[发明专利]一种黑土区水土保持措施配置知识图谱的构建方法

说明书

本发明公开了一种黑土区水土保持措施配置知识图谱的构建方法，包括如下步骤：S1、知识存储模块的构建；S2、知识表达模块的构建；S3、知识推理模块的构建；S4、知识展示模块的构建。通过本申请可将黑土区水土保持配置知识形成知识图谱，知识图谱是对相关抽象概念和信息的可视化展示，通过检索土壤侵蚀的某个时空场景，获得与水土保持措施、与该场景之间的关联、措施配置前后的效益变化或环境变化，及农民自身经济利益挂钩，从而为水土保持配置知识的科普和技术推广提供工具支撑。

技术领域

本发明涉及黑土区水土保持配置知识科普和技术推广的技术领域，具体来说，涉及一种黑土区水土保持措施配置知识图谱的构建方法。

背景技术

由于自然和人为因素的共同作用，东北黑土区土壤侵蚀严重，导致黑土区土壤养分流失，土壤肥力下降，从而导致生态环境恶化。黑土区降雨集中在夏季，以暴雨为主，因此，夏季多以降雨径流侵蚀为主，此外，还有风力侵蚀、融雪侵蚀和冻融侵蚀；其次是黑土区地形因素，分为黑土漫川漫岗区、丘陵沟壑区、农牧交错区，增加了土壤侵蚀类型的复杂性；再次是不合理的人为因素，如过度开垦、过度施肥和使用农药等；最后，黑土区农民缺乏水土保持配置知识和土壤科学管理理念，迫切需要对其进行水土保持配置知识的科普和技术推广。然而，目前这种抽象的知识科普和技术推广的工具缺乏，导致科普和推广效果较差和效率低下。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提供一种黑土区水土保持措施配置知识图谱的构建方法，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种黑土区水土保持措施配置知识图谱的构建方法，包括以下步骤：

S1、知识存储模块的构建，首先确定知识源，对知识进行采集，其次要对知识进行梳理，构建黑土侵蚀场景，根据水土保持措施适宜的侵蚀场景类型，对水土保持措施名称及其相关属性进行标记、分类和整理，最后对梳理好的知识进行存储；

S2、知识表达模块的构建，首先要对知识进行抽取，为知识图谱的构建提供了原始素材和内容，其次要对不同黑土区水土保持措施配置知识进行融合，将水土保持措施配置的隐性知识明示化，最后对知识进行表达，采用实体-关系-实体、实体-属性、条件[条件-[条件]-…]-实体的形式进行知识表达；

S3、知识推理模块的构建，首先要对推理的事件进行知识抽取，形成知识多维事件向量A，其次基于地理学第三定律，采用模糊相似概念，进行知识的匹配和推理，并基于余弦相似度算法计算向量A和与之匹配的向量B之间的相似度；最后将计算得到的相似度与给定的相似度阀值进行比较，判断出向量A与向量B之间的相似关系。

S4、知识展示模块的构建，采用图匹配方法进行知识图谱的可视化展示，在可视化界面中，以圆形表示节点，实线表示关系。

进一步的，所述S1中对知识进行采集包括收集和梳理分析不同黑土区坡面尺度水土保持措施类型、措施名称、描述、空间适宜性、措施的实施效果、适宜的侵蚀场景、措施成本相关属性数据。

进一步的，黑土区包括黑土漫川漫岗区、丘陵沟壑区、农牧交错区；空间适宜性包括适宜坡度、适宜坡位、土地利用类型，其中适宜坡位包括山脊、上坡、中坡、下坡、和山谷，适宜坡度包括平坡、缓坡和陡坡，土地利用类型包括耕地、林地、草地、水域、城镇(工程)用地；措施的实施效果包括节水效果、减沙效果、土壤改良。

进一步的，所述S1中的黑土侵蚀场景包括水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀，根据水土保持措施适宜的侵蚀场景类型，筛选可优先选择的潜在措施及其配置规则，其中配置规则包括如下步骤：首先按照适宜坡位进行划分，得到第一级区域划分；其次按照坡度进行划分，将适宜坡位的类型区域按照坡度进行划分，得到第二级区域划分；然后按照土地利用类型进行划分，将第二级区域划分再按照土地利用类型进行划分得到第三级区域划分；最后基于侵蚀场景- 适宜坡位-适宜坡度-土地利用类型-措施适宜性的属性进行规则化配置。