一种基于知识图谱的地图自适应推荐方法及相关设备

本发明涉及地图可视化，尤其涉及一种基于知识图谱的地图自适应推荐方法、系统、终端及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着信息通讯技术的发展，地图的可视化形式越来越丰富，除了传统的分层设色图、等高线图、晕渲图等地图之外，还涌现出了大量在空间信息表达的客观性、直观性、可量测性、一览性等方面区别于“传统地图”的类地图，诸如whisper地图、kriskogram地图、chorematic地图、微地图等。

2、传统数字地图制图下，专题地图的制作需首先具备专业制图知识或寻求制图专家协助，以满足专题内容的表达需求。然而，一方面，这种先验知识的约束一定程度上限制了地图普及与发展，缺乏专业制图理论知识的大众爱好者容易误入各种违反地图表达常识的“制图陷阱”；另一方面，互联网环境下，对地图信息传递的及时性和信息交互的丰富性提出了更高要求。

3、面对ict时代地图的个性化与多样化需求，如何将地图制图基本规律、可视化特征和知识内化到地图选择过程，从而为非专业制图人员的推荐适宜的地图类型作品，成为了当前地图制作和使用亟需关注的重要问题。

4、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于知识图谱的地图自适应推荐方法、系统、终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中非专业制图人员无法从海量图表中快速获取最适宜的地图类型，制图效率低下的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于知识图谱的地图自适应推荐方法，所述基于知识图谱的地图自适应推荐方法包括如下步骤：

3、搜集多个类型的地图案例，并建立地图案例实例库；

4、分析地图的数据特征、可视化维度、应用领域和可视化形式，构建地图推荐本体模型；

5、基于地图推荐本体模型，分析所述地图案例实例库中地图实例的地图特征，建立地图表达特征库；

6、基于地图推荐本体模型与地图特征分析结果，按照预设模式构建地图知识图谱；

7、按照用户输入的数据特征、可视化维度偏好和应用目的，计算地图数据、表达偏好和应用目的相似性数值；

8、计算地图类型相似性的综合数值，分析相似性最高的地图类型，得到最终的地图推荐结果。

9、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述搜集多个类型的地图案例，并建立地图案例实例库，具体包括：

10、从多个渠道检索多个类型的地图案例；

11、将全部检索到的地图案例进行分类存储以建立所述地图案例实例库。

12、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述数据特征包括：时间特征、空间特征和属性特征；

13、所述可视化维度包括：时间维度、空间维度、属性维度和用户维度；

14、所述应用领域包括：面向人使用的应用领域和面向物使用的应用领域；

15、所述可视化形式包括：标准地图、写意地图和写实地图。

16、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述基于地图推荐本体模型，分析所述地图案例实例库中地图实例的地图特征，建立地图表达特征库，具体包括：

17、获取所述地图案例实例库中的待识别地图案例，根据所述待识别地图案例的特点，结合所述地图推荐本体模型，对各类型地图案例的数据特征、表达维度、应用领域和可视化类型进行系统解构；

18、分析地图类型下的数据所具有的时间、空间和属性特征，表达所涉及到的时间、空间、属性、用户可视化维度的具体表现，地图所适用于的应用场景，以及可视化形式所属的分类，构建面向多主题、多类型和多用户的所述地图表达特征库。

19、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述基于地图推荐本体模型与地图特征分析结果，按照预设模式构建地图知识图谱，具体包括：

20、构建地图推荐本体的形式化描述；

21、将实例映射到对应的类，属性映射到对应的属性关键词，关系映射到对应的关系谓词，基于映射关系实现地图表达知识的形式化描述；

22、基于neo4j图数据库进行空间数据、表达维度、应用领域和可视化形式的知识存储，按照实体-关系-实体或实体-属性-属性值的模式构建地图知识图谱。

23、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述按照用户输入的数据特征、可视化维度偏好和应用目的，计算地图数据、表达偏好和应用目的相似性数值，具体包括：

