本发明涉及统计、分析
技术领域：
：，特别是一种用于地理国情知识服务的可视化系统及实现方法。
背景技术：
：地理国情是从地理角度分析、研究和描述国情，即以地球表层自然、生物和人文现象的空间变化及相互关系、特征等为基本内容，对构成国家物质基础的各种条件因素做出宏观性、整体性、综合性的调查、分析和描述。地理国情监测是通过监测地理国情的现状和变化，统计、分析、评估地理国情的数量信息、时空特征和变化趋势，提供权威、可靠的地理国情监测产品，面向社会公众、行业部门及政府提供不同层级的地理国情服务。随着业务从“数据获取”向“信息加工”的逐渐转变，在一定程度上促进海量的地理国情数据、符号和信息的知识发现，通过针对社会公众、行业部门及政府等服务对象的分层次描述，以满足不同需求的地理国情知识服务。现有的技术中，针对地理角度分析、研究等，还是采用传统的纸质报告、专题图件、统计图表等，表达形式单一、维度低，不能有效表达地理国情普查数据所蕴含的知识，不能实现地理国情普查数据在不同领域的传播、共享、重用和创新。技术实现要素：为了克服现有的技术，针对地理角度分析、研究等，因采用传统的纸质报告、专题图件、统计图表等，其表达形式单一、维度低，不能有效表达地理国情普查数据所蕴含的知识，不能实现地理国情普查数据在不同领域的传播、共享、重用和创新的弊端，本发明提供了借助于互联网技术，能够快速、有效的进行知识的服务和信息的发布与传播，综合矢量切片技术实现矢量数据的web绘制，并利用webgis和html5技术，通过挖掘时间、空间、多维度数据之间的关系，通过构建用于地理国情知识服务的可视化表达策略，进一步扩展地理国情信息的服务的广度和深度，为用户提供快捷、方便的地理国情普查数据的可视化途径，让市场主体和社会公众充分了解和开发应用地理国情普查数据，以实现地理国情普查数据知识服务的一种用于地理国情知识服务的可视化系统及实现方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于地理国情知识服务的可视化系统，其特征在于包括多源异构数据整合平台、数据服务器、地理国情知识可视化查询终端，多源异构数据整合平台，用于结构化和非结构化地理国情普查成果数据的转换与集成，实现多源异构的地理国情普查成果数据的整合，形成地理国情数据仓库，数据服务器，用于存储海量地理国情普查数据，建立地理国情数据知识挖掘数据模型，对地理国情普查数据进行分析、信息挖掘，并根据地理国情知识可视化查询终端的查询需求，提供不同类型的数据可视化服务，地理国情知识可视化查询终端，用于向数据服务器发送查询、交互式操作指令，进而反馈查询结果并进行可视化展示。所述一种用于地理国情知识服务的可视化系统实现方法是：1，通过多源异构数据整合平台、数据服务器，获取、存储海量地理国情普成果多源数据，对数据进行转换、集成，形成空间、非空间数据仓库；2，基于空间、非空间数据仓库，根据数据挖掘和可视化的需求，建立多维、多时间尺度的逻辑关系将空间、非空间数据进行关联；3，地理国情知识地图服务，发布空间数据服务、非空间数据服务与地理国情知识服务，并按照采用计算机可理解的方式进行表达；通过综合矢量切片技术实现矢量数据的web绘制，并利用webgis和html5技术，通过挖掘时间、空间、多维度数据之间的关系，通过构建用于地理国情知识服务的可视化表达策略，进一步扩展地理国情信息的服务的广度和深度，为用户提供快捷、方便的地理国情普查数据的可视化展示途径，让市场主体和社会公众经地理国情知识可视化查询终端充分了解和开发应用地理国情普查数据，以实现地理国情普查数据知识服务。所述空间数据服务包括瓦片地图服务、专题地图服务和空间运算服务。所述地理国情知识服务，主要为依据地理国情空间和非空间数据所蕴含的不同层次的概念、事实和策略知识，构建地理国情知识体系，采用不同的可视化方法进行地图形式和非地图形式的表达。所述可视化展示，基于多源数据处理平台，根据可视化查询终端发出的查询、交互式操作指令，进行地理国情普查数据分析、信息挖掘，基于b/s的架构的可视化展示。所述多源数据包括：地理国情普查成果数据、地理国情监测数据、统计地理国情的统计分析数据、地理国情普查图件数据。所述地理国情普查成果数据包括10米*10米的精细化dem数据、地貌类型数据、地表覆盖分类数据、地理国情要素数据、正射遥感影像数据、地理国情普查遥感解译样本数据。本发明有益效果是：本发明借助于互联网技术，经多源异构数据整合平台、数据服务器、地理国情知识可视化查询终端作用，能够快速、有效的进行知识的服务和信息的发布与传播，综合矢量切片技术实现矢量数据的web绘制，并利用webgis和html5技术，通过挖掘时间、空间、多维度数据之间的关系，通过构建用于地理国情知识服务的可视化表达策略，进一步扩展了地理国情信息的服务的广度和深度，为用户提供了快捷、方便的地理国情普查数据的可视化途径，让市场主体和社会公众充分了解和开发应用地理国情普查的数据，为实现地理国情普查数据在不同领域的传播、共享、重用和创新提供了有力支撑。