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1、P1江明 超图软件集团资源环境行业发展中心2023-06SuperMap GIS助力地理实体语义化构建P2主要内容CONTENT01对实景三维中国的四点认识地理实体语义化定义及流程构建地理实体知识图谱0302P3P3对实景三维中国的四点认识一P4实景三维中国建设,对外提供两类服务:一是向既有平台、系统提供内容丰富、形式多样的三维数据;二是向数字中国、数字孪生等提供兼顾稳定性和可扩展性的底座平台,并进一步拓展应用。第一点认识P5倾斜摄影三维地形BIM激光点云场数据精细模型白模地下管线遥感影像地质模型数据电子海图内容丰富、形式多样的三维数据航空轨迹数据钻孔数据矢量数据无人机视频数据P6稳定、可扩展
2、的底座平台实景三维数据底座(时空大数据平台)1CIM平台城市运行管理服务平台国土空间基础信息平台智慧园区CIM平台大数据平台智能建筑CIM/BIM平台N城市管理园区建筑大数据局自然资源住建网格化城市管理X标准化执法门前三包系统规划设计系统建设项目管理系统招商引资系统电子沙盘楼控系统停车诱导楼宇设施管理访客管理物联感知系统目录链系统城市码系统城市大脑国土空间规划一张图实施监督系统一体化审批系统生态修复基于BIM的施工图审查智慧工地管理城建档案管理市政公共设施布局优化城市体检评估稳定性:底座基础化未来的平台逐步走向融合可扩展性:应用便捷化未来的应用基于底座快速构建P7实景三维中国建设,是一个涉及很
3、多工序、跨多个学科的系统性工程,需要构建生态圈,形成优势互补、多方共赢的发展格局。第二点认识P8统一数据标准、统一服务标准空间三维模型数据服务接口标准2020年10月7日正式实施(8家单位)参与编制自然资源部信息中心国家基础地理信息中心北京超图软件股份有限公司中国城市规划设计研究院上海市测绘院深圳市规划国土房产信息中心黄河勘测规划设计研究院有限公司空间三维模型数据格式标准2019年8月31日正式实施(12家单位参与编制)自然资源部信息中心国家基础地理信息中心中国建筑标准设计研究院有限公司中国建筑科学研究院有限公司中国城市规划设计研究院中建工程研究院有限公司中设数字技术股份有限公司超图软件P9三
4、维GIS软件S3M、OGDC等开放标准倾斜摄影建模软件ABC等BIM设计软件EVS等地质建模软件BIM、地质等转换工具BIM+GIS,住建、规划、测绘、铁路、交通、市政、水利等行业应用构筑开放的三维GIS生态圈华为沃土数字平台深圳可视化城市空间数字平台DataV数据可视化平台测绘软件P10EPS与SuperMap无缝对接以EPS平台的三维测图模块、二维实体处理模块、三维实体建模模块、质量检查模块以及外业平板为基础,打造二三维一体化地理实体生产平台。EPS三维数据生产、建库、更新均可与SuperMap无缝对接P11实景三维中国建设,空间分析能力是核心能力,拉通地理实体、地理场景、业务需求,让实景
5、三维实用管用。第三点认识P12地理实体空间分析三个层面根据业务逻辑,选择相应的地理实体数据和前两个层次的空间分析方法,构建分析规则得到符合业务要求的分析、判定结果。常见的地理信息空间分析,如通视分析,地形坡度坡向分析,构TIN、插值等。最基本的三维空间几何运算,如交集、并集,空间包含、相邻,计算剖面、凸包,三维缓冲等。P13更多三维分析算子智能审批、空间管控基于空间分析构建行业规则库P14实景三维中国建设地理实体语义化,意味着测绘数据生产从以点线面为对象的CAD时代,完全迈向以地理实体为对象的GIS时代。第四点认识P15院建筑交通自然演变规律自然演变规律+社会发展规律社会发展规律静静态态要要素
6、素+动动态态要要素素精细精准、规律模型、空间智能、科学精细精准、规律模型、空间智能、科学决策决策空间规划开发利用确权登记新型基础测绘新型基础测绘自然资源保护与利用自然资源保护与利用发展和改革城乡建设2035年实现治理能力现代化年实现治理能力现代化应急管理产业转型升级新型城镇化宏观调控发展规划编制园林绿化建设工程质量监管市政交通建设城市更新应急救援指挥灾害评估分析灾害防治应急预案编制地理实体地理实体地上地上地表地表地下地下地理格局、气候变迁、开发适宜性、资源环境承载水平资源禀赋及演变现象资源禀赋及演变现象人口迁移、产业布局、市政公服、基础设施、历史文化社会经济发展状况社会经济发展状况行业行业模型
