CN113590568A - 一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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CN113590568A CN202110755048.3A CN202110755048A CN113590568A CN 113590568 A CN113590568 A CN 113590568A CN 202110755048 A CN202110755048 A CN 202110755048A CN 113590568 A CN113590568 A CN 113590568A
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Abstract

本申请涉及数据科学与应急管理技术领域，特别涉及一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质。包括以下步骤：建立包含GIS地图、倾斜摄影模型、建筑BIM模型等数据社区数字化地图；建立包含数据档案图、数据耦合关系图的社区数据业务关系图谱，并建立数据交换通道，统一数据传输协议；在社区数字化地图中定位风险事件的时空坐标，根据业务关系图谱查找事件关联机构，向机构发送数据共享请求，数据所属机构通过数据交换通道上传并共享数据。该方法给出了社区风险防范大数据平台架构设计，能提高社区数据平台的灵活性与实用性，极大地增强社区风险事件的响应速度与处置效率。

Description

一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及数据科学与应急管理技术领域，特别涉及一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
社区具有风险因素多且复杂交叠关联的特点，社区风险的监测监控、预测预警和智能防范，是极具挑战的课题，也是社区安全保障的重要技术支撑。社区风险因素高度汇聚、相互复杂耦合关联，具有动态性大、不确定性高，“人—机—物”混杂的特点，社区风险防范面临不确定性高、风险量化分析及预测应对难度大的困境，现有方法和技术无法支撑大数据时代社区风险的主动防范需求。
社区大数据平台为社区风险防范提供了一种解决方案，通过对社区各类数据进行集成与分析研判，从而甄别风险源、预测风险事件，在一定程度上对社区风险进行了科学的管控。然而目前已有的各类社区大数据平台仍存在如下问题：(1)数据的集成仅仅停留在数据接入层面，数据之间缺乏交互，未能进行深度的融合，难以为社区应急管理提供全面的决策支持，需要对数据融合方案做进一步设计；(2)社区中的各类数据分属不同的组织机构，各个主体之间数据共享难，“数据孤岛”现象严重，数据集中式存储又会带来数据更新慢、维护难等问题，需要建立一套高效的数据共享机制；(3)应对突发事件时，难以第一时间厘清处理该事件所需的数据，并向数据所属主体请求数据，
发明内容
有鉴于此，本公开需要提出一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质，能够快速响应的社区数据检索方法。经技术检索与调研，未发现有针对社区治理的数据融合与共享方法。旨在至少在一定程度上解决相关技术缺陷之一。为社区风险防范大数据平台提供技术框架与应用方法，为社区应急事件处置提供决策支持。
根据本公开的第一方面，提出数据融合和共享方法，包括：
建立包含二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型的社区数字化地图；
建立包含数据档案图与数据耦合关系图的社区数据主体业务关系图谱；
在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享。
可选地，所述建立社区数字化地图包括：
从商业地图公司或开源数据库获取社区的二维地图数据；
从多个角度采集社区地面影像，采用三维影像重建技术，对社区地面影像进行三维重建，得到社区地面建筑物的三维模型，采用表面纹理贴图方法，对该三维模型进行处理，得到社区地面建筑物的倾斜摄影模型；
根据社区建筑的施工图，绘制包含建筑结构的社区建筑物的建筑信息模型；
从社区物业或街道管理中心获取社区时空信息，该时空信息包括：社区内的供水供电管线图、监控摄像头位置图、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息；
采用开源地图引擎，将所述的二维地图数据、所述的社区地面建筑物的倾斜摄影模型和建筑信息模型导入该地图引擎中，得到一个具有时空坐标信息的社区数字地图，建立数据和模型之间的坐标映射关系；
根据所述的的时空信息，对所述的社区数字地图中的时空坐标信息进行标注，标注内容包括：供水供电线路、监控摄像头位置、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息；
可选地，所述建立社区数据主体业务关系图谱，包括：
将社区中的各职能部门分别记为社区数据主体；
建立社区数据主体之间的业务关系图，包括数据档案图与数据耦合关系图，其中数据档案图用于描述社区数据主体所持有的数据信息，数据耦合关系图用于描述不同数据信息之间的关联关系；
