数字孪生全生命周期管理平台的制作方法

文档序号:31336183发布日期:2022-08-31 08:50阅读:198来源:国知局
数字孪生全生命周期管理平台的制作方法

1.本发明属于数据管理技术领域,具体涉及一种数字孪生全生命周期管理平台。


背景技术:

2.随着数字化制造的发展(digital manufacturing),数字孪生体(digital twin)应运而生。数字孪生体由物理产品和虚拟产品两部分组成,它们之间利用信息技术和传感器技术等进行无缝的数据交换。虚拟产品根据物理产品的实际状态进行实时更新,以实现对物理产品的状态监控和反馈。考虑到虚拟产品的高保真特性,基于虚拟产品的数据分析可以用来改进物理产品的性能、预测物理产品的故障情况等。
3.但是现在的在产企业等对象的监管主要手段数字化应用程度还不高,无法对于企业进行全生命周期的统筹管理,尤其对于数据库的建立上存在很大的漏洞和缺点。
4.因此,对于上述问题,予以进一步改进。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供数字孪生全生命周期管理平台,其通过现有计算机硬件和网络平台为依托,在企业等对象建立应用服务和监管系统,业务数据之间形成串联关系,最终形成集监管服务展示、远程监测数据动态更新智能平台,以使得在明确数据资源的内容的基础上,对数据资源中心进行设计,从而对以企业对对象的主体进行全生命周期管理。
6.本发明的另一目的在于提供数字孪生全生命周期管理平台,其重点为数据库的建设进行展开,从而以接口、调用等形式从现有数据,通过梳理分析,结合现实需要,遵循相关的数据库标准,建立数据目录、元数据等,建成符合共享标准的数据库,形成空间基础信息的数据资源体系,获取三维实景数据,建立三维实景模型,建立二三维一体化的空间数据库,形成资源三维“一张图”。
7.为达到以上目的,本发明提供一种数字孪生全生命周期管理平台,用于全生命周期管理,包括基础层、数据层、支撑平台层、业务应用层和用户层,其中:
8.所述基础层用于提供整个平台运行的硬件环境和网络环境,并且所述基础层包括服务器、存储系统、备份容灾模块、操作系统和网络设备;
9.所述数据层用于监测和检测各类数据,并且所述数据层包括业务数据库(设有业务数据)和模型数据库(设有模型数据);
10.所述支撑平台层用于对整个平台的开发和运行进行支撑(包括cesuim开发和运行平台、mongodb数据库平台、开发平台和运行平台等其它各种基础平台);
11.所述业务应用层用于集成各个业务系统并且使得业务系统之间进行通讯,从而支持多个业务系统之间的无缝切换,以及支持业务系统中共用应用和分析服务;
12.所述用户层用于各个用户通过单点方式进行平台登录,从而按照处于当前用户具有的权限范围进行操作。
13.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,对于数据层中数据库的建设(需要)包括:
14.数据资源体系建设模块,所述数据资源体系建设模块用于通过对数据资源梳理,分析各类数据间的层次、类别和关系,对数据资源进行统一规划,制定统一的数据资源编码与分类体系、建立空间基础信息数据目录,以形成空间数据资源体系;
15.数据资源目录体系建设模块,所述数据资源目录体系建设模块用于对各节点数据资料收集、分析的基础上,对数据资源进行统一规划,按照统一的数据资源编码与分类,分别建立主节点与子节点数据资源体系目;
16.统一数据模型设计模块,所述统一数据模型设计模块按照统一的定义,以空间对象为核心进行信息的组织与描述,按照统一规则对空间对象进行编码,从而形成对象实体模型和关系模型,进而用于描述对象的空间特征、业务特征、逻辑关键和业务行为;
17.数据逻辑模型模块,所述数据逻辑模型模块包括实体对象模型和数据关系模型;
