CN113435940A - 矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，包括地理空间数据获取模块、地理空间要素数据获取模块、运营计价影响因子确定模块、数据计算模块以及综合多因子自动计价模块，地理空间数据获取模块用于获取地理空间数据；地理空间要素数据获取模块用于获取地理空间要素的相关数据；运营计价影响因子确定模块用于确定运营计价的多个影响因子；数据计算模块用于对确定的多个影响因子进行分别计算；多因子综合计价因子计算模块用于通过形成功能的多因子综合计价因子对矢量地理空间数据在线服务进行计价。充分考虑了空间、时间、精度、应用等因素在矢量地理空间数据服务中的价值影响力，能够自动对其价值进行合理、客观、定量化计价。

Description

矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统

技术领域

本发明涉及到数字经济运营中支撑地理空间信息服务的精准计价技术领域，具体涉及一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统。

背景技术

目前，地理空间信息服务主要包括线下拷贝和在线服务两种方式。线下拷贝方式，主要基于测绘地理信息主管部门颁布的相关计价标准和规范，按照数据采集、生产和处理的难易程度进行计价，这种模式已逐渐无法适应数字经济时代地理空间服务的广泛推广和应用。对于在线服务方式，由于是通过网络服务提供数据，目前缺少合理、科学的服务计价运营方法。

由于无法合理、定量化判断地理空间数据价值，造成数据提供者缺少积极性，去主动提供和更新在线地理空间数据服务，从而进一步造成数据使用者缺少便捷的数据获取渠道。基于这些问题，数据提供者与使用者之间没有建立畅通的运营渠道，使得大量有应用价值的地理空间数据没有充分发挥其合理价值，产生大量结构性的供需矛盾。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，该系统充分考虑了空间、时间、精度、应用等因素在矢量地理空间数据服务中的价值影响力，基于空间要素的客观特性，对其价值进行合理、客观、定量化计价，为地理空间数据在线运营服务奠定基础。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其关键在于：包括地理空间数据获取模块、地理空间要素数据获取模块、运营计价影响因子确定模块、数据计算模块以及综合多因子自动计价模块，其中：

所述地理空间数据获取模块用于获取地理空间数据；

所述地理空间要素数据获取模块用于从地理空间数据中获取地理空间要素的分布密度、空间范围使用频度、更新变化频率、所在图层的图层比例尺以及调用和使用的次数；

所述运营计价影响因子确定模块用于基于获取的地理空间要素相关数据，确定包括空间因子、时间因子、精度因子与应用因子的矢量地理空间数据在线服务运营计价的多个影响因子；

所述空间因子代表地理空间要素所处空间区域的价值影响力，所述时间因子代表地理空间要素采集更新时间因素对其价值的影响力，所述精度因子代表地理空间要素的数据精度对其价值的影响力，所述应用因子是指空间要素在实际应用中的使用次数所体现的价值影响力；

所述数据计算模块用于对确定的多个影响因子进行分别计算；

所述多因子综合计价因子计算模块用于将计算后获得的多个影响因子形成多因子综合计价因子，并基于该多因子综合计价因子对矢量地理空间数据在线服务进行计价。

进一步的，所述数据计算模块计算空间因子的计算步骤为：

计算地理空间要素的空间要素分布密度M_qi；

计算地理空间要素的空间范围使用频度C_qi；

确定空间要素分布密度M_qi和空间范围使用频度C_qi两个因素分别所占的权重M_q、C_q；

基于公式

计算获得网格空间因子；

按照公式G_qi＝∑_{f＝1、2、3}....W_qi计算获得地理空间要素i的空间因子G_qi。

进一步的，所述空间要素分布密度M_qi的计算方式为：

其中，α1与α2为权重，α1+α2＝1，M_i为全球剖分网格中每个网格所含有效节点数，NodeAvg为全球剖分网格中每个网格平均有效节点数，M_max为全球剖分网格中各网格所含有效节点数的最大值。

进一步的，所述空间范围使用频度C_qi的计算方式为：

其中，β1与β2为权重，β1+β2＝1，C_i为全球剖分网格中每个网格所含有效节点数，ClickAvg为全球剖分网格中每个网格平均有效节点数，C_max为全球剖分网格中各网格所含有效节点数的最大值。