7、模型空间空间智能智能学科学科融合融合山水林田湖草沙冰能源水利村城基于地理实体实现数字孪生、提升治理水平用途管制资源调查生态修复仿真仿真推演推演自然地理实体人工实体管理实体全空间全空间全要素全要素全过程全过程P16地理实体语义化、知识图谱构建各应用部门基于地理实体的知识图谱构建地理实体(基本信息)道路河流水库城市绿地基础设施建筑物其他实体(行政区划、小区 )业务关联(建筑物为例)实体编码公安部门工商部门教育部门户籍人口关联企业信息关联学区关联人口信息企业信息教育信息自然资源部门房屋产权关联不动产登记信息应用场景以房管人(人房关联)楼宇经济(房企关联)教育学区管理(房-学区 关联)拆迁分析(房-拆
8、迁补偿 关联)地理实体API更加强调地理实体的语义化,并提出了要构建知识图谱。P17P17地理实体语义化定义及流程二P18地理实体语义化定义新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-1 名词解释中对语义化的定义为:用标准化范式对地理实体自身属性及实体间关系进行一致性描述,以实现计算机可识别、可理解、可操作的过程。P19语义化工作流程根据基础地理实体语义化包含的内容,基础地理实体语义化内容获取分为实体属性的获取和实体关系的获取。地理实体语义化工作流程包括:确定语义化内容,获取语义化内容,表达语义化内容,质量检查,成果输出。其中语义化内容表达,一般采用知识图谱表达。P20语义化内容确定以建筑物地理实
9、体为例序号 字段名称字段代码字段类型字段长度小数位数值域约束条件备注1地理实体编码BSM Char382建筑名称JZMC Char 1003建造时间JZND Data44地址DZChar 2555结构类型ZYCZ Char50砌体结构、钢混结构、钢结构、木结构、其他6楼层数量LCSLInt417建筑高度JZGD Float810单位:米8建筑面积JZMJ Float1510单位:平方米9是否分割SFFC Char2商住两用建筑可分成多个实体序号 字段名称字段代码字段类型字段长度小数位数值域约束条件备注1地理实体编码BSMChar382常住人口总数CZRKInt8现状用途为住宅时填写3常住人口户
10、数CZHSInt84常住65岁及以上CZ65Int85常住14岁及以下CZ14Int86户籍人口总数HJRKInt87户籍人口户数HJHSInt8建筑物基本属性结构表建筑物人口承载属性结构表地理实体的描述内容P21国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类语义化内容确定以建筑物地理实体为例序号 字段名称字段代码字段类型字段长度小数位数值域约束条件备注1地理实体编码BSMChar382企事业单位数量 DWSLInt8现状用途为工业、商服时填写3主要所属行业SSHY Char504就业岗位数量JYGWInt85上年纳税总额NNSE Float81序号 字段名称字段代码字段类型字段长度小数位数值域约束
11、条件备注1地理实体编码BSMChar382现状用途代码XZDLBM Char6按照用地用海分类3现状用途名称XZDLMC Char604坐落单位代码ZLDWDM Char205坐落单位名称ZLDWMC Char 2556权属单位代码QSDWDM Char207权属单位名称QSDWMC Char 255用途代码公共服务类用途细分8公共管理与公共服务801机关团体802科研803文化80301图书与展览80302文化活动804教育80401高等教育80402中等职业教育80403中小学80404幼儿园80405其他教育805体育80501体育场馆80502体育训练806医疗卫生80601医院806
12、02基层医疗卫生设施80603公共卫生807社会福利80701老年人社会福利80702儿童社会福利80703残疾人社会福利80704其他社会福利代码国民经济行业名称(制造业细分)C1300农副食品加工业C1400食品制造业C1500酒、饮料和精制茶制造业C1600烟草制品业C1700纺织业C1800纺织服装、服饰业C1900皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业C2000木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业C2100家具制造业C2200造纸和纸制品业C2300印刷和记录媒介复制业C2400文教、工美、体育和娱乐用品制造业C2500石油、煤炭及其他燃料加工业C2600化学原料和化学制品制造业C2700医