根据该社区数据主体之间的业务关系图，建立社区数据主体之间的数据交换通道与数据交换协议；
可选地，所述的在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享，包括：
在建立的社区数字地图中对社区突发事件的时空坐标进行定位，定位内容包括突发事件的发生时间和地点以及该地点的地理信息粒度，地理信息粒度划分为城市级、社区级、楼宇级和房间级，根据地理信息粒度，分别从相应的二维社区地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型和房间平面图纸中查找得到相关数据信息；
根据社区主体业务关系图谱查找与突发事件关联的职能部门，并向职能部门发送数据共享请求，职能部门接收该数据共享请求，并向数据共享请求方发送相关数据信息。
根据本公开的第二方面，提出数据融合和共享系统，包括：
数据融合模块，用于建立或获取GIS地图、倾斜摄影模型、建筑BIM模型，并将上述数据统一时空坐标，融合成社区数字地图，同时提供社区数字地图查看、标注、定位及数据可视化功能。
数据图谱模块，用于建立并保存包含数据档案图和数据耦合关系图的社区主体业务关系图谱，并提供业务关系检索、筛选及匹配功能。
数据共享模块，用于建立社区数据主体之间的数据交换通道，各社区数据主体之间通过统一的数据交换通道与协议进行数据共享。
根据本公开的第三方面，提出数据融合和共享的电子设备，包括：
倾斜摄影无人机，用于采集社区地面影像；
图形工作站，用于对地面影像进行三维重建；
GPU服务器，用于搭载开源地图引擎并将二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型导入地图引擎中并进行统一时空坐标处理，从而为社区数据主体提供社区数字化地图服务；
计算服务器，用于建立并存储社区数据主体之间的业务关系图谱，建立社区数据主体之间的数据交换通道，处理用户数据共享请求；
电子计算机，用于存储用户数据，访问社区数字化地图，发送数据共享请求，接收来自其他数据主体共享的数据。
根据本公开的第四方面，提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行：
建立包含二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型的社区数字化地图；
建立包含数据档案图与数据耦合关系图的社区数据主体业务关系图谱；
在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享。
根据本公开的实施例，有效地将二维地图数据、倾斜摄影模型、建筑信息模型三种不同层次的社区地理信息数据融合在一起，形成统一时空坐标的社区数字化地图，并进一步进行时空信息标注，从而更高效地对社区中的各类信息进行监控，快速对突发事件进行定位。基于社区数据主体业务关系图建立的数据共享通道可协助突发事件处置方与事件相关职能部门建立数据通讯，从而在第一时间获取到与事件关系的数据，支持现场指挥决策，实现突发事件的快速响应与高效处置。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是本公开一个实施例的数据融合和共享方法的流程图。
图2是本公开一个实施例的建立社区数字化地图的流程图。
图3是本公开一个实施例的数据档案图。
图4是本公开一个实施例的数据耦合关系图。
图5是本公开一个实施例的数据融合和共享装置架构图。
图6是本公开一个实施例的数据融合和共享的电子设备硬件结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1所示是本公开提出的数据融合和共享方法的一个实施例流程图，可以包括以下步骤：
在步骤1中，建立包含二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型的社区数字化地图；
在一个实施例中，如图2所示建立社区数字化地图包括以下步骤：
(1)从商业地图公司或开源数据库获取社区的二维地图数据；地图数据是所有社区数据进行空间坐标统一和三维可视化显示的基础，目前二维GIS地图数据已经有丰富的数据来源，可向商业地图如GoogleEarth等商业公司申请地图接口，也可以通过OpenStreetMap等开源数据库获取地图数据资源。
(2)采用无人机，从多个角度采集社区地面影像，采用三维影像重建技术，对社区地面影像进行三维重建，得到社区地面建筑物的三维模型，采用表面纹理贴图方法，对该三维模型进行处理，得到社区地面建筑物的倾斜摄影模型；
(3)根据社区建筑的施工图，绘制包含建筑结构的社区建筑物的建筑信息模型；建筑结构包括门、窗、梁和柱等。建筑信息模型(BIM)是通过人工建模得到更为准确建筑信息模型，该模型包含丰富的建筑结构信息，可以清晰地表示建筑的，为社区风险防范提供了比倾斜摄影模型更有效、更丰富的信息。
(4)从社区物业或街道管理中心获取社区时空信息，该时空信息包括：社区内的供水供电管线图、监控摄像头位置图、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息；