进一步的，所述数据计算模块计算时间因子的计算步骤为：

计算得到图层y的时间因子总值GOC_y；

统计计算图层y中每个地理空间要素的历史更新变化次数OC_i；

按照公式T_qi＝(GOC_y/∑_{i＝1、2、3}OC_i)*OC_i计算地理空间要素i的时间因子T_qi。

进一步的，所述图层y的时间因子总值GOC_y的计算步骤为：

统计计算图层y中地理空间要素对象总数GeoObjectSum；

按照系统中监控记录的地理空间要素数据更新日志，将图层中的地理空间要素划分为n个时段；

分别计算各时段中地理空间要素的更新变化数量GeoObjectSum_j(0＜j≤n)，并按照公式GTC_j＝GeoObjectChan(ge)j/GeoObject(Su-m)*[n计算各时段时间因子多数值GTC_j；

按照公式GOC_y＝∑_{j＝1、2、3}GTC_j计算得到图层y的时间因子总值GOC_y。

进一步的，所述精度因子J_qi采用地理空间要素i所在图层的图层比例尺。

进一步的，所述数据计算模块计算应用因子的计算步骤为：

计算整个地理空间数握仓库中所有地理空间要素的使用和调用次数为Yos；

计算地理空间数握仓库中图层j的使用和调用次数Yls(j)；

计算地理空间要素i的使用次数Y_i；

按照公式Y_qi＝Yls(j)/Yos*[Y_i/Yos]计算获得地理空间要素应用因子Y_qi。

进一步的，所述多因子综合计价因子的表达式为：

Z_i＝G_qi+T_qi+J_qi+Y_qi，

其中，Z_i为多因子综合计价因子，G_qi为地理空间要素i的空间因子，T_qi为地理空间要素i的时间因子，J_qi为地理空间要素i的精度因子，Y_qi为地理空间要素i的应用因子。

本发明的显著效果是：

本发明所述的运营计价系统充分考虑了空间、时间、精度、应用等因素在矢量地理空间数据服务中的价值影响力，并基于空间要素的客观特性，自动对其价值进行合理、客观、定量化的计价，进而为地理空间数据在线运营服务奠定基础；

实现了按地理空间要素对象空间、时间、精度、应用等因素进行精细化、定量化服务计价，并可以充分、合理根据数据特征、应用价值进行动态调整，形成了科学、合理的计价体系，同时充分考虑了地理空间数据的应用需求导向在地理空间数据价值中的敏感性，从而能够引导地理空间数据提供者不断提高数据精度、更新数据时效性、吸收用户需求，以提供更具价值的地理空间数据服务。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

由于现有的在线地理空间数据服务方式，主要与应用系统绑定，以项目或者工程为单位，收取系统维护费或者数据更新费用方式获得收益，大多是以提供者和使用者双方主观认识方式商议价格,缺乏与数据本身价值相匹配的合理、客观、定量化的计价方法。

为此，本实施例提出了一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，在充分考虑，空间、时间、精度、应用等因素在矢量地理空间数据服务中的价值影响力后，基于空间要素的客观特性，对其价值进行合理、客观、定量化自动计价，为地理空间数据在线运营服务奠定基础。具体的

如图1所示，上述的计价系统包括地理空间数据获取模块、地理空间要素数据获取模块、运营计价影响因子确定模块、数据计算模块以及综合多因子自动计价模块，其中：

所述地理空间数据获取模块用于获取地理空间数据；

所述地理空间要素数据获取模块用于从地理空间数据中获取地理空间要素的分布密度、空间范围使用频度、更新变化频率、所在图层的图层比例尺以及调用和使用的次数；

所述运营计价影响因子确定模块用于基于获取的地理空间要素相关数据，确定包括空间因子、时间因子、精度因子与应用因子的矢量地理空间数据在线服务运营计价的多个影响因子；

所述数据计算模块用于对确定的多个影响因子进行分别计算；

所述多因子综合计价因子计算模块用于将计算后获得的多个影响因子形成多因子综合计价因子，并基于该多因子综合计价因子对矢量地理空间数据在线服务进行计价。

本例中，所述空间因子是指空间要素所处空间区域的价值影响力。地理空间要素有明显的地理位置特征,因此其价值同样具有明显的地理位置特征。根据大量实际累积经验判断，地理空间要素越密集、地理信息越常使用的地方往住是社会经济发展越快，越好的区域，这些区域的地理空间要素价值往往也更高、需求量也更大,比如城市、城镇、工业园等区域。空间因子所指的空间区域是指采用4叉树算法划分形成的全球剖分网格单元，这些网格单元是所述各类计价因子的价值计算承载单元之一。空间因子的计算因素主要包括空间要素分布密度和空间范围使用频度两方面。

