一种城市多部门异构数据知识图谱构建方法、系统、终端及存储介质

1.一种城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述城市多部门异构数据知识图谱构建方法包括：确定城市多部门异构数据本体模型的实体对象、描述属性和关联关系；根据所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，使用规则引擎从城市多部门异构数据中抽取实体记录、属性信息和关系信息；结合图数据库的存储结构，对所述实体对象、所述实体记录、所述属性信息和所述关系信息进行组织，得到初始知识图谱；根据所述初始知识图谱计算时空语义相似度，并根据所述时空语义相似度将存在共指问题的不同实体记录进行融合，得到目标知识图谱；所述根据所述初始知识图谱计算时空语义相似度，并根据所述时空语义相似度将存在共指问题的不同实体记录进行融合，得到目标知识图谱，具体包括：对所述初始知识图谱中同一实体类型下不同实例对象对应的不同实体记录进行时空基准统一，得到同一实体类型下不同实例对象对应的不同目标实体记录；分别计算所述不同目标实体记录之间的时间相似度、空间相似度和属性相似度；对所述时间相似度、所述空间相似度和所述属性相似度进行加权求和，得到时空语义相似度；将所述时空语义相似度与相似度阈值进行比较，若所述时空语义相似度不小于所述相似度阈值，则认为所述不同实体记录为同一实体类型下不同实例对象对应的存在共指问题的不同实体记录；保留存在共指问题的不同实体记录对应的不同实例对象的实例节点中的目标节点，同时移除存在共指问题的不同实体记录对应的不同实例对象的实例节点中的冗余节点，并将所述冗余节点的信息并入所述目标节点中；其中，所述目标节点为存在共指问题的不同实体记录对应的不同实例对象的实例节点中信息量最大或信息可信赖度最高的实例节点，所述冗余节点为存在共指问题的不同实体记录对应的不同实例对象的实例节点中除所述目标节点外的实例节点。 2.根据权利要求1所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述确定城市多部门异构数据本体模型的实体对象、描述属性和关联关系，具体包括：获取城市多部门异构数据，结合所述城市多部门异构数据确定城市多部门异构数据本体模型的关键实体，并对所述关键实体进行分级和分类，得到实体类型和实例对象，其中，所述实体类型和所述实例对象构成所述实体对象；结合所述城市多部门异构数据的特点，确定城市多部门异构数据本体模型的描述属性和关联关系。 3.根据权利要求1所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述城市多部门异构数据包括关系型数据、GIS数据、BIM数据和IoT数据；所述根据所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，使用规则引擎从城市多部门异构数据中抽取实体记录、属性信息和关系信息，具体包括：根据所述城市多部门异构数据本体模型中的所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，基于SQL规则引擎从所述关系型数据中抽取所述实体对象对应的实体记录、所述描述属性对应的属性信息和所述关联关系对应的关系信息；根据所述城市多部门异构数据本体模型中的所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，基于Geopandas工具从所述GIS数据中抽取所述实体对象对应的实体记录、所述描述属性对应的属性信息和所述关联关系对应的关系信息；根据所述城市多部门异构数据本体模型中的所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，基于Revit API从所述BIM数据中抽取所述实体对象对应的实体记录、所述描述属性对应的属性信息和所述关联关系对应的关系信息；根据所述城市多部门异构数据本体模型中的所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，基于InfluxDBClient引擎从所述IoT数据中抽取所述实体对象对应的实体记录、所述描述属性对应的属性信息和所述关联关系对应的关系信息。 4.根据权利要求2所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述结合图数据库的存储结构，对所述实体对象、所述实体记录、所述属性信息和所述关系信息进行组织，得到初始知识图谱，具体包括：结合图数据库的节点-属性-边的存储结构，按照概念层、实例层和记录层三个层级分别将所述实体类型、所述实例对象和所述实体记录对应映射为带概念标签的概念节点、带实例标签的实例节点和带记录标签的记录节点；使用所述记录节点内嵌的键值对属性对所述属性信息进行表示；使用所述记录节点之间带类型的边对所述关系信息进行表示，得到初始知识图谱。 5.