18.数据分析模块,所述数据分析模块用于结合数据建库目标和建设要求,对现有各类存量数据进行分析,摸清数据质量和缺陷情况,分析现状数据与目标数据在结构、内容、形式上的差异,以便结合各类可利用资源,确认为达到建库目标需要完成的工作内容、大致工作量以及基本工作方法,整理形成数据分析报告;
19.地图矢量化模块,所述地图矢量化模块用于结合数据应用需求,对部分图片成果进行矢量化上图建库,从而支持数据查询、分析和统计;
20.数据标准化转换模块,所述数据标准化转换模块包括对已有数据成果属性数据和图形数据的转换,以确保多元数据成果形成符合目标结构要求的基础数据;
21.地图符号化模块,所述地图符号化模块用于设定不同显示比例下要素显示符号;
22.数据检测及确认模块,所述数据检测及确认模块在数据入库之前对处理后的各类规划资源数据进行质量检查,检查合格的数据直接进行数据入库,对于质检不合格的数据要针对具体问题进行修改和处理,再次检查合格之后方进行入库,从源头上避免数据质量问题,保证所有入库数据的准确性和正确性;
23.数据入库与发布模块,所述数据入库与发布模块用于将数据入库工作分为数据模拟入库和数据正式入库,并且将各类基础和专业类数据库进行切片和建立索引,以便日常对基础和专业类数据管理和应用;
24.数据中心管理模块,所述数据中心管理模块集中式集成管理数据并且所述数据中心管理模块包括元数据管理、数据质量检查、数据转换、数据集管理维护、数据编辑、专题制图、地图发布、数据分发、数据备份、数据安全和系统维护的管理功能。
25.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,所述数据资源目录体系建设模块包括物理数据库目录单元、数据资源总目录单元、数据资源公开服务目录单元和数据资源共享服务目录单元,其中:
26.所述物理数据库目录单元用于提供统一的物理数据库目录,能够对平台涉及到的所有物理数据和文件进行统一管理,通过编录物理信息元数据,形成数据资源关键信息列表,有效集成、规范组织数据信息;
27.所述数据资源总目录单元用于建立空间基础信息管理与服务相关的所有在线数据资源的总目录,进行编录相关元数据信息和优化数据存储结构(更为有效的进行数据存
储、管理和调用等操作服务,需要将数据按业务类型分类);
28.所述数据资源公开服务目录单元包含面向公众开放的相关专题信息的目录,以使得按照公开服务目录进行各类公开信息的查看;
29.所述资源数据共享服务目录单元用于编录共享数据信息和开发数据资源共享服务目录,包含共享数据的覆盖范围、标识和主题关键信息,编录相关元数据信息,以满足数据资源共享需求,实现数据资源在个部门内部的共享交换。
30.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,所述数据分析模块包括数据分析内容单元、数据分析方法单元和数据分析结果单元,其中:
31.所述数据分析内容单元用于单个专题数据的整体分析、详细分析以及关联数据的相关性分析;
32.所述数据分析方法单元用于根据不同的数据类型进行不同的分析方法,分析方法包括脚本分析法、系统/工具辅助法、人工查询/访谈法和数据分析流程法;
33.所述数据分析结果单元用于将数据分析过程和结果形成数据分析报告,从而介绍数据概况、存在问题以及数据利用建议。
34.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,所述地图矢量化模块包括表结构规划单元、数据库及图层创建单元、地图配准单元、矢量化采集单元、属性赋值单元和结果检查单元,其中:
35.所述表结构规划单元用于结合数据情况分析,对待数字化内容进行分析和规划,初步分析各图层对应主题、要素类型、关键字段的内容,结合业务需求进一步规划设计对应表结构,形成数据库标准;