(5)采用开源地图引擎(该开源地图引擎简称Cesium，是一个基于JavaScript编写的使用WebGL的地图引擎，支持3D,2D,2.5D形式的地图展示，可以自行绘制图形，高亮区域，且支持绝大多数的浏览器和mobile。)，将上述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的数据和模型导入该地图引擎中，得到一个具有时空坐标信息的社区数字地图，建立步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的数据和模型之间的坐标映射关系：
mapping f:B(xB,yB,zB)→O(xo,yo,zo)→G(long，lati，heig)
其中：mapping f为映射函数，B(xB，yB，zB)为步骤(3)的建筑信息模型的空间坐标系，O(xo，yo，zo)为步骤(2)的倾斜摄影模型的空间坐标系，G(long,lati,heig)为步骤(1)的二维地图数据的经纬度高程坐标系；
(6)根据步骤(4)的时空信息，对步骤(5)的社区数字地图中的时空坐标信息进行标注，标注内容包括：供水供电线路、监控摄像头位置、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息。
在步骤2中，建立包含数据档案图与数据耦合关系图的社区数据主体业务关系图谱；
在一个实施例中，建立社区数据主体业务关系图谱包括以下步骤：
(1)将社区中的各职能部门分别记为社区数据主体；
(2)建立社区数据主体之间的业务关系图，包括数据档案图与数据耦合关系图，其中数据档案图用于描述社区数据主体所持有的数据信息(该数据信息包括数据来源、参数属性说明、数据接口信息和返回数据格式示例等等)，图3为数据档案图的一个示例图。数据耦合关系图用于描述不同数据信息之间的关联关系；图4为社区数据耦合关系图的一个示例图。
(3)根据该社区数据主体之间的业务关系图，建立社区数据主体之间的数据交换通道与数据交换协议；各社区数据主体之间通过统一的数据交换通道与协议进行数据共享。
在步骤3中，在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享。
在一个实施例中，在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享，包括以下步骤：
(1)在建立的社区数字地图中对社区突发事件的时空坐标进行定位，定位内容包括突发事件的发生时间和地点以及该地点的地理信息粒度，地理信息粒度划分为城市级、社区级、楼宇级和房间级，根据地理信息粒度，分别从相应的二维社区地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型和房间平面图纸中查找得到相关数据信息；
(2)根据社区主体业务关系图谱查找与突发事件关联的职能部门，并向职能部门发送数据共享请求，职能部门接收该数据共享请求，并向数据共享请求方发送相关数据信息。
本公开的一个实施例，提出了数据融合和共享装置，装置中各模块之间的逻辑关系如图5所示，包括：
(1)数据融合模块，用于建立或获取GIS地图、倾斜摄影模型、建筑BIM模型，并将上述数据统一时空坐标，融合成社区数字地图，同时提供社区数字地图查看、标注、定位及数据可视化功能。
(2)数据图谱模块，用于建立并保存包含数据档案图和数据耦合关系图的社区主体业务关系图谱，并提供业务关系检索、筛选及匹配功能。
(3)数据共享模块，用于建立社区数据主体之间的数据交换通道，各社区数据主体之间通过统一的数据交换通道与协议进行数据共享。
本公开的一个实施例，提出了数据融合和共享的电子设备，数据融合和共享的各电子设备之间的连接关系如图6所示，包括：
倾斜摄影无人机，用于采集社区地面影像；
图形工作站，用于对地面影像进行三维重建；
GPU服务器，用于搭载开源地图引擎并将二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型导入地图引擎中并进行统一时空坐标处理，从而为社区数据主体提供社区数字化地图服务；
计算服务器，用于建立并存储社区数据主体之间的业务关系图谱，建立社区数据主体之间的数据交换通道，处理用户数据共享请求
电子计算机，用于存储用户数据，访问社区数字化地图，发送数据共享请求，接收来自其他数据主体共享的数据。
本公开的一个实施例提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行：
建立包含二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型的社区数字化地图；
建立包含数据档案图与数据耦合关系图的社区数据主体业务关系图谱；
在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区主体业务关系图谱进行数据共享。
综上，本公开的实施例针对社区风险防范与应急管理需求，提供了一种数据融合和共享方法、装置、电子设备和存储介质。
