基于空间大数据进行知识挖掘的地图可视化系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地理信息显示领域，尤其涉及一种基于空间大数据进行知识挖掘的地 图可视化系统及方法。
【背景技术】
[0002] 地理空间信息是国家重要战略信息资源，其在政府管理决策、新兴产业发展、人民 生活改善等方面发挥着越来越重要的作用。随着政府管理决策科学化、国家经济与社会发 展信息化以及和谐社会建设的不断推进，各级政府部门和社会公众对权威、可靠的地理空 间信息服务的需求与日倶增，迫切要求实现全国多尺度、多类型地理空间信息资源的综合 利用与在线服务。因此，地理空间信息公共服务平台建设将是今后国家测绘部门重点发展 建设的一个方向。
[0003] 国家提出的地理空间信息公共服务平台（简称"公共服务平台"）建设的总目标： 到2015年，建立较为完善的公共地理信息数据体系，建立"一站式"在线地理信息协同服务 机制；建立与土地、交通、林业、水利、民政、公安等部门互联互通，形成地理信息资源共建共 享交换机制；最终建成基于电子政务内、外网的网络化运行环境的地理信息公共服务平台， 为政府宏观决策、国家应急管理、社会公益服务提供在线地图与地理信息服务，全面提升信 息化条件下国家地理信息公共服务能力和水平。
[0004] 城市管理的一项重要任务就是事件管理，包括日常事件和紧急事件，尤其是紧急 事件会直接考量城市决策者的应急处置能力。一旦有自然灾害、流行病、交通、治安、群体事 件、恐怖事件等发生，就需要公安、城管、交通、医院等部门高效协同。然而，由于现有大部分 的信息化系统都是由各部门自行建设，系统之间不能实现相互连通，因此对于事件的数据 收集与分析往往不能做到全面和准确，这种情形下，城市的决策者既不能获得决策所需的 足够依据，也无法通过统一的信息平台指挥各部门协同起来。
[0005] 智慧城市建设需要以大数据为基础和前提条件，没有大数据智慧城市将成为无源 之水。智慧城市大数据平台将整合城市历史数据、现状数据和动态数据，形成大数据资源 池，彻底打破"信息壁皇"，消除"部门信息私有化"，全方位地满足政务、产业及公众数字生 活的需要。随着智慧城市信息化建设热潮的日益高涨，全国城市各地政府纷纷响应打造智 慧城市应用典范，而地理空间公共信息平台则是其建设中的重要组成部分。通过地理空间 公共信息平台，可实现城市运行的可视化、可控化、智能化、可预测及可量化评估与持续优 化。
[0006] 传统的可视化展不工具包括报表、表格和条形图、饼状图等图表展不工具。对于 空间大数据的数据挖掘，由于需要进行数据的分析，所采用的图表也更加复杂和专业，主要 为：离散点图、离散点矩阵、平行坐标系、多角度巡视、饱和刷等。
[0007] 目前，空间大数据多从一维的角度通过传统图表进行可视化表达，没有考虑时间 和空间等多维特征融合的可视化表达。因此，在基于地理信息平台已汇聚的海量数据基础 上，如何实现客观反映城市发展脉搏的数据分析并以通俗易懂的形式进行可视化表达，成 为需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中 的任何一个的一种基于空间大数据进行知识挖掘的地图可视化系统及方法，用于克服现有 技术中可视化表达缺少时间脉动信息及展示形式单一的问题，基于时空数据和业务数据的 大数据分析模型进行时空可视化展示。
[0009] 根据本发明的第一方面，提供一种基于空间大数据进行知识挖掘的地图可视化系 统，包括：数据采集编码处理器，时空数据服务器，时空可视化查询展示终端，其中：
[0010] 数据采集编码处理器，用于获取、感知海量时空数据和业务数据，并将时空数据和 业务数据发送至时空数据服务器存储，用于形成时空数据仓库；
[0011] 时空数据服务器，用于存储海量时空数据和业务数据，建立空间大数据分析模型， 对时空数据进行分析处理，根据时空可视化查询展示终端的查询请求反馈时空可视化数 据；
[0012] 时空可视化查询展示终端，用于根据查询指令向时空数据服务器发送查询请求， 并对时空数据服务器反馈的查询结果进行时空可视化展示。
[0013] 进一步地，所述时空可视化展示的形式包括：将图表和地理位置关联的图表展示， 和/或采用空间特征规则、空间关系规则和空间演变规律的时空信息和知识挖掘应用的地 图可视化展示。
[0014] 进一步地，所述数据采集编码处理器，进一步包括：空间基础数据模块，用于获取 基本的空间数据；业务数据模块，用于获取一种或多种业务的业务数据及每笔业务数据的 时间信息；业务用户终端，用于实时或分时采集业务用户的业务数据及对应的时间信息。
[0015] 进一步地，所述时空数据服务器对所获得的空间数据、业务数据及时间信息进行 的预处理包括：对于空间基础数据，对其进行空间编码处理并获取对应空间数据的时间版 本；对于业务数据，获取业务数据的时间戳并将业务数据与空间数据进行关联；对于业务 用户终端的采集数据，归为城市感知数据并依据感知数据建立时空数据模型。
[0016] 进一步地，所述城市感知数据包括居民生活出行产生的数据，包括但不限于下列 数据中的任一种或它们的组合：刷卡，人流，定位，社交数据。
[0017] 本发明还提供一种基于空间大数据进行知识挖掘的地图可视化方法，包括如下步 骤：
[0018] 获取、感知及存储海量时空数据，形成时空数据仓库；
[0019] 对所述时空数据的进行融合与挖掘分析，建立空间大数据分析模型；
[0020] 基于时空数据仓库，根据查询请求针对异构的时空数据进行多维度、动态的智能 化分析，基于B/S架构的时空可视化展示。
[0021] 进一步地，所述时空可视化展示的形式包括：将图表和地理位置关联的图表展示， 和/或采用空间特征规则、空间关系规则和空间演变规律的时空信息和知识挖掘应用的地 图可视化展示。
[0022] 进一步地，所述海量时空数据包括：基本的空间数据；一种或多种业务的业务数 据及每笔业务数据的时间信息；实时或分时采集的业务用户的业务数据及对应的时间信 息。
[0023] 进一步地，所述对所述时空数据的进行融合与挖掘分析的步骤，包括：对于空间基 础数据，对其进行空间编码处理并获取对应空间数据的时间版本；对于业务数据，获取业务 数据的时间戳并将业务数据与空间数据进行关联；对于业务用户终端的采集数据，归为城 市感知数据并依据感知数据建立时空数据模型。
[0024] 进一步地，所述城市感知数据包括居民生活出行产生的数据，包括但不限于下列 数据中的任一种或它们的组合：刷卡，人流，定位，社交数据。
[0025] 与现有技术相比，本发明基于智慧城市空间公共平台大数据分析的基础上，拥有 海量实时的数据支撑，并且在地图可视化表达中，考虑了时空多维属性，具有更直观丰富通 俗易懂的可视化表达方式。
[0026] 参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将 变得清晰。
【附图说明】
[0027] 并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与 描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下 面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来 讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1示例性地示出了基于空