所述4叉树全球剖分网格单元,是指将全球地理空间按照4叉树算法逐级剖分为大小相同的矩形网格,其中剖分层级数是根据整个地理空间数据仓库中最高精度数据确定。若将全球剖分为n(n为大于0的正整数)个层级，则第几级4叉树网格总数则为4ⁿ个。

则空间因子的具体计算步骤为：

首先，计算地理空间要素的空间要素分布密度M_qi；

空间要素分布密度是指在将全球剖分为4ⁿ个矩形网格基础上，计算每个网格中包含的地理空间要素有效节点数量。假设地理空间数据仓库中所有有效节上总数为NodeSum,那么每个网格平均有效节点数NodeAvg＝NodeSum/4ⁿ，而假设实际统计得到的每个网格所含有效节点数为M_i(1≤i≤4ⁿ)。实际计算得到的M_i最大值假设为M_max，若M_i>NodeAvg,则编号为i的网格密度参数M_qi＝α1*(Mi-NodeAvg)/M_max-NodeAvg),若M_i≤NodeAvg，则M_qi＝α2*Mi/NodeAvg。

通过公式表达则为：

其中，常数α1和α2称为大权常数和小权常数，其和为1，其设置体现地理空间数据越集中的地方对应价值也越高,实际应用中，这两个参数可根据情况调整，但大权常数α1设置区间在0.6～1之间，小权常数α2在0～0.4之间。

然后，计算地理空间要素的空间范围使用频度C_qi；

所述空间范围使用频度是指不同空间范围在日常使用地理信息中的调用频度，其大小可代表不同空间范围在实际的社会经济活动中的活跃程度,越活跃范围的地理空间要素价值越高。其计算方式为通过系统监控和记录所有用户对电子地图浏览使用行为,记录依据是用户每次浏览电子地图时鼠标的有效点击次数,将有效点击位置坐标累积到对应的4叉树全球剖分网格中。假如系统记录的总有效点击次数为ClickSum，则分摊到每个四叉树网格的平均数ClickSum＝ClickSum/4ⁿ，而假设实际记录的每个网格中有效点击次数为C_i(1≤i≤4ⁿ)。实际记录的C_i中的最大值假设为C_max,若C_i>ClickAvg,则编号为i的网格使用频度参数C_qi＝0.8*(C_i-ClickAvg)/(C_max-ClickAvg)，若C_i<ClickAvg则C_qi＝0.2*Ci/ClickAvg。

用公式表达则为：

其中，β1为大权常数，β2为小权常数，β1+β2＝1，其设置体观空间范围使用越频繁的地方对应价值也越高，实际应用中，这两个参数可根据情况调整，但大权常数β1设置区间为0.6～1之间，小权常数β2在0～0.4之间。

接着，确定空间要素分布密度M_qi和空间范围使用频度C_qi两个因素分别所占的权重M_q、C_q；两个值的和为1，数值在实际使用中可以进行不断调整，在提供在线地理信息服务初期，由于用户行为数据较少，因此可以将M_q设大在0.7～1之间，而随着记录的用户行为数据的积累，可以逐渐调整两个权重比例到1:l,后续可以逐步增大C_q的值到0.7～1之间，突出以用户要求为导向的价值衡量目的。

之后，基于公式

计算获得网格空间因子，1≤i≤4ⁿ，其中n为剖分层级；

最后，按照公式G_qi＝∑_{f＝1、2、3}....W_qi计算获得地理空间要素i的空间因子G_qi，其中，W_qi为编号为i的空间要素所在4叉树网格集合因子值，这些网格因子值根据空间要素i的形态不同，可能是一个网格，也可能是多个网格的集合。假设编号为i的空间要素所在的4叉树空间网格集合为[W₁、W₂、W₃......W_j],则对照网格的空间因子值为[W_q1、W_q2、W_q3......W_qj]。所述空间要素所在4叉树网格的数据的获得方法为:若空间要素为点形态要素，则取该点要素(假改为P_i)坐标所在网格，作为其空间因子网格。这里存在两种特殊情况，一种是可能P_i在两个4叉树网格(假设编号为A₁、A₂)的公共边上，另一种可能是在四个4叉树网格(假设编号为A₁、A₂、A₃、A₄)的公共点上，针对将两类特殊情况，先计算获得距离Pi点最近的邻近点(假改为P_j)，将P_j与P_i相连，取该线与A₁、A₂网格或者A₁、A₂、A₃、A₄网格相交的网格作为P_i的空间因子网格,若P_i和P_j的连线还是处于A₁、A₂网格或者A₁、A₂、A₃、A₄网格的公共边上，还是无法判断P_i的空间因子网格，则计算距离P_i第二近的邻近点，按前述方法计算类推，若空间要素的线形态要素,则取该线所穿越的一个或多个网格集合为其空间因子网格,这里也存在一种性殊情况，即可能线要素正好在两个或多个网格的公共边上，则此两个或者多个网格均准为其空间要素网格。若空间要素为多边形面形态要素，则取与该面要素相交，且相交公共面积大于D的一个或者多个网格集合作为其空间因子网格。