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。附图说明以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。图1本发明构成框图；图2是本发明使用实现方法流程框图；图3是本发明地理国情知识体系图；图4是本发明空间数据入库的入库后数据成果示意图；图5是本发明模型入库的对模型定义、类别、描述、计算方法进行入库的示意图；图6是本发明其他数据入库的主要入库图件、文档数据示意图；图7是本发明可视化内容与指标确立的指标模型计算用例流程示意图例1；图8是本发明可视化内容与指标确立的指标模型计算用例流程示意图例2；图9是本发明统计图类型及其维度表示意图；图10是本发明可视化实现的地表覆盖地类数据实时查询统计示意图；图11是本发明可视化实现的地类面积计算流程示意图；图12是本发明可视化实现的区县级地类查询统计示意图；图13是本发明可视化实现的自定义区域指定地类查询统计示意图；图14是本发明可视化实现地形信息展示的cesium三维场景构建流程。具体实施方式图1、2、3中所示，一种用于地理国情知识服务的可视化系统，包括多源异构数据整合平台、数据服务器、地理国情知识可视化查询终端，多源异构数据整合平台，用于结构化和非结构化地理国情普查成果数据的转换与集成，实现多源异构的地理国情普查成果数据的整合，形成地理国情数据仓库，数据服务器，用于存储海量地理国情普查数据，建立地理国情数据知识挖掘数据模型，对地理国情普查数据进行分析、信息挖掘，并根据地理国情知识可视化查询终端的查询需求，提供不同类型的数据可视化服务，地理国情知识可视化查询终端，用于向数据服务器发送查询、交互式操作指令，进而反馈查询结果并进行可视化展示。图1、2、3中所示，一种用于地理国情知识服务的可视化系统实现方法是：1，通过多源异构数据整合平台、数据服务器，获取、存储海量地理国情普成果数据，对数据进行转换、集成，形成空间、非空间数据仓库；2，基于空间、非空间数据仓库，根据数据挖掘和可视化的需求，建立多维、多时间尺度的逻辑关系将空间、非空间数据进行关联；3，地理国情知识地图服务，发布空间数据服务、非空间数据服务与地理国情知识服务，并按照采用计算机可理解的方式进行表达；通过综合矢量切片技术实现矢量数据的web绘制，并利用webgis和html5技术，通过挖掘时间、空间、多维度数据之间的关系，通过构建用于地理国情知识服务的可视化展示表达策略，进一步扩展地理国情信息的服务的广度和深度，为用户提供快捷、方便的地理国情普查数据的可视化途径，让市场主体和社会公众经地理国情知识可视化查询终端充分了解和开发应用地理国情普查数据，以实现地理国情普查数据知识服务。图1、2、3中所示，多源异构数据整合平台将地理国情普查成果数据、地理国情监测数据、统计地理国情统计分析数据、地理国情普查图件数据等空间数据、非空间数据进行入库整理，实现多源异构的地理国情普查成果数据的整合，形成地理国情空间、非空间数据仓库。多源异构数据整合平台数据入库与整理的流程及实现，需要以下四个步骤：(1)空间数据入库(见附图4)将收集的国情普查数据成按照县级行政单位，使用gdb数据库进行数据存储，数据成果批量入库。入库后数据使用“图层名_行政区编码”的方式进行命名。(2)统计数据入库首先，工具将excel按照将每个sheet转换为csv文件，然后将csv文件批量录入数据库。基本统计表以县级行政单位进行统计，且各个地类统计信息分布于多个不同的sheet中，如植被信息位于地基2-1表(数据库表t21)、水面信息位于地基3-1表(数据库表t31)。运行python脚本orgnizemongotablebt.py、orgnizetablesgaocheng.py、orgnizetablesgaochengpodu.py、orgnizetablespodu.py、orgnizetablexzgaocheng.py将数据向市级进行汇总。(3)模型入库(见附图5)对模型的定义、类别、描述、计算方法进行入库。(4)其他数据入库(见附图6)主要入库图件、文档数据。图1、2、3中所示，数据服务器包括以下：空间数据服务，包括瓦片地图服务、专题地图服务和空间运算服务。其中瓦片底图服务为部署于涉密网络环境中的天地图进行提供，主要提供国家范围内的概率地图和例如四川省境内的详细地图信息。使用矢量切片技术(vectortile)就是将矢量数据以建立金字塔的方式，像栅格切片那样分割成一个一个描述性文件，以geojson格式或者以pbf等自定义格式组织，然后在前端根据显示需要按需请求不同的矢量瓦片数据进行web绘图。