CN110334907A - 一种基于工作流的灾害应急任务组合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于工作流的灾害应急任务组合方法，该方法包括以下步骤：步骤1、构建灾害应急任务流程的抽象层：根据灾害学灾害应急领域的相关知识，设计基础算子，构建灾害应急业务流程的抽象层；抽象层由多个活动组成，每个活动是一个执行单元，活动之间设置相应的执行顺序，执行单元包括输入、处理以及输出三个部分；步骤2、对灾害应急任务流程进行实例化：为构建灾害应急业务流程抽象层绑定参数，形成灾害应急业务的实例层；步骤3、基于Petri的灾害应急业务流程验证。本发明针对复杂的灾害应用场景，相比于传统方法，该方法减少人工参与，更加高效便捷，可有效提高灾害应急响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及灾害学和地理信息系统的交叉领域，尤其涉及一种基于工作流的灾害应急任务组合方法。
背景技术
GIS为灾害应急响应提供了重要技术支持，随着灾害监测手段的丰富，灾害数据量和类型变多，灾害应急处理算子呈现出多样性和复杂性。这对处理灾害数据提出了更多的专业要求，同时，也对灾害数据处理的效率产生了一定影响。因此，为了对灾害应急提供准确的决策支持，如何将复杂多样的灾害处理算子进行合理组合成为人们的迫切需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于工作流的灾害应急任务组合方法，实现灾害应急任务的快速组合拼接，完成任务算法的绑定和合理性检验，有效的解决了快速构建灾害任务流程问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种基于工作流的灾害应急任务组合方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、构建灾害应急任务流程的抽象层：根据灾害学灾害应急领域的相关知识，设计基础算子，构建灾害应急业务流程的抽象层；抽象层由多个活动组成，每个活动是一个执行单元，活动之间设置相应的执行顺序，执行单元包括输入、处理以及输出三个部分；
步骤2、对灾害应急任务流程进行实例化：为步骤1构建的构建灾害应急业务流程抽象层绑定参数，绑定的参数为符合OGC标准的地理信息服务数据，形成灾害应急业务的实例层；
步骤3、基于Petri的灾害应急业务流程验证：将实例层灾害应急业务流程转换为Petri网的表达，采用Petri网的合理性和正确性检验方法，检验灾害应急业务流程的合理性与正确性。
进一步地，本发明的灾害基础算子以地理信息服务的方式进行发布。
进一步地，本发明的该方法中科学工作流的方法采用两层设计，分别为抽象层和实例层，抽象与实例是一对多的关系。
进一步地，本发明的该方法中Petri网的合理性和正确性检验采用语义和语法双重检验方法。
进一步地，本发明的该方法中将实例层灾害应急业务流程转换为Petri网的表达的方法具体为：
通过判断各实例的直接父类确定Petri网中该节点类型，节点的直接父类是GeoProcess，则该节点是变迁，否则为库所；通过实例的属性确定起始终止库所和有向弧；属性hasInput给出了变迁的输入库所，属性hasOutput确定了变迁的输出库所；起始库所是有isInputOf属性而无isOutputOf属性的库所，或是有数据属性firstInputFlag；数据类型属性endOutputFlag标记了终止库所；经过上述步骤，一个从起始库所出发、经由有向弧通过其他变迁和库所、最后到达终止库所的Petri网就建立了起来。
进一步地，本发明的该方法中进行合理性检验的方法具体为：
首先进行语法验证，从初始状态库所集开始，如当前状态中的节点满足执行条件，将加入新的状态，反之等待执行条件满足，再加入新的状态，判断当前状态是否有可执行节点，如果有则重新判断执行条件是否满足，若无，判断状态是否为终止状态，若是终止状态且所有库所和变迁都被执行过，则语法合理正确，否则不合理；之后进行语义验证，检查变迁输入数据和前序库中的数据一致性，检验处理节点的次序，检验输入资源的资源类型，通过上述三项检查则为通过语义验证。
本发明产生的有益效果是：本发明的基于工作流的灾害应急任务组合方法，针对灾害应急任务，采用科学工作流的两层设计方式，实现抽象与实例的分离具有逻辑一直、物理分隔，方便数据和算法的动态绑定，采用Petri网对灾害应急任务的组合进行合理性检验，保证了算法组合的正确性。本发明能够快速、准确的构建灾害应急任务组合，能够对灾害应急起到决策支持作用，具有较高的经济价值。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
工作流是为实现预期的业务目标，一系列逻辑相关的活动及它们之间依赖关系的集合。本发明通过工作流控制灾害应急业务中用到的算子/模型，以及他们之间的依赖关系，实现基于工作流的灾害应急任务组合，如图1所示。具体实施方式包括以下步骤：
步骤1，构建灾害应急任务流程的抽象层：根据灾害学灾害应急领域的相关知识，构建灾害应急业务流程的抽象层，抽象层由活动组成，每个活动是一个执行单元，包括输入-处理-输出，输入应急灾害监测数据，经算子/模型分析处理后，输出处理结果数据；活动之间通过数据流进行关联，中间隐含了活动的执行顺序；