本公开的一个实施例中，利用面向社区治理的数据融合和共享方法为社区火灾救援风险事件提供数据资源与决策支持。图5为基于本公开提出的架构设计开发的数据融合和共享系统，该系统对GIS地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型进行了数据融合与时空坐标统一，对楼宇信息、监控摄像头位置进行了标注，建立了住房人员、CAD图纸数据索引。当社区发生火灾事件时，消防部门首先通过该数据平台对火灾位置进行定位，获取事件的时空信息。进一步地，消防部门通过数据平台建立的数据主体业务关系图，检索到所需的房屋结构信息、消防通道数据位于社区物业主体处，通过平台发送数据共享请求，社区物业通过平台建立的数据共享通道，向消防部门共享该数据。进一步地，消防部门通过获取到的房屋结构信息、消防通道数据制订救援方案，支撑现场指挥决策，从而实现对事件地快速响应与高效处置。

Claims (7)

1.一种数据融合和共享方法，其特征在于包括：
建立包含二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型的社区数字化地图；
建立包含数据档案图与数据耦合关系图的社区数据主体业务关系图谱；
在社区数字化地图中对突发事件进行时空定位，并根据社区数据主体业务关系图谱进行数据共享。
2.如权利要求1所述的数据融合和共享方法，其特征在于，所述的建立社区数字化地图包括以下步骤：
(1)从商业地图公司或开源数据库获取社区的二维地图数据；
(2)从多个角度采集社区地面影像，采用三维影像重建技术，对社区地面影像进行三维重建，得到社区地面建筑物的三维模型，采用表面纹理贴图方法，对该三维模型进行处理，得到社区地面建筑物的倾斜摄影模型；
(3)根据社区建筑的施工图，绘制包含建筑结构的社区建筑物的建筑信息模型；
(4)从社区物业或街道管理中心获取社区时空信息，该时空信息包括：社区内的供水供电管线图、监控摄像头位置图、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息；
(5)采用开源地图引擎将上述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的数据和模型导入该地图引擎中，得到一个具有时空坐标信息的社区数字地图；
(6)根据步骤(4)的时空信息，对步骤(5)的社区数字地图中的时空坐标信息进行标注，标注内容包括：供水供电线路、监控摄像头位置、建筑平面图、社区楼宇属性信息和社区消防通道信息。
3.如权利要求1所述的数据融合和共享方法，其特征在于，所述的建立社区数据主体业务关系图谱包括以下步骤：
(1)将社区中的各职能部门分别记为社区数据主体；
(2)建立社区数据主体之间的业务关系图，包括数据档案图与数据耦合关系图，其中数据档案图用于描述社区数据主体所持有的数据信息，数据耦合关系图用于描述不同数据信息之间的关联关系；
(3)根据该社区数据主体之间的业务关系图，建立社区数据主体之间的数据交换通道与数据交换协议。
4.如权利要求1所述的数据融合和共享方法，其特征在于，所述的突发事件时空定位与数据共享包括以下步骤：
(1)在建立的社区数字地图中对社区突发事件的时空坐标进行定位，定位内容包括突发事件的发生时间和地点以及该地点的地理信息粒度，地理信息粒度划分为城市级、社区级、楼宇级和房间级，根据地理信息粒度，分别从相应的二维社区地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型和房间平面图纸中查找得到相关数据信息；
(2)根据社区主体业务关系图谱查找与突发事件关联的职能部门，并向职能部门发送数据共享请求，职能部门接收该数据共享请求，并向数据共享请求方发送相关数据信息。
5.一种数据融合和共享装置，其特征在于，包括：
(1)数据融合模块，用于建立或获取地图、倾斜摄影模型、建筑模型，并将上述数据统一时空坐标，融合成社区数字地图，同时提供社区数字地图查看、标注、定位及数据可视化功能；
(2)数据图谱模块，用于建立并保存包含数据档案图和数据耦合关系图的社区主体业务关系图谱，并提供业务关系检索、筛选及匹配功能；
(3)数据共享模块，用于建立社区数据主体之间的数据交换通道，各社区数据主体之间通过统一的数据交换通道与协议进行数据共享。
6.一种数据融合和共享的电子设备，其特征在于，包括：
倾斜摄影无人机，用于采集社区地面影像；
图形工作站，用于对地面影像进行三维重建；
GPU服务器，用于搭载开源地图引擎并将二维地图、倾斜摄影模型、建筑信息模型导入地图引擎中并进行统一时空坐标处理，从而为社区数据主体提供社区数字化地图服务；
计算服务器，用于建立并存储社区数据主体之间的业务关系图谱，建立社区数据主体之间的数据交换通道，处理用户数据共享请求，
电子计算机，用于存储用户数据，访问社区数字化地图，发送数据共享请求，接收来自其他数据主体共享的数据。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于包括：所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的数据融合和共享方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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