本例中，所述时间因子代表地理空间要素采集更新时间因素对其价值的影响力，地理空间要素具有明显的时态特征，数据更新频率越高，数据是时效性越高的地理空间数据，其价值也更高。地理空间要素对象以图层为单位，其更新操作包括现有地理空间要素的空间几何形态的修设或者其附带的属性信息的修改，以及地理空间要素的删除和新增。时间因子通过计算地理空间要素的更新变化频率得到,其价值导向是地理空间要素更新越频繁，时效性越高的数据其价值越高。

具体的，所述数据计算模块计算时间因子的计算步骤为：

首先，计算得到图层y的时间因子总值GOC_y，计算过程如下：

统计计算图层y中地理空间要素对象总数GeoObjectSum；

按照系统中监控记录的地理空间要素数据更新日志，将图层中的地理空间要素划分为n个时段(n为大于D的正整数)，每一时段代表一定的时间间隔，假设将基本时间间际设置为1年，则形成[0～1，1～2，2～3......(n-1)～n,n年以上]的时间序列；

分别计算各时段中地理空间要素的更新变化数量GeoObjectSum_j(0＜j≤n)，假设第j时段的更新变化数量为GeoObjectSum_j(0＜j≤n),则按照公式GTC_j＝GeoObjectChange(j)/GeoObjectSum*[(n-j)/n]计算各时段时间因子多数值GTC_j；

按照公式GOC_y＝∑_j＝1、2、₃GTC_j计算得到图层y的时间因子总值GOC_y。

然后，统计计算图层y中每个地理空间要素的历史更新变化次数OC_i；

最后，按照公式T_qi＝(GOC_y/∑_i＝1、2、₃OC_i)*OC_i计算地理空间要素i的时间因子T_qi。

本例中，所述精度因子代表地理空间要素的数据精度对其价值的影响力，其数据精度越高，则数据价值越高。精度因子从图层为单位,每个图层的地理空间数据拥有统一的几何精度，一般图层比例尺标定其精度,则图层的精度因子即为该图层的图层比例尺，也即是所述精度因子J_qi采用地理空间要素i所在图层的图层比例尺。

本例中，所述应用因子是指空间要素在实际应用中的使用次数所体现的价值影响力。通过系统对所有用户调用和使用每个地理空间要素的使用次数进行记录和监控。应用因子的值体现使用次者越多的地理空间要素对象价值也越高。

具体的，所述数据计算模块计算应用因子的计算步骤为：

计算整个地理空间数握仓库中所有地理空间要素的使用和调用次数为Yos；

计算地理空间数握仓库中图层j的使用和调用次数Yls(j)；

计算地理空间要素i的使用次数Y_i；

按照公式Y_qi＝Yls(j)/Yos*[Y_i/Yos]计算获得地理空间要素应用因子Y_qi。

进一步的，所述多因子综合计价因子的表达式为：

Z_i＝G_qi+T_qi+J_qi+Y_qi，

其中，Z_i为多因子综合计价因子，G_qi为地理空间要素i的空间因子，T_qi为地理空间要素i的时间因子，J_qi为地理空间要素i的精度因子，Y_qi为地理空间要素i的应用因子。实际使用中,用户使用的地理空间要素价格W＝∑_{i＝1、2、3}....(K_i+Z_i).其中K_i为编号为i的地理空间要素价格常数。

所述地理空间要素价格常数依据数据提供者的地理空间数据采集、建库、处理成本计算。地理空间数据采集、建库、处理一般以图层为单位进行管理，假如某图层的采集、建库、处理成本为B，图层所含地理空间要素总数为GeoObjectSum,则每个地理空间要素价格常数为K_i＝B/GeoObjectSum。

本实施例所述的运营计价系统充分考虑了空间、时间、精度、应用等因素在矢量地理空间数据服务中的价值影响力，并基于空间要素的客观特性对其价值进行合理、客观、定量化计价，突现了按地理空间要素对象空间、时间、精度、应用等因素的精细化、定量化服务计价，并可以充分、合理根据数据特征、应用价值进行动态调整，形成科学、合理的计价系统，并充分考虑地理空间数据的应用需求导向在地理空间数据价值中的敏感性，引导地理空间数据提供者不断提高数据精度、更新数据时效性、吸收用户需求，以提供更具价值的地理空间数据服务。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：包括地理空间数据获取模块、地理空间要素数据获取模块、运营计价影响因子确定模块、数据计算模块以及综合多因子自动计价模块，其中：

