[发明专利]一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统和方法

权利要求书

1.一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，包括：

数据资源采集管理模块，用于从不同的数据源收集大规模的异构时空数据；

知识抽取模块，用于针对不同结构的数据分别提供不同的自动知识抽取方法，以GeoJSON格式作为多源异构时空数据知识抽取结果的统一矢量化表达方式，其中，将结构化数据、半结构化数据和非结构化数据自动转换为GeoJSON格式；

知识存储模块，用于利用RDF语言编辑工具根据概念层灾害应急场景数据的关系，构建灾害应急本体的概念框架，所述知识存储模块包括本体数据存储模块和实例模块，所述本体数据存储模块用于基于灾害应急本体的概念框架，将灾害应急数据转换为三元组用于构建实例层数据，所述实例模块包括实例层数据，将所述本体数据存储模块生成的三元组存储在支持RDF语义表示规范的图结构数据库中，同时将上述三元组转化为键值对存储在Key-Value数据库中；

分析服务模块，用于借助知识图谱，利用时空语义查询与推理技术提供灾害应急决策支持服务。

2.根据权利要求1所述的一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，

所述数据资源采集管理模块，采集多源异构原始数据，需要根据数据的特点和更新频率进行数据采集，为知识图谱提供准确、稳定的数据资源。

3.根据权利要求1所述的一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，

所述知识抽取模块，用于构建时空知识图谱，包括知识本体概念框架构建模块、知识实例提取模块；

所述的知识本体概念框架构建模块用于为知识实例提取、存储和应用提供统一完备规范的语义标准和结构约束，为多元知识的管理提供分门别类的逻辑容器；

知识实例提取模块，用于按照知识本体概念框架定义的语义标准和结构约束，从多源异构时空数据中提取以三元组为基本单元的知识实例，从而将提取得到的知识实例放入多元知识逻辑容器加以管理和调用，为不同类型的多源异构时空数据设计了不同的三元组提取方法，用于构建灾害应急决策支持所需的共性时空数据基底。

4.根据权利要求1所述的一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，

所述的知识本体概念框架构建模块进行概念层设计，具体如下：

知识图谱的概念层是多源时空数据的逻辑结构，包含语义概念及其相互关系，基于从属关系、属性主客关系等不同概念之间的语义关联，构建树状层次概念网络，保证多源时空数据内在语义概念的一致性；知识图谱的概念层包括：灾害应急通用语义本体、时间本体、空间本体和三部分。

5.根据权利要求1所述的一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，

所述知识实例提取模块，用于按照知识本体概念框架定义的语义标准和结构约束，从多源异构时空数据中提取以三元组为基本单元的知识实例，从而可以将提取得到的知识实例放入多元知识逻辑容器加以管理和调用。

6.根据权利要求3所述的一种面向动态分析的时空知识图谱构建系统，其特征在于，

在知识实例提取模块中，构建通用的多源异构地理信息的三元组数据转换器用于知识实例提取，首先将多源异构地理信息数据按照地理实体的类型，分类放在不同的目录或数据接口中作为待转换数据的入口，并事先设定相应目录或数据接口对应的地理实体类型的唯一标识符；逐个遍历待转换数据入口，自动适配目录或数据接口中存储的多源异构地理信息数据并将其统一转换为GeoJSON格式，进而基于知识本体概念框架定义的时间、空间和相应类型地理实体属性语义标准和结构，将GeoJSON中的Geometry映射为空间信息三元组的谓语，并将Geometry值自动映射到符合GeoSPARQL格式规范的空间信息三元组的宾语；将GeoJSON中属性集合中的键自动映射为相应类型地理实体属性三元组的谓语，属性值自动映射为三元组中相应谓语的宾语。