24、采用独热编码对空间数据的数据特征以及可视化维度进行知识嵌入，将代表数据信息的实体节点视为状态，使用n位状态寄存器对n个状态进行编码，每个状态寄存器相互独立；

25、使用独热编码对地图知识图谱中空间数据信息进行知识嵌入，将地图知识图谱转换为特征向量；

26、其中，表示地图知识图谱独热编码后得到的特征向量矩阵，m表示空间数据条数，n表示特征状态个数，aij表示特征向量矩阵中的第i行，第j列；

27、计算空间数据特征相似度：

28、计算可视化维度相似度：

29、计算应用领域相似度：

30、其中，d1，d2表示空间数据特征，d1,d2表示数据特征集合，card表示数据特征集合的势或基数；

31、其中，v1，v2表示所有可视化维度比较下的综合相似性结果，a,b表示可视化维度特征向量，ai，bi表示可视化维度，z表示可视化维度的总数；

32、其中，t1，t2表示地图的应用领域，k表示应用领域相近程度，k∈(0,1)，sim表示要素相似度。

33、可选地，所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法，其中，所述计算地图类型相似性的综合数值，分析相似性最高的地图类型，得到最终的地图推荐结果，具体包括：

34、综合计算地图类型相似性结果，总体相似度计算为：

35、

36、其中，similarity表示总体相似度，ω表示权重，ω∈(0,1)，ω1+ω2+ω3＝1；

37、基于地图知识图谱，按照空间数据、可视化维度和应用领域的相似性综合计算结果，确定相似度最高的地图类型，为用户推荐相应地图结果。

38、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于知识图谱的地图自适应推荐系统，其中，所述基于知识图谱的地图自适应推荐系统包括：

39、地图案例实例库建立模块，用于搜集多个类型的地图案例，并建立地图案例实例库；

40、地图推荐本体模型构建模块，用于分析地图的数据特征、可视化维度、应用领域和可视化形式，构建地图推荐本体模型；

41、地图表达特征库建立模块，用于基于地图推荐本体模型，分析所述地图案例实例库中地图实例的地图特征，建立地图表达特征库；

42、地图知识图谱构建模块，用于基于地图推荐本体模型与地图特征分析结果，按照预设模式构建地图知识图谱；

43、相似性评价模块，用于按照用户输入的数据特征、可视化维度偏好和应用目的，计算地图数据、表达偏好和应用目的相似性数值；

44、地图类型自适应推荐模块，用于计算地图类型相似性的综合数值，分析相似性最高的地图类型，得到最终的地图推荐结果。

45、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端，其中，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于知识图谱的地图自适应推荐程序，所述基于知识图谱的地图自适应推荐程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法的步骤。

46、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于知识图谱的地图自适应推荐程序，所述基于知识图谱的地图自适应推荐程序被处理器执行时实现如上所述的基于知识图谱的地图自适应推荐方法的步骤。

47、本发明中，搜集多个类型的地图案例，并建立地图案例实例库；分析地图的数据特征、可视化维度、应用领域和可视化形式，构建地图推荐本体模型；基于地图推荐本体模型，分析所述地图案例实例库中地图实例的地图特征，建立地图表达特征库；基于地图推荐本体模型与地图特征分析结果，按照预设模式构建地图知识图谱；按照用户输入的数据特征、可视化维度偏好和应用目的，计算地图数据、表达偏好和应用目的相似性数值；计算地图类型相似性的综合数值，分析相似性最高的地图类型，得到最终的地图推荐结果。本发明以知识图谱为基础，通过地图案例-知识图谱-相似性匹配-地图类型的构建流程，建立不同应用场景下地图可视化信息知识库，并按照用户制图需求进行自适应地图推荐，辅助制图人员从海量图表中快速获取最适宜的地图类型，提高了制图效率，为地图多元化与个性化推广应用提供有效支撑。