步骤2，对灾害应急任务流程进行实例化：对步骤1中构建灾害应急业务流程抽象层绑定符合OGC标准的地理信息处理服务WPS(Web Processing Service)。WPS为封装的基础灾害算子，输入可以是数据的网络地址或者将数据内嵌到请求中。所有活动与具体的处理服务绑定后，形成灾害应急业务的实例层。
步骤3，基于Petri的灾害应急业务流程验证：
(1)转换为Petri网表达：将灾害工作流任务组合转化为Petri网进行表达。通过判断各实例的直接父类确定Petri网中该节点类型，节点的直接父类是GeoProcess，则该节点是变迁，否则为库所。可以通过实例的属性确定起始终止库所和有向弧。属性hasInput给出了变迁的输入库所，属性hasOutput确定了变迁的输出库所。起始库所是有isInputOf属性而无isOutputOf属性的库所，或是有数据属性firstInputFlag。数据类型属性endOutputFlag标记了终止库所。经过上述步骤，一个从起始库所出发、经由有向弧通过其他变迁和库所、最后到达终止库所的Petri网就建立了起来；
(2)合理性检验：对Petri网表达的灾害任务流程进行合理性与正确性检验。首先进行语法验证，从初始状态库所集开始，如当前状态中的节点满足执行条件，将加入新的状态，反之等待执行条件满足，再加入新的状态，判断当前状态是否有可执行节点，如果有则重新判断执行条件是否满足，若无，判断状态是否为终止状态，若是终止状态且所有库所和变迁都被执行过，则语法合理正确，否则不合理；之后进行语义验证，检查变迁输入数据和前序库中的数据一致性，检验处理节点的次序，检验输入资源的资源类型，通过上述三项检查则为通过语义验证。通过语法和语义双重检查的任务流组合为符合要求的准确的灾害任务组合。
本发明步骤1完成灾害任务工作流程的拼装与组合，形成灾害应急任务业务流程抽象层，步骤2则实现了科学工作流中的活动变为活动实例的绑定工作，形成灾害任务组合的实例层；步骤3则实现了灾害任务组合的科学性与合理性验证。
具体实施时，本发明技术方案采用计算机软件技术实现。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、构建灾害应急任务流程的抽象层：根据灾害学灾害应急领域的相关知识，设计基础算子，构建灾害应急业务流程的抽象层；抽象层由多个活动组成，每个活动是一个执行单元，活动之间设置相应的执行顺序，执行单元包括输入、处理以及输出三个部分；
步骤2、对灾害应急任务流程进行实例化：为步骤1构建的构建灾害应急业务流程抽象层绑定参数，绑定的参数为符合OGC标准的地理信息服务数据，形成灾害应急业务的实例层；
步骤3、基于Petri的灾害应急业务流程验证：将实例层灾害应急业务流程转换为Petri网的表达，采用Petri网的合理性和正确性检验方法，检验灾害应急业务流程的合理性与正确性。
2.根据权利要求1所述的基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，灾害基础算子以地理信息服务的方式进行发布。
3.根据权利要求1所述的基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，该方法中科学工作流的方法采用两层设计，分别为抽象层和实例层，抽象与实例是一对多的关系。
4.根据权利要求1所述的基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，该方法中Petri网的合理性和正确性检验采用语义和语法双重检验方法。
5.根据权利要求1所述的基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，该方法中将实例层灾害应急业务流程转换为Petri网的表达的方法具体为：
通过判断各实例的直接父类确定Petri网中该节点类型，节点的直接父类是GeoProcess，则该节点是变迁，否则为库所；通过实例的属性确定起始终止库所和有向弧；属性hasInput给出了变迁的输入库所，属性hasOutput确定了变迁的输出库所；起始库所是有isInputOf属性而无isOutputOf属性的库所，或是有数据属性firstInputFlag；数据类型属性endOutputFlag标记了终止库所；经过上述步骤，一个从起始库所出发、经由有向弧通过其他变迁和库所、最后到达终止库所的Petri网就建立了起来。
6.根据权利要求5所述的基于工作流的灾害应急任务组合方法，其特征在于，该方法中进行合理性检验的方法具体为：
首先进行语法验证，从初始状态库所集开始，如当前状态中的节点满足执行条件，将加入新的状态，反之等待执行条件满足，再加入新的状态，判断当前状态是否有可执行节点，如果有则重新判断执行条件是否满足，若无，判断状态是否为终止状态，若是终止状态且所有库所和变迁都被执行过，则语法合理正确，否则不合理；之后进行语义验证，检查变迁输入数据和前序库中的数据一致性，检验处理节点的次序，检验输入资源的资源类型，通过上述三项检查则为通过语义验证。
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