专题地图服务使用geoserver进行提供，geoserver部署于涉密网络服务器中，使用wms服务提供专题地图服务。空间运算服务，主要使用geoserverwps服务提供。非空间数据服务，主要指统计数据服务。通过c#构建http服务，使用c#环境构建数据库读取引擎，从统计数据库中读取基本统计数据，并通过ison格式数据供前端调用，前端使用ajax技术进行数据请求，并对数据结果进行展示。地理国情知识服务，主要为依据地理国情空间和非空间数据所蕴含的不同层次的概念、事实和策略知识，构建地理国情知识体系，采用不同的可视化方法进行地图形式和非地图形式的表达。对于所述的构建地理国情知识可视化策略，构建流程大致为：外部信息确认与分析；可视化的内容与指标确立；制定多层次、多维度地理国情知识可视化方法；可视化实现。(1)外部信息确认与分析通过对地理国情知识服务的地图用途、尺寸、内容以及用户等信息的进行分析，为可视化的内容与指标的确定。(2)可视化的内容与指标确立根据现有的地理国情普查数据将指标分为六大基本类别，分别为景观格局、交通综合、生态环境、土地资源、公共资源，同时在这六大类中包含若干具体的指标模型，可以根据现有的指标模型衍生出用户自定义模型。其中涉及指标的计算，具体内容(见附图7及附图8)：(3)制定多层次、多维度的地理国情知识可视化方法1)空间信息展示空间信息通过在地理底图上叠加专题要素的方式进行展示。地理底图包含道路、房屋、水体、重要工程、地名信息等信息反映空间位置信息。专题层通过符号化或者分类、分级设色的方式来展示专题信息。空间地图的构成要件：a：地理底图，地理底图按照显示地理信息的不同可以分为，简单线画地图，在单一颜色的背景上表示重要的地理要素，例如水系、交通设施、重点建筑、地名、行政区域和界线等；影像地图，使用航空或者航天遥感影像作为“真实地表”的反应，在其上添加地理要素；地形晕眩地图，使用dem进行地形光影的渲染，使其作为背景，在其上添加地理要素。b：专题图层，专题图层主要为反映某一类专题信息。主要使用的手段为专题要素的空间符号化显示，使用分级设色或者使用设色叠加符号的方式进行显示。同时可以叠加基本统计图表进行辅助信息传递。2)统计图及维度(见附图9)基本统计图通过图形的面积、位置、颜色、形状等信息传递所需进行展示的信息，项目使用统计图表相应样式、维度及其反映信息如附图9所示。使用web进行统计成果展示，具有动态和交互的特点，用户可针对统计图形进行交互操作。地理国情统计数据主要可以从类别、级别两个方面进行筛选。(4)可视化实现1)地表覆盖地类数据实施查询与统计(见附图10)地表覆盖地类数据的实时查询与统计从多维角度进行查询统计，从市州、区县、指定地类、指定区域等角度进行计算。对统计结果进行可视化展示，计算各一级地类所占比例。矢量切片技术继承了矢量数据和切片地图的双重优势，对于栅格切片，更灵活，更细粒度的数据划分；数据信息接近无损，但体积更小，请求指定地物的信息，直接在客户端获取，无需再次请求服务器；样式可改变和定制，矢量切片可以在客户端或者服务器端渲染，可以按照用户赋予的样式渲染；对于原始矢量数据，更小巧，采用了重新编码，并进行切分，只返回请求区域和相应级别的数据；数据更新快，或者说是实时的，当数据库中的空间数据变化后，再次请求的数据是改变后的，在客户端渲染后是最新的情况。对地表覆盖地类面积的统计通过wps服务进行计算，核心输入为：地表计算流程(见附图11)、区县级地类查询统计(见附图12)、自定义区域指定地类查询统计(见附图13)2)地形信息展示(见附图14)通过构建三维场景进行展示，能够补充二维地图表达国情基本统计中地表覆盖随高程变化的信息，具体更好的展示效果。构建流程如附图14所示。3)统计信息展示可视化展示，基于多源数据处理平台，可以是专业的查询终端，抑或是浏览器。根据不同的对象，查询系统分为政务内网和公网两个版本。根据不同的查询、交互式操作指令，将可视化结果展示给用户。本发明借助于互联网技术，经多源异构数据整合平台、数据服务器、地理国情知识可视化查询终端作用，能够快速、有效的进行知识的服务和信息的发布与传播，综合矢量切片技术实现矢量数据的web绘制，并利用webgis和html5技术，通过挖掘时间、空间、多维度数据之间的关系，通过构建用于地理国情知识服务的可视化表达策略，进一步扩展了地理国情信息的服务的广度和深度，为用户提供了快捷、方便的地理国情普查数据的可视化途径，让市场主体和社会公众充分了解和开发应用地理国情普查的数据，为实现地理国情普查数据在不同领域的传播、共享、重用和创新提供了有力支撑。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。当前第1页12当前第1页12