根据权利要求4所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述分别计算所述不同目标实体记录之间的时间相似度、空间相似度和属性相似度，具体包括：根据所述不同目标实体记录对应的不同时间信息，计算所述不同目标实体记录之间的时间相似度： ； ； ；其中， 表示第 个目标实体记录， 表示第 个目标实体记录， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间的时间相似度， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间的重叠区间长度， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间的联合区间长度； 表示目标实体记录 的时间区间[ , ]的左端点， 表示目标实体记录 的时间区间[ , ]的右端点， 表示目标实体记录 的时间区间[ , ]的左端点， 表示目标实体记录 的时间区间[ , ]的右端点， 表示取最大值， 表示取最小值；根据所述不同目标实体记录对应的不同空间信息，计算所述不同目标实体记录之间的空间相似度： ； ； ； ；其中， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间的空间相似度， 表示目标实体记录 的空间表示， 表示目标实体记录 的空间表示， 表示空间表示 和空间表示 之间的距离相似度， 表示空间表示 和空间表示 之间的拓扑相似度， 表示空间表示 和空间表示 之间的区域相似度， 表示距离相似度的权重， 表示拓扑相似度的权重， 表示区域相似度的权重， 表示空间表示 和空间表示 之间的距离， 表示最大可接受距离阈值， 表示空间表示 和空间表示 之间的拓扑关系， 表示空间表示 和空间表示 之间交集部分的面积， 表示空间表示 和空间表示 之间并集部分的面积；根据所述不同目标实体记录对应的各属性类型下的不同属性信息，计算所述不同目标实体记录之间的属性相似度： ； ； ； ；其中， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间的属性相似度， 表示第 种属性类型， 表示第 种属性类型的权重， 表示目标实体记录 和目标实体记录 之间第 种属性类型下的子属性相似度， 表示第1种属性类型下的子属性相似度， 表示目标实体记录 的字符串实例， 表示目标实体记录 的字符串实例， 表示字符串实例 与字符串实例 之间的编辑距离， 表示字符串实例 的长度， 表示字符串实例 的长度， 表示第2种属性类型下的子属性相似度， 表示小于1且大于0.5的设定分数， 表示目标实体记录 的类别， 表示目标实体记录 的类别， 表示类别 和类别 之间的关系， 表示第3种属性类型下的子属性相似度， 表示目标实体记录 的数值， 表示目标实体记录 的数值， 表示最大可能数值阈值。 6.根据权利要求5所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，其特征在于，所述对所述时间相似度、所述空间相似度和所述属性相似度进行加权求和，得到时空语义相似度，具体包括：根据预先设置的时间相似度、空间相似度和属性相似度的权重系数，对所述不同目标实体记录之间的时间相似度、所述不同目标实体记录之间的空间相似度和所述不同目标实体记录之间的属性相似度进行加权求和，得到不同目标实体记录之间的时空语义相似度： ；其中， 为目标实体记录 和目标实体记录 之间的时空语义相似度， 为时间相似度的权重系数， 为空间相似度的权重系数， 为属性相似度的权重系数。 7.一种城市多部门异构数据知识图谱构建系统，其特征在于，所述城市多部门异构数据知识图谱构建系统应用于权利要求1-6任一项所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法，所述城市多部门异构数据知识图谱构建系统包括：本体模型构建模块：用于确定城市多部门异构数据本体模型的实体对象、描述属性和关联关系；知识抽取模块：用于根据所述实体对象、所述描述属性和所述关联关系，使用规则引擎从城市多部门异构数据中抽取实体记录、属性信息和关系信息；初始知识图谱构建模块：用于结合图数据库的存储结构，对所述实体对象、所述实体记录、所述属性信息和所述关系信息进行组织，得到初始知识图谱；目标知识图谱构建模块：用于根据所述初始知识图谱计算时空语义相似度，并根据所述时空语义相似度将存在共指问题的不同实体记录进行融合，得到目标知识图谱。 8.一种终端，其特征在于，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城市多部门异构数据知识图谱构建程序，所述城市多部门异构数据知识图谱构建程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法的步骤。 9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有城市多部门异构数据知识图谱构建程序，所述城市多部门异构数据知识图谱构建程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的城市多部门异构数据知识图谱构建方法的步骤。