36.所述数据库及图层创建单元用于创建相应要素层,定义数据库和要素集,并为要素集总体设定数据投影坐标参数,按照专业分层逐个定义专题图层(即要素类,要素类型和具体属性字段);
37.所述地图配准单元用于在图件扫描后进行扫描配准,并对扫描后的栅格图进行检查,以确保矢量化工作顺利进行,并进行扫描影像加载和地图配准,在地图配准过程中选取已知的特殊点坐标作为控制点,控制点选取后,对配准的影像根据设定的变换公式进行重新采样;
38.所述矢量化采集单元用于将配准影像以及预创建的要素集统一加载到当前桌面环境,通过启动编辑器和设定数字化图层,在合适的比例尺下逐一矢量化新建要素,并赋值属性项;
39.所述属性赋值单元用于在在地图数字化过程中,将地图关键属性及时同步录入到数据库中;
40.所述结果检查单元用于对数字化结果、图层存储、属性信息以及各类拓扑关系进行检查,以确保成果准确性。
41.为达到以上目的,本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述一种数字孪生全生命周期管理平台。
42.为达到以上目的,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述一种数字孪生全生命周期管理平台。
附图说明
43.图1是本发明的数字孪生全生命周期管理平台的结构示意图。
44.图2是本发明的数字孪生全生命周期管理平台的数据入库流程图。
具体实施方式
45.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
46.在本发明的优选实施例中,本领域技术人员应注意,本发明所涉及的用户层和服务器等可被视为现有技术。
47.优选实施例。
48.本发明公开了一种数字孪生全生命周期管理平台,用于全生命周期管理,包括基础层、数据层、支撑平台层、业务应用层和用户层,其中:
49.所述基础层用于提供整个平台运行的硬件环境和网络环境,并且所述基础层包括服务器、存储系统、备份容灾模块、操作系统和网络设备;
50.所述数据层用于监测和检测各类数据,并且所述数据层包括业务数据库(设有业务数据)和模型数据库(设有模型数据);
51.所述支撑平台层用于对整个平台的开发和运行进行支撑(包括cesuim开发和运行平台、mongodb数据库平台、开发平台和运行平台等其它各种基础平台);
52.所述业务应用层用于集成各个业务系统并且使得业务系统之间进行通讯,从而支持多个业务系统之间的无缝切换,以及支持业务系统中共用应用和分析服务(包括监测监管预警系统、大屏展示系统和三维gis应用系统);
53.所述用户层用于各个用户通过单点方式进行平台登录,从而按照处于当前用户具有的权限范围进行操作。
54.具体的是,对于数据层中数据库的建设(需要)包括:
55.数据资源体系建设模块,所述数据资源体系建设模块用于通过对数据资源梳理,分析各类数据间的层次、类别和关系,对数据资源进行统一规划,制定统一的数据资源编码与分类体系、建立空间基础信息数据目录,以形成空间数据资源体系;
56.数据资源目录体系建设模块,所述数据资源目录体系建设模块用于对各节点数据资料收集、分析的基础上,对数据资源进行统一规划,按照统一的数据资源编码与分类,分别建立主节点与子节点数据资源体系目;
57.统一数据模型设计模块,所述统一数据模型设计模块按照统一的定义,以空间对象为核心进行信息的组织与描述,按照统一规则对空间对象进行编码,从而形成对象实体模型和关系模型,进而用于描述对象的空间特征、业务特征、逻辑关键和业务行为;
58.数据逻辑模型模块,所述数据逻辑模型模块包括实体对象模型和数据关系模型;
59.数据分析模块,所述数据分析模块用于结合数据建库目标和建设要求,对现有各类存量数据进行分析,摸清数据质量和缺陷情况,分析现状数据与目标数据在结构、内容、形式上的差异,以便结合各类可利用资源,确认为达到建库目标需要完成的工作内容、大致
