一种基于知识图谱的城市体检方法及系统

本技术属于知识图谱，尤其涉及一种基于知识图谱的城市体检方法及系统。

背景技术：

1、城市体检是一种利用时空数据综合评估城市发展状况的方法，其对象是反映城市健康状况和发展趋势的各种体征，如空间结构、人口分布、资源供需、环境质量、经济发展、社会服务、文化氛围等；其目的是通过对城市体征进行语义解析和场景表达，为城市的规划、建设、管理和服务提供科学依据和决策支持。

2、目前，国际上已经有多个国家和地区积累了城市体检的实践经验，主要由部门牵头，高校、科研机构、咨询公司等参与，形成一系列适用于不同层次和领域的城市体检指标体系，旨在对城市的规划、建设、管理和服务进行评估和改善。这些指标体系具有权威性、针对性、可操作性等优点，但也面临指标单一、数据孤岛、评价结果静态、应用场景单一等挑战，导致城市体检的结果难以转化为城市的发展行动。

3、基于指标体系的城市体检评估，难以满足城市体检的多维度、多层次、多粒度的综合评估需求，也难以实现城市体检的知识化和智能化，既影响其效率和效果，又限制其深化和拓展，导致城市体检的准确性较低。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于知识图谱的城市体检方法及系统，可以解决传统城市体检方法准确性较低的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种基于知识图谱的城市体检方法，包括：

3、采集目标城市的时空数据，并从时空数据中提取目标城市对应的城市体征；

4、根据城市体征，构建城市体检知识体系；城市体检知识体系包括主题本体、内涵本体、知识点本体以及指标本体；主题本体用于确定城市体检的框架，内涵本体用于描述目标城市的发展关系，知识点本体用于描述目标城市的发展问题，指标本体用于提供城市体检的评估要素；

5、根据时空数据，构建城市体检数据体系；城市体检数据体系包括监测图模型、诊断图模型、预警图模型以及维护图模型；监测图模型用于获取对目标城市进行城市体检的指标数据，诊断图模型用于从时空数据中获取目标城市对应的指标水平，预警图模型用于获取目标城市的异常指标，维护图模型用于描述异常指标对应的优化策略；

6、根据城市体检知识体系和城市体检数据体系，构建城市体检知识图谱，并根据城市体检知识图谱，对目标城市进行城市体检。

7、可选的，城市体检知识体系中每个主题本体对应至少一个内涵本体，每个内涵本体对应至少一个知识点本体，每个知识点本体对应至少一个指标本体；

8、城市体检知识体系的表达式如下：

9、

10、其中，表示城市体检知识体系，表示主题本体的集合，表示内涵本体的集合，表示知识点本体的集合，表示指标本体的集合。

11、可选的，主题本体包括生态宜居本体、健康舒适本体、创新活力本体以及交通便捷本体；

12、主题本体的表达式如下：

13、

14、其中，表示第个主题本体，，表示第个主题本体的主题结构，表示第个主题本体的主题属性，表示第个主题本体的主题关系，主题结构包括城市体检中各主题的分类体系和层次结构，主题属性包括每个主题本体相关的具体特征和内容，主题关系包括不同主题本体之间的相互作用和联系。

15、可选的，内涵本体包括居住空间本体、绿色低碳发展本体、生态环境保护本体、公共服务供给本体、社区服务保障本体、城市环境维护本体、创新发展本体、城市活力本体、绿色高效出行本体、综合交通服务本体、历史风貌本体、城市特色本体以及居民住房保障本体；

16、内涵本体的表达式如下：

17、

18、其中，表示主题本体对应的第个内涵本体，表示内涵特征，内涵特征表示内涵本体所特有的属性和特征。

19、可选的，知识点本体包括生态保护修复本体、河流湿地保护本体、绿色开敞空间本体、水资源利用本体、节能减排本体、绿道建设本体、垃圾资源化本体、绿色建筑本体、人口规模结构本体、区域开放强度本体、基础教育本体、医疗卫生本体、养老保障本体、体育服务本体、社区建设本体、社区服务本体、城市管理本体、市容市貌本体、轨道交通本体、道路交通本体、绿色出行本体以及高效通勤本体；

20、知识点本体的表达式如下：

21、

22、其中，表示内涵本体对应的第个知识点主体，表示的知识点属性，表示的知识点关系。

23、可选的，指标本体包括区域开发本体、人口密度本体、二氧化碳本体、用水量本体、湿地本体、地下水本体、再生水本体、公园绿地本体、住建本体、地耗本体、水耗本体、空气质量本体、能源设施本体、生活垃圾本体、生态修复本体、就业人数本体、安全事故本体、交通事故本体、应急避难场所本体、常住人口本体、对外贸易本体；

24、指标本体的表达式如下：

25、

26、其中，表示知识点本体对应的第个指标本体，表示的指标属性，表示的指标关系。

27、可选的，城市体检数据体系的表达式如下：

28、

29、其中，表示城市体检数据体系，表示阶段深度，表示数据类型，，表示监测图模型对应的数据类型，表示诊断图模型对应的数据类型，表示预警图模型对应的数据类型，表示维护图模型对应的数据类型，表示数据来源，表示数据属性，表示数据关系。

30、可选的，城市体检知识图谱的表达式如下：

31、

32、其中，表示城市体检知识图谱，城市体检知识图谱用于描述城市体检的应用场景，表示应用场景的类型，表示各应用场景之间的关系。

33、可选的，根据城市体检知识图谱，对目标城市进行城市体检，包括：

34、根据预设应用场景，从城市体检知识图谱中获取预设应用场景对应的体检知识；体检知识包括目标城市对应的发展关系、发展问题以及评估要素；

35、根据体检知识，获取目标城市的城市体检结果；城市体检结果包括目标城市对应的指标数据、指标水平、异常指标以及优化策略。

36、第二方面，本技术提供了一种基于知识图谱的城市体检系统，包括：

37、数据采集模块，用于采集目标城市的时空数据，并从时空数据中提取目标城市对应的城市体征；

38、城市体检知识体系构建模块，用于根据城市体征，构建城市体检知识体系；城市体检知识体系包括主题本体、内涵本体、知识点本体以及指标本体，主题本体用于确定城市体检的框架，内涵本体用于描述目标城市的发展关系，知识点本体用于描述目标城市的发展问题，指标本体用于提供城市体检的评估要素；

39、城市体检数据体系构建模块，用于根据时空数据，构建城市体检数据体系；城市体检数据体系包括监测图模型、诊断图模型、预警图模型以及维护图模型；监测图模型用于获取对目标城市进行城市体检的指标数据，诊断图模型用于从时空数据中获取目标城市对应的指标水平，预警图模型用于获取目标城市的异常指标，维护图模型用于描述异常指标对应的优化策略；

40、城市体检知识图谱构建模块，用于根据城市体检知识体系和城市体检数据体系，构建城市体检知识图谱，并根据城市体检知识图谱，对目标城市进行城市体检。

41、本技术的上述方案有如下的有益效果：

42、本技术提供的城市体检方法，通过构建城市体检知识体系，提高了数据的结构化和关联化程度，为城市体检提供宏观的视角和语义框架支撑，有利于提高城市体检的准确性；通过构建城市体检数据体系，在数据层面提取城市体检的监测阶段、诊断阶段、预警阶段以及维护阶段的数据，为城市体检的指标测算、综合诊断、病因分析和异常优化提供数据集成，有利于提高城市体检的准确性。

43、本技术的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。