13、药制造业C2800化学纤维制造业C2900橡胶和塑料制品业C3000非金属矿物制品业C3100黑色金属冶炼和压延加工业C3200有色金属冶炼和压延加工业C3300金属制品业C3400通用设备制造业C3500专用设备制造业C3600汽车制造业C3700铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业C3800电气机械和器材制造业C3900计算机、通信和其他电子设备制造业C4000仪器仪表制造业代码汽车制造业细分C3600汽车制造业C3610汽车整车制造C3620汽车用发动机制造C3630改装汽车制造C3640低速汽车制造C3650电车制造C3660汽车车身、挂车制造C3670汽车零部件及配件制造建筑物管
14、理属性结构表建筑物经济承载属性结构表P22语义化内容获取倾斜摄影模型大比例尺地形图POI数据第一次风险普查数据国土调查数据高分辨率影像法人库数据人口普查数据手机信令数据建筑、土地、人口、经济,采用空间位置叠加、地名地址匹配等方法进行关联融合。获取建筑物轮廓基本属性管理属性人口承载经济承载不动产登记数据P23语义化质量检查属性齐全性检查字段标准化检查取值标准化检查 约束条件检查 建筑面积高度检查 人口逻辑关系检查 产业逻辑关系检查 地理编码准确性检查 土地利用一致性检查数据质检项通过高分辨率影像、空间数据叠加、属性字段关联对比、逐级汇总对比等方法,对建筑物图元、属性,完整性、准确性检查。质检规则
15、质检算子 轮廓丢漏检查P24语义化内容获取及检查,GPA算子三维场数据体元栅格叠加S3M构建TIM地形图要素转换属性提取实例化处理模型打散/拆分合并/拆分数据集移除重复点/面模型纹理重映射*生成S3M*S3M存入MongoDBS3M合并根节点模型格式转换地形修改模型高度面拉伸生成模型缓存倾斜摄影三维模型提取点、线高度生成大文件TIN地形三维点/等值线构TIN*生成缓存挖洞镶嵌裁剪点云*生成S3M*合并根节点*单体化*纹理压缩*修改中心点*裁剪*存入MongoDB*追加到MongoDB*生成S3M提取矢量面高度纹理重映射提取高度值挖洞镶嵌*支持分布式*S3M存入MongoDBTIN合并去除无效值
16、创建空间索引拓扑/流形校正模型平移/旋转计算/移除法线裁剪/挖洞/镶嵌规则建模线性拉伸旋转拉伸放样构建坡屋顶构建房屋地质体地质体构建地质体剖面地质钻孔三维分析投影面/投影拉伸体坐标归零三维缓冲区布尔运算凸包阴影体升级成大文件三角网简化删除重复子对象11i 新增3D Tiles转S3M批量生成同名模型缓存模型缓存保存到图层组*S3M转3D TilesTIF生成TINTIN追加BIM导入BIM批量入库导入IFC导入3DXML导入GIM导入RVM导入CityGML缓存工具地形缓存块存储影像缓存块存储影像缓存建金字塔模型缓存重压缩S3M版本升级多边形合并TIF生成栅格地形数据集生成栅格地形生成索引文件
17、迭代模型数据集模型数据集投影转换SuperMap提供上千个GPA算子,可搭建语义化处理流程、质检流程。P25语义化成果应用安全应急管理风险建筑分布,人口疏散预案教育资源配置片区学龄儿童数量、学位数量产业布局优化产业分布、转型升级趋势城镇低效用地再开发节约集约利用评价,三旧改造国土空间详细规划招商引资推介流动人口管理摸清底数,以房管人,以业管人工商税务管理分地区分行业纳税平均水平养老设施配置老龄人口数量、生活圈内设施匹配人口、产业、市政,街区画像园区环境、基础设施展示每一栋建筑的数据掌握后,通过逐级汇总、年度变化统计、多维度透视分析,为多个领域的管理工作提供精细、精准的支撑。P26P26构建地理
18、实体知识图谱三P27知识图谱是知识表示的一种形式,是一种揭示实体之间关系的语义网络。由“节点”表示“实体”,用通过“边”表示之间的“关系”。地理实体知识图谱是知识图谱在GIS中的拓展,用语义网络结构化地描述空间领域的概念、实体、属性及相互关系。地理实体知识图谱P28 知识图谱以图数据库为存储引擎图数据库复杂关联数据查询性能可扩展性直观性 常见的图数据库:Neo4j、GraphDB、HugeGraph、ArangoDB数据库发展历程P29SuperMap iDesktopX知识图谱产品研发进展SuperMap iObjects Java知识图谱扩展模块GPA数据血缘知识图谱工具箱YuKon wi
19、th AgensGraphNeo4j图与空间存储一体化版本空间扩充模块SuperMap iDesktopXSuperMap iServer知识图谱服务知识图谱扩展模块SuperMap iPortal Web Apps地图大屏工作空间SuperMap iClient知识图谱APIP30SuperMap iDesktopX知识图谱模块的能力知识存储查询分析知识提取图谱管理可视化保存共享P31知识图谱构建以不动产数据为例P32结束语SuperMAP发挥GIS的优势,帮助大家更好的理解地理实体语义化、更便捷的实现地理实体语义化!助力管理部门提升治理水平,服务社会经济高质量发展!P33Thank You All!