工作量以及基本工作方法,整理形成数据分析报告;
60.地图矢量化模块,所述地图矢量化模块用于结合数据应用需求,对部分图片成果进行矢量化上图建库,从而支持数据查询、分析和统计;
61.数据标准化转换模块,所述数据标准化转换模块包括对已有数据成果属性数据和图形数据的转换,以确保多元数据成果形成符合目标结构要求的基础数据;
62.地图符号化模块,所述地图符号化模块用于设定不同显示比例下要素显示符号;
63.数据检测及确认模块,所述数据检测及确认模块在数据入库之前对处理后的各类规划资源数据进行质量检查,检查合格的数据直接进行数据入库,对于质检不合格的数据要针对具体问题进行修改和处理,再次检查合格之后方进行入库,从源头上避免数据质量问题,保证所有入库数据的准确性和正确性;
64.数据入库与发布模块,所述数据入库与发布模块用于将数据入库工作分为数据模拟入库和数据正式入库,并且将各类基础和专业类数据库进行切片和建立索引,以便日常对基础和专业类数据管理和应用;
65.数据中心管理模块,所述数据中心管理模块集中式集成管理数据并且所述数据中心管理模块包括元数据管理、数据质量检查、数据转换、数据集管理维护、数据编辑、专题制图、地图发布、数据分发、数据备份、数据安全和系统维护的管理功能。
66.更具体的是,所述数据资源目录体系建设模块包括物理数据库目录单元、数据资源总目录单元、数据资源公开服务目录单元和数据资源共享服务目录单元,其中:
67.所述物理数据库目录单元用于提供统一的物理数据库目录,能够对平台涉及到的所有物理数据和文件进行统一管理,通过编录物理信息元数据,形成数据资源关键信息列表,有效集成、规范组织数据信息;
68.所述数据资源总目录单元用于建立空间基础信息管理与服务相关的所有在线数据资源的总目录,进行编录相关元数据信息和优化数据存储结构(更为有效的进行数据存储、管理和调用等操作服务,需要将数据按业务类型分类);
69.所述数据资源公开服务目录单元包含面向公众开放的相关专题信息的目录,以使得按照公开服务目录进行各类公开信息的查看;
70.所述资源数据共享服务目录单元用于编录共享数据信息和开发数据资源共享服务目录,包含共享数据的覆盖范围、标识和主题关键信息,编录相关元数据信息,以满足数据资源共享需求,实现数据资源在个部门内部的共享交换。
71.进一步的是,所述数据分析模块包括数据分析内容单元、数据分析方法单元和数据分析结果单元,其中:
72.所述数据分析内容单元用于单个专题数据的整体分析、详细分析以及关联数据的相关性分析;
73.所述数据分析方法单元用于根据不同的数据类型进行不同的分析方法,分析方法包括脚本分析法、系统/工具辅助法、人工查询/访谈法和数据分析流程法;
74.所述数据分析结果单元用于将数据分析过程和结果形成数据分析报告,从而介绍数据概况、存在问题以及数据利用建议。
75.更进一步的是,所述地图矢量化模块包括表结构规划单元、数据库及图层创建单元、地图配准单元、矢量化采集单元、属性赋值单元和结果检查单元,其中:
76.所述表结构规划单元用于结合数据情况分析,对待数字化内容进行分析和规划,初步分析各图层对应主题、要素类型、关键字段的内容,结合业务需求进一步规划设计对应表结构,形成数据库标准;
77.所述数据库及图层创建单元用于创建相应要素层,定义数据库和要素集,并为要素集总体设定数据投影坐标参数,按照专业分层逐个定义专题图层(即要素类,要素类型和具体属性字段);
78.所述地图配准单元用于在图件扫描后进行扫描配准,并对扫描后的栅格图进行检查,以确保矢量化工作顺利进行,并进行扫描影像加载和地图配准,在地图配准过程中选取已知的特殊点坐标作为控制点,控制点选取后,对配准的影像根据设定的变换公式进行重新采样;
