切分，生成内部不被任一候选边界穿过的原子分区单元，并根据各原子分区单元对各候选边界所围区域的归属状态生成归属向量；

6、区间计算模块，被配置为分别计算待分析空间对象与各候选边界所围区域的空间关系指标，将各空间关系指标中的最小值和最大值分别确定为可达下界和可达上界；

7、致变判定模块，被配置为根据所述可达下界、所述可达上界与预设关系判定阈值确定判定结果，并在所述判定结果为边界敏感时，根据所述归属向量确定归属状态改变后使所述判定结果改变的最小致变单元集合；

8、校核模块，被配置为根据校核数据校正所述最小致变单元集合内各原子分区单元的归属状态，重新计算所述可达下界和所述可达上界，并更新所述判定结果。

9、进一步地，所述字段映射规则按照数据源标识记录各数据源中的源对象标识字段；

10、所述本体关联模块读取源对象标识字段值，将预设语义本体类型和源对象标识字段值均相同的多源记录归入同一记录组，从所述预设语义本体类型对应的本体实例中查询本体对象标识属性值等于源对象标识字段值的本体实例；

11、在查询到所述本体实例时，将查询到的本体实例确定为目标本体实例；在未查询到所述本体实例时，创建目标本体实例，为所述目标本体实例分配本体实例标识，并将所述源对象标识字段值写入所述目标本体实例的本体对象标识属性；

12、将所述记录组关联至所述目标本体实例，并将所述记录组内面状几何对象的边界写入所述候选边界集合。

13、进一步地，所述原子分区模块按照各候选边界对应多源记录的数据源标识升序排列各候选边界，并依次赋予候选边界编号，设置与各候选边界编号一一对应的向量位；

14、在每一原子分区单元内部选取检测点，当所述检测点位于对应候选边界所围区域内时，将对应向量位设置为1，当所述检测点位于对应候选边界所围区域外时，将对应向量位设置为0；

15、当所述归属向量同时包含1和0时，确定对应原子分区单元的归属状态不一致。

16、进一步地，所述空间关系指标为相交面积占比；

17、所述区间计算模块获取所述待分析空间对象的待分析对象标识和面状几何对象，将所述待分析空间对象的面状几何对象和各候选边界所围区域转换至同一投影坐标系，计算所述待分析空间对象的面状几何对象与各候选边界所围区域的交集面积，将每一交集面积与所述待分析空间对象的面状几何对象面积的比值确定为对应候选边界的相交面积占比，并将全部相交面积占比中的最小值和最大值分别确定为所述可达下界和所述可达上界。

18、进一步地，所述预设关系判定阈值为相交面积占比阈值；

19、当所述可达下界不小于所述预设关系判定阈值时，所述致变判定模块生成必然成立的判定结果；

20、当所述可达上界小于所述预设关系判定阈值时，生成必然不成立的判定结果；

21、当所述可达下界小于所述预设关系判定阈值且所述可达上界不小于所述预设关系判定阈值时，生成边界敏感的判定结果。

22、进一步地，当所述判定结果为边界敏感时，所述致变判定模块将相交面积占比小于所述预设关系判定阈值的候选边界确定为待致变候选边界，将对应所述可达上界且候选边界编号最小的候选边界确定为基准候选边界；

23、筛选与所述待分析空间对象相交、所述基准候选边界对应向量位为1且任一待致变候选边界对应向量位为0的原子分区单元，得到争议原子分区单元；

24、对所述争议原子分区单元作非空组合，将组合内原子分区单元对应各待致变候选边界的向量位由0调整为1，重构各候选边界所围区域并重新计算可达下界，将可达下界不小于所述预设关系判定阈值且所含原子分区单元数量最少的组合确定为所述最小致变单元集合。

