面向工程地质领域的滑坡知识图谱构建方法研究

大数据为滑坡研究带来了新机遇,但由于数据类型复杂、语义关系多样、共享机制不明等问题,对滑坡数据深层挖掘仍然有限,在滑坡研究中大数据优势较难发挥。提出一种面向工程地质领域的滑坡知识图谱构建方法,抽取、融合、结构化多源异构滑坡知识,实现对滑坡知识大数据的询查、关联和推理。采用自顶向下和自底向上结合方法,划分滑坡概念和本体,形成以滑坡野外调查、滑坡评价、滑坡类型、滑坡地貌特征、滑坡形态特征、滑坡致灾信息、滑坡活动状态、滑坡成因机制、滑坡稳定性分析方法、滑坡防治措施10大类知识为基础的滑坡知识体系,建立了包括概念层、属性层、关系层、规则层、实例层的知识图谱模式层;从广阔数据源抽取滑坡知识信息、建立语义网络,对冗余知识进行融合,构建了知识图谱数据层;利用Neo4j平台存储滑坡知识,实现了知识可视化与检索,为滑坡机理研究与防灾减灾提供新思路、新方法。所提的滑坡知识图谱构建方法可拓展到其他类型灾害知识图谱研究,并与其他学科领域产生联系,促进学科深度交叉与融合。     

利用知识图谱的恐怖主义事件模型

恐怖主义受到世界各国的普遍关注,众多学者在事件模型上进行了大量探索,但现有事件模型的恐怖主义概念层次特征不够突出,时序、空间和语义关系相对缺失,且知识图谱模式层的概念和关系类型固定,难以满足事件的多样化描述信息,因此,亟需以事件为中心并结合时空和语义特征构建事件表示模型.在分析事件组成要素的基础上,结合知识图谱前沿技术...     

铁路隧道钻爆法施工智能管理的安全质量进度知识图谱构建方法

复杂艰险的山区环境和不确定的地理地质条件是影响铁路隧道施工建设安全、质量和进度的关键因素,面向智能化、精准化的施工管理,提出一种铁路隧道钻爆法施工安全质量进度知识图谱构建方法。首先,根据铁路隧道施工建设过程中与安全质量进度关联的人机料法环5类关键要素的概念与语义关系,设计了模式层自上而下和数据层自下而上双向协同的构建方式;然后,抽取实体及关系并进行融合、存储,完成模式-数据关联的知识图谱构建;最后,以某新建铁路隧道出口工区施工事件为例构建实例图谱。结果表明,该方法构建的知识图谱精细刻画了影响安全、质量和进度的关键要素属性、要素间语义关联关系以及互馈作用关系等,为铁路隧道钻爆法施工全过程的安全质量进度整体性、系统性的智能化管理提供了关键支撑,也为铁路隧道工程数字孪生奠定了基础。     

顾及多类型用户需求的灾害场景语义相关度计算

针对自然灾害发生后,不同类型的人群在应急响应过程中对灾害现场场景可视化有着不同需求以及灾害场景模型针对性较低的问题,本文提出了一种基于本体的语义相关度计算方法。利用本体方法确定灾害场景模型与多类型用户需求在概念语义上的逻辑关系,按照多用户可视化需求语义相关度划分灾害场景模型要素,在此基础上采取用户需求规则约束的推理技术计算语义相关度,从而量化灾害场景可视化数据权重。实验案例表明该方法具有可行性,能有效提升灾害场景按需推送和按需构建的效率。     

海洋地图可视化方法的知识图谱构建

由于制图知识难以具象化,海洋地图的自动制图技术在寻求突破时屡遭瓶颈.由此提出海洋地图可视化方法知识图谱的构建方法.以海洋地图的数据、数据特征、可视化方法、数据来源为核心要素,自上而下构建本体层,定义概念层次体系;通过数据获取、数据处理、知识抽取和知识储存建立实体联系,完成数据层填充.以《21世纪海上丝绸之路沿线区域航海...     

利用地理知识图谱的COVID-19疫情态势交互式可视分析

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情的暴发产生了海量与时空信息相关的数据,当前的地理时空疫情分析难以关联人物关系、事件等数据,由此提出了一种利用地理知识图谱结合交互式可视分析COVID-19疫情态势的方法。首先定义了病患实体和关系类型,提出了事件语义模型和事件关系分类,并根据不同的数据分类设计了知识抽取和知识表示方法,构建了病患时空信息知识图谱;然后分别从宏观和微观层次把控疫情态势的任务出发,设计了知识图谱可视化视图和交互分析方法;最后构建实验分析系统,利用COVID-19确诊患者数据,通过地图分布可视化、图谱可视化和轨迹可视化等多视图协同交互对COVID-19疫情态势进行分析实验。实验结果表明,该方法能够从实时疫情态势监控、病患关联关系、高危人群防控和地区防控态势等方面为疫情态势分析提供一种新的思路与方法。     