所述地理空间数据获取模块用于获取地理空间数据；

所述地理空间要素数据获取模块用于从地理空间数据中获取地理空间要素的分布密度、空间范围使用频度、更新变化频率、所在图层的图层比例尺以及调用和使用的次数；

所述运营计价影响因子确定模块用于基于获取的地理空间要素相关数据，确定包括空间因子、时间因子、精度因子与应用因子的矢量地理空间数据在线服务运营计价的多个影响因子；

所述空间因子代表地理空间要素所处空间区域的价值影响力，所述时间因子代表地理空间要素采集更新时间因素对其价值的影响力，所述精度因子代表地理空间要素的数据精度对其价值的影响力，所述应用因子是指空间要素在实际应用中的使用次数所体现的价值影响力；

所述数据计算模块用于对确定的多个影响因子进行分别计算；

所述多因子综合计价因子计算模块用于将计算后获得的多个影响因子形成多因子综合计价因子，并基于该多因子综合计价因子对矢量地理空间数据在线服务进行计价。

2.根据权利要求1所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述数据计算模块计算空间因子的计算步骤为：

计算地理空间要素的空间要素分布密度M_qi；

计算地理空间要素的空间范围使用频度C_qi；

确定空间要素分布密度M_qi和空间范围使用频度C_qi两个因素分别所占的权重M_q、C_q；

基于公式

计算获得网格空间因子；

按照公式G_qi＝∑_{f＝1、2、3....}W_qi计算获得地理空间要素i的空间因子G_qi。

3.根据权利要求2所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述空间要素分布密度M_qi的计算方式为：

其中，α1与α2为权重，α1+α2＝1，M_i为全球剖分网格中每个网格所含有效节点数，NodeAvg为全球剖分网格中每个网格平均有效节点数，M_max为全球剖分网格中各网格所含有效节点数的最大值。

4.根据权利要求2所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述空间范围使用频度C_qi的计算方式为：

其中，β1与β2为权重，β1+β2＝1，C_i为全球剖分网格中每个网格所含有效节点数，ClickAvg为全球剖分网格中每个网格平均有效节点数，C_max为全球剖分网格中各网格所含有效节点数的最大值。

5.根据权利要求1所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述数据计算模块计算时间因子的计算步骤为：

计算得到图层y的时间因子总值GOC_y；

统计计算图层y中每个地理空间要素的历史更新变化次数OC_i；

按照公式T_qi＝(GOC_y/∑_{i＝1、2、3}OC_i)*OC_i计算地理空间要素i的时间因子T_qi。

6.根据权利要求5所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述图层y的时间因子总值GOC_y的计算步骤为：

统计计算图层y中地理空间要素对象总数GeoObjectSum；

按照系统中监控记录的地理空间要素数据更新日志，将图层中的地理空间要素划分为n个时段；

分别计算各时段中地理空间要素的更新变化数量GeoObjectSum_j(0＜j≤n)，并按照公式GTC_j＝GeoObjectchange(j)/GeoObjectSum[(n-j)/n]计算各时段时间因子多数值GTC_j；

按照公式GOC_y＝∑_{j＝1、2、3}GTC_j计算得到图层y的时间因子总值GOC_y。

7.根据权利要求1所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述精度因子J_qi采用地理空间要素i所在图层的图层比例尺。

8.根据权利要求1所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述数据计算模块计算应用因子的计算步骤为：

计算整个地理空间数握仓库中所有地理空间要素的使用和调用次数为Yos；

计算地理空间数握仓库中图层j的使用和调用次数Yls(j)；

计算地理空间要素i的使用次数Y_i；

按照公式Y_qi＝Yls(j)/Yos*[Y_i/Yos]计算获得地理空间要素应用因子Y_qi。

9.根据权利要求1-8任一项所述的矢量地理空间数据在线服务多因子运营计价系统，其特征在于：所述多因子综合计价因子的表达式为：

Z_i＝G_qi+T_qi+J_qi+Y_qi，

其中，Z_i为多因子综合计价因子，G_qi为地理空间要素i的空间因子，T_qi为地理空间要素i的时间因子，J_qi为地理空间要素i的精度因子，Y_qi为地理空间要素i的应用因子。

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