25、进一步地，所述校核数据包括由预设校核数据源提供、未参与候选边界集合形成且校核对象标识与目标本体实例的本体对象标识属性值相同的校核面状几何对象；

26、所述校核模块以最小致变单元集合内各原子分区单元与校核面状几何对象的交集面积与对应原子分区单元面积的比值为校核归属比例；

27、当所述校核归属比例不小于预设校核归属阈值时，将对应原子分区单元的归属向量中各向量位校正为1，当所述校核归属比例小于预设校核归属阈值时校正为0；

28、按照校正后的归属向量重构各候选边界所围区域，重新计算各候选边界对应的相交面积占比、可达下界、可达上界和判定结果。

29、进一步地，所述系统还包括图数据库存储模块，用于将表征空间对象的节点定义为实体节点，将校核后或无需校核的判定结果确定为最终判定结果；

30、以所述待分析对象标识查询实体节点，查询到时确定为第一实体节点，未查询到时以所述待分析对象标识创建第一实体节点；

31、以所述本体实例标识查询实体节点，查询到时确定为第二实体节点，未查询到时以所述本体实例标识创建第二实体节点；

32、查询由所述第一实体节点指向所述第二实体节点的空间关系边，查询到时更新所述空间关系边，未查询到时创建所述空间关系边，并写入所述可达下界、所述可达上界、所述预设关系判定阈值和所述最终判定结果。

33、进一步地，所述系统还包括构建任务管理模块，用于针对每条待创建或待更新的空间关系边生成中间记录，所述中间记录包括记录序号、待分析对象标识、本体实例标识、可达下界、可达上界、预设关系判定阈值、最终判定结果、写入状态和失败原因；

34、按记录序号升序读取预设数量的未写入中间记录并发送至所述图数据库存储模块；

35、根据图数据库存储模块返回的写入结果，写入成功时将对应中间记录的写入状态更新为已写入，写入失败时，保持对应中间记录的写入状态为未写入并记录失败原因；

36、构建任务重新执行时，从记录序号最小的未写入中间记录继续处理。

37、进一步地，所述系统还包括算法与工作流编排模块，用于将本体关联模块、原子分区模块、区间计算模块、致变判定模块、校核模块、构建任务管理模块和图数据库存储模块配置为工作流节点；

38、当工作流节点执行成功时，将输出数据项值写入下一工作流节点中名称和数据类型均相同的输入数据项并启动下一工作流节点；

39、当所述判定结果为边界敏感时，执行所述校核模块对应的工作流节点；当所述判定结果为必然成立或必然不成立时，跳过所述校核模块对应的工作流节点；

40、当任一工作流节点执行失败时，停止启动后续工作流节点，并记录执行失败的工作流节点的节点标识和错误信息。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

42、本发明通过预设语义本体类型和字段映射规则，将同一空间对象的多源记录关联至同一本体实例，并将各多源记录的面状几何对象边界构成候选边界集合；通过叠加切分各候选边界，生成内部不被任一候选边界穿过的原子分区单元，并以归属向量表征各原子分区单元对不同候选边界所围区域的归属状态；通过计算待分析空间对象与各候选边界所围区域的空间关系指标，形成由可达下界和可达上界限定的空间关系指标区间，并依据所述空间关系指标区间与预设关系判定阈值确定必然成立、必然不成立或边界敏感的判定结果，从而保留不同数据源边界差异对空间关系分析结果的影响，避免直接采用单一数据源边界造成空间关系判定结果失真。

43、本发明在判定结果为边界敏感时，将相交面积占比小于预设关系判定阈值的候选边界确定为待致变候选边界，根据归属向量筛选争议原子分区单元，并通过非空组合确定能够使重新计算的可达下界不小于预设关系判定阈值且单元数量最少的最小致变单元集合；利用未参与候选边界集合形成的校核面状几何对象，对最小致变单元集合内各原子分区单元的归属状态进行校正，并重构各候选边界所围区域，能够将校核对象限定于实际影响判定结果的局部争议区域，减少对整个空间对象进行重新核查产生的数据处理量，并提高更新后判定结果的准确性和可追溯性。