一种面向地图认知的城市道路知识图谱构建方法

城市道路网是由城市内各种道路组成的相互联络、交织成网状,且为城市提供空间通道的道路系统。随着我国经济及3S技术的发展,城市道路里程呈几何式增长,“数据爆炸,知识匮乏”的情况愈加突出。知识图谱作为一种使用语义网将概念、实体及两者进行形式化表达的一种知识系统,可实现“数据-知识”的转化。但目前地理领域内的知识图谱普遍存在缺失空间关系描述的问题,因此将知识图谱和地理数据的空间特征相结合,构建成基于城市道路数据的知识图谱。文中介绍地理知识图谱的概念、内涵及现状,分析城市道路知识图谱中空间关系的重要性,讨论构建道路知识图谱的关键技术,最后阐述该知识图谱的应用方向。本研究在地理信息领域有一定的通用性,可为推动的地理知识服务智能化的发展提供理论支撑。     

面向一体化综合减灾的知识图谱构建方法

知识图谱是揭示实体及其相互之间关系的重要工具,其在应急减灾中发挥着越来越重要的作用。研究了面向一体化综合减灾的知识图谱构建方法。首先,介绍了知识图谱的相关概念,分析了知识图谱在应急减灾工作中的应用;然后,总结了面向一体化综合减灾的知识图谱构建流程和关键技术,关键技术主要包括知识抽取、信息融合、知识建模和知识存储;随后,以九寨沟地震为例展示了面向九寨沟地震减灾的知识图谱构建过程、构建结果,并介绍了知识图谱在应用减灾信息主动推送方面的应用;最后,总结了知识图谱应用于一体化综合减灾领域所面临的挑战。     

多层次地质灾害领域本体构建与应用

针对地质灾害知识内容不完全,缺乏形式化、可共享和复用的统一描述机制等问题,该文提出一种多层次地质灾害领域本体构建方法,以地震灾害为例,通过对概念、语义和时空定义地质灾害本体的层次结构和层次表达;在各层次关系描述中将概念层与语义层有机结合,支持多层次下的灾害数据的关联表示,应用于一体化综合智能减灾服务系统,并结合实际案例对地质灾害应急信息进行主动推送服务于领导决策,验证该方法有效性与可靠性。     

基于知识推理的影像处理服务链构建技术研究

随着知识图谱和语义技术的发展,计算机能够按需求自动构建Web服务的组合.影像处理任务通常包含多项服务的组合,本文提出一种基于知识推理的影像处理服务链构建方法,首先分析影像处理服务特征,基于Web服务描述方法构建影像服务节点模型,依据服务匹配规则进行节点间关系推理从而构建具有知识图谱特性的服务链图谱,在此基础上依据任务参数进行影像处理服务链的推导和筛选.最后通过影像镶嵌裁切示例验证影像处理服务链构建方法的可行性和有效性.     

COVID-19病例活动知识图谱构建——以郑州市为例

目前,随着全球新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)病例数量不断增加,疫情时空传播过程变得越来越复杂。传统的传播过程研究主要是在宏观上研究传染病的整体传播规律或趋势,不能在个体层面分析具体病例之间的传播关系,无法精准定位疫情传播路径,很难支持传染病的精准防控,亟需兼顾时空和语义特征研究传染病传播过程。首先在解析COVID-19病例数据基础上,利用知识图谱技术提出了构建适应多样化描述方式的COVID-19病例活动知识图谱;然后从传播事件角度设计了COVID-19病例活动知识图谱本体规则,完成了模式层的构建;并以流行病调查数据为基础,对病例数据进行解析、事件实体识别和数据存储,完成了数据层的构建;最后,通过图数据库和B/S端构建原型系统进行实验验证。结果表明,通过COVID-19病例活动知识图谱对传播过程推理、关键节点分析和活动轨迹回溯等层面进行验证,方法较为有效,且具有一定可行性。     

交通行业应急管理空间数据库研制

建立交通行业应急管理空间数据库,可为重大突发自然灾害事件时交通应急提供有效的数据支持。本文面向重大突发自然灾害事件的应急管理,从功能需求上对交通行业应急管理所需数据进行了分类,将空间数据库划分为文件数据库、应急专题数据库和元数据库3个子库,采用Oracle,ArcSDE和文件编目管理相结合的方式进行管理,并建立了交通行业应急管理空间数据库。最后以公路重大自然灾害监测评估为例,说明了该数据库对灾害应急中所开展的快速监测评估分析的应用价值。     

基于众包的遥感灾害监测与评估模型

为了提高自然灾害应急响应的时效性,提出了一种基于众包(crowdsourcing)的遥感灾害监测与评估模型,重点研究了模型中基于动态投票一致性策略的灾害数据评估,并在模型的基础上设计实现了基于众包的遥感灾害监测与评估原型系统。研究表明:该模型能够汇聚和融合互联网亿万网民的知识参与,快速解译灾区高分辨率遥感影像,实现遥感影像数据的快速处理、海量灾害数据的高效采集和实时的灾害评估。     

