[发明专利]一种基于实体关系抽取的结构化机场警报处理方法

说明书

本发明提供了一种基于实体关系抽取的结构化机场警报处理方法，包括：获取并预处理机场警报数据，输出非结构化文本数据；构建字典和搜索规则，以及气象要素实体抽取模型，均用于在非结构化文本数据中抽取气象要素实体，并生成气象要素实体集合；以时间和地点为主要对象构建气象要素实体关系分类模型，对气象要素实体进行关系分析，分别确定主要对象与最近天气词语之间的关系，同时根据预设规则，将特殊气象要素实体与对应的天气进行关联并输出关联结果；对输出的关联实体进行时间和单位的归一化换算，最终输出结构化格式的数据。相较于现有技术，本发明极大地提高了管制工作人员在对气象数据处理时的效率。

技术领域

本发明涉及空中交通管制自动化系统技术领域，尤其涉及一种基于实体关系抽取的结构化机场警报处理方法。

背景技术

空中交通管理系统，即空管系统，是有效保障空中交通安全，维护空中交通秩序和实现空中交通顺畅的基础。随着我国经济社会的快速发展，民航运输需求的不断增长，当前空管系统协同处理能力不足、智能化程度较低，难以有效应对日益复杂的空管运行环境，尤其在恶劣天气、流量管制等外部因素的影响下，航班的通行能力急剧下降，航班延误严重，每年所造成的经济损失超过数百亿元，也对社会稳定带来了不利影响。现有的空管系统的数据信息来源以通讯设备、雷达、卫星等感知到的结构化数据为主，未能有效挖掘文本、图像等非结构化数据中蕴含的重要信息，导致其对天气变化和发展的感知能力不足。

机场警报是在危险天气袭击机场附近时由机场气象部门发出的预报，用以防止航空器在飞行时因为恶劣天气，如雷暴、冰雹、大雪、大雾等造成损坏。机场警报内容包括发布单位、发布时间、发布人信息、正文内容等信息，其中正文内容包含了对具体天气信息的描述，以非结构化文本进行描述。机场警报的正文部分对天气类型，出现和持续时间、天气状态变化、能见度变化、受影响的范围和地点进行描述，包括气象态势要素等重要信息。针对机场警报正文中包含的气象态势要素信息，提供智能化的信息抽取技术成为解决空管系统气象信息来源不足的关键。

发明内容

发明目的：本发明通过实体关系抽取和规则方法对机场警报进行结构化处理，提取其中包含的天气要素并形成计算机可读形式，能解析绝大部分在实际工作环境下所产生的非结构化机场警报内容。

技术方案：本发明所提出的一种基于实体关系抽取的结构化机场警报处理方法可以从机场警报正文的非结构化文本中抽取出天气现象、持续时间、强度和方向速度变化等气象态势要素，其实现过程和步骤如下：

步骤1，获取并预处理机场警报数据，输出非结构化文本数据；

步骤2，输入所述非结构化文本数据，构建字典和搜索规则，以及气象要素实体抽取模型，均用于在所述非结构化文本数据中抽取气象要素实体，并生成气象要素实体集合；本发明中，所述气象实体要素类型，比如时间、机场、地点、高度、天气现象、强度、移动速度、移动方向、影响范围等。

步骤3，以时间和地点为主要对象构建气象要素实体关系分类模型，对所述气象要素实体进行关系分析，分别确定所述主要对象与最近天气词语之间的关系，同时根据预设规则，将特殊气象要素实体与对应的天气进行关联并输出关联结果；所述最近天气词语即主要对象与上下文中距离最近的天气词语；

步骤4，对输出的关联实体进行时间和单位的归一化换算，最终输出结构化格式的数据。

进一步地，在一种实现方式中，所述步骤1包括：

步骤1-1，提取所述机场警报数据的有效信息，所述有效信息包括发布单位、发布时间和正文内容；具体的，本发明中，通过所述步骤1-1，对输入的word或pdf形式的机场警报数据按照其文本结构编写正则表达式，以抽取出正文部分和发报时间；