面向Web的台风洪涝灾害遥感监测评估系统研究与应用

目前防灾减灾业务体系与遥感监测分析能力尚未深度耦合,在灾害应急处理模式、数据资源规划与组织、动态服务体系架构等方面存在挑战。针对上述挑战,设计了台风洪涝灾害应急监测评估流程,阐述了多源灾害数据动态汇聚与接入、任务驱动的灾害模型服务协同、灾情要素高效集成可视化等关键技术,实现了面向Web的台风洪涝灾害遥感监测评估系统,提供灾害应急资源按需获取、在线分析、动态专题制图和评估报告生成等功能,并在海南省应急管理厅相关业务部门进行了实际应用。     

基于微博文本的灾害事件信息时空过程聚合方法

各类灾害事件频发已成为全球可持续发展面临的重大威胁。在大数据环境下,微博文本逐渐被应用于灾害管理的预防、准备、响应和恢复工作。以往研究多关注微博文本中灾情信息的获取,却忽略对这些碎片化信息进行有序化整合。本文从时空视角构建多层次的灾害事件信息模型,在抽取出微博文本中灾害事件信息要素的基础上,提出基于“对象-状态”的过程信息聚合方法,解决微博文本中灾害事件信息分散化、时空粒度多样化和无序化的问题。基于新浪微博进行台风“利奇马”事件的案例分析,结果表明,本文方法能够全面地获取灾害事件过程中各个时空节点上的灾情信息,有利于从微博文本中挖掘小尺度下的灾害突发状况。     

重大自然灾害空间信息协同服务机制研究

结合重大自然灾害应急管理的业务需求,分析了国外数据共享实践经验与案例,基于国家灾害管理实践工作经验,提出了中国建设重大自然灾害空间信息协同服务机制的构想。在进行职责任务划分的基础上,设立了包括指令中枢、数据中枢和信息中枢的立体化体制架构,并结合国家灾害管理业务工作的实际情况,制定了服务机制的业务关系流程,设定应急与常规相结合的运行模式,并对所需的保障配套机制进行了研究和分析。目前,重大自然灾害空间信息协同服务机制已经在国家灾害管理部门得到了一定范围的实践和检验,取得了较好的应用效果和社会经济效益。     

知识图谱引导的高陡边坡崩塌灾害综合风险三维动态模拟分析方法

高陡边坡崩塌灾害风险致灾因素多、灾害过程复杂,难以进行整体性综合分析及模拟评估,本文提出了一种知识图谱引导的高陡边坡崩塌风险动态模拟评估方法,将知识图谱应用于高陡边坡崩塌风险模拟评估,精准刻画崩塌演化及作用机理,同时融合BIM、GIS等多源数据,构建高保真动态多维多尺度崩塌灾害场景,多要素耦合动态模拟与评估高陡边坡崩塌风险。最后本文选取高陡边坡桥梁工程风险分析场景,验证了本文方法的有效性,结果表明该方法可为工程施工建造与运营过程中的安全风险精准管控提供支撑。     

一种面向生态环境领域的知识图谱构建方法

面向生态环境领域,提出了一种利用文献文本的领域知识图谱自动构建方法。首先利用机器学习技术抽取生态环境领域的关键词和关键关系;再结合统一建模语言系统构建生态环境领域知识图谱模式层,并以该模式层为指导建立生态环境领域语料库;然后采用深度学习方法从文本文献中自动抽取关键信息,通过来源指数和校验次数保证抽取知识的置信度;最终实现知识图谱的自动化构建与可视化展示。结果表明,利用2 000万字规模的文献文本可得到含29 490条知识三元组的知识图谱,利用Transformer模型抽取的总体精度为96.27%。     

高精地图的知识图谱表达

高精地图是自动驾驶的“传感器”,为自动驾驶提供必要的先验数据以及相应的超视距感知、校验定位、动态规划和决策控制。然而,高精地图数据供给与自动驾驶知识需求仍存在鸿沟,包括数据量大导致查询困难、数据关联弱导致语义理解和智能决策困难。知识图谱是将知识以图的结构表达出来,以描述实体及其关系,涉及实体抽取和关系抽取。为此,在高精地图数据基础上,引入知识图谱,提出高精地图知识图谱的构建方法,以架起地图数据供给与驾驶知识需求之间的桥梁,支撑高精地图数据到自动驾驶知识的转化。构建的知识图谱实例,一方面将高精地图海量数据采用图进行了二次表达,建立了类似于索引的结构;另一方面显式表达了面向自动驾驶需求的语义关系。实验结果表明,知识图谱能为高精地图的语义查询、知识推理和局部决策规划提供基础。所提出的方法能实现高精地图先验数据的语义结构化,推进高精地图由数据到信息到知识的跨越,为自动驾驶的落地贡献先验知识。     

基于OOPN的战场地理环境数据组织过程建模

战场地理环境数据组织是战场环境信息保障的重要环节,而良好定义的数据组织模型将有助于联合作战体系下战场环境保障的顺利实施。已有的战场地理环境数据组织模型多侧重于数据状态的描述,缺乏与作战任务相关联的过程模型,难以表达数据组织与任务事件间的因果关系。通过面向对象的方法建立战场地理环境数据对象静态模型并结构化表达,采用面向对象的Petri网构建数据组织过程模型,统一描述数据与活动之间的交互关系及数据存储结构。通过该模型在战场环境分析平台中的应用,证明其能有效地实现数据状态、任务事件及其相互之间关系的查询。