79.所述矢量化采集单元用于将配准影像以及预创建的要素集统一加载到当前桌面环境,通过启动编辑器和设定数字化图层,在合适的比例尺下逐一矢量化新建要素,并赋值属性项;
80.所述属性赋值单元用于在在地图数字化过程中,将地图关键属性及时同步录入到数据库中;
81.所述结果检查单元用于对数字化结果、图层存储、属性信息以及各类拓扑关系进行检查,以确保成果准确性。
82.优选地,统一数据模型设计模块还包括:
83.统一对象定义
84.将空间数据管理基础图元(“地块”)空间化形成空间数据资源管理的空间对象,按照统一的定义,以空间对象为核心进行信息的组织与描述。对相对不容易发生变化的、反映空间对象基本特点的基础信息直接与对象进行关联挂接,形成对象的基本描述。将容易发生变化的信息,与空间对象进行间接关联挂接形成对象的业务描述。
85.同时为了保证空间数据对象在整个数据资源中的唯一性,按照统一规则对空间对象进行编码,有独立的唯一标识的特征识别号,形成业务关联、信息回溯和综合分析的基础与纽带。
86.统一数据逻辑模型
87.1)实体对象模型
88.通过实体对象模型实现空间对象、基本信息、项目信息和业务信息的组织与存储。
89.在模型中,通过统一的空间对象编码实现基本信息与空间对象之间的关联,通过空间对象编码与管理信息编码的对应,实现其项目信息、业务信息与空间对象间的关联。
90.2)数据关系模型
91.根据对空间数据业务关系梳理,构建数据关系模型,包括空间关系模型、业务关系模型和时态关系模型。
92.空间关系模型:通过空间关系表,记录了空间对象之间的包含、压盖、跨越、连接、不相交等空间关系,空间关系通过空间叠加进行自动创建,记录在对空间关系表中,形成空间关系快速索引。
93.业务关系模型:数据对象在业务流转过程中产生了关联信息,包括项目信息、业务信息,通过对象与管理信息关系表,记录了每个对象的项目信息与业务信息之间的关联。
94.时态关系模型:以时间、时间、对象变化、信息变化为描述对象,通过时态关系表,记录数据对象全生命周期的对象变化、属性变化、业务变化的历史过程,为资源历史信息回溯提供信息支持。
95.数据时态更新关系模型设计如上图所示,对象1和2在缓冲资源池中完成数据更新,其变化前后的编码信息、属性信息、业务信息记录在对象变化表中,经数据抽取,将最终的成果数据和关联表格存储在一体化数据库中。
96.3)数据逻辑关系图
97.基于统一对象定义和数据逻辑模型,建立空间数据之间的逻辑关系。基于这些逻辑关系,现状数据、管理数据、社会经济数据对象为驱动,形成完成的流动闭环。在此基础上,再梳理内部对象之间的关联关系、演化流程以及生命周期,得到各类数据之间详细逻辑关系。
98.4)数据关联印证
99.根据事态对象模型和数据管理模型,识别对象的基本信息、项目信息与业务信息以及之间的关联关系,从而建立数据对象间的图形印证、逻辑印证。
100.优选地,对于数据分析模块:
101.1)整体分析
102.数据整体分析是指对数据存储情况、各表空间存放的内容、各表的记录数以及业务数据缺失与否等情况进行分析,从而掌握数据整体情况。
103.2)详细分析
104.详细分析是指对各表存放的内容、每个字段存放的内容以及表与表之间的业务逻辑关联情况进行分析,进而确定现状数据库与目标数据库对应关系等内容。此外,数据详细分析还要根据业务规则,对重点数据指标项的规范性、有效性及缺失情况进行分析统计,以便具体数据处理过程中针对具体问题有针对性的解决问题。
105.3)相关性分析
106.相关性分析是指对分析主体间可能存在关联关系进行分析,确定是否存在关联关系、能否建立关联关系、以及相关数据的一致性等情况,通过相关性分析了解各类数据的关联性和一致性。
107.优选地,对于数据分析方法单元:
108.1)脚本分析法
109.对于系统数据库类数据且分析规则存在一定规律性的情况,可通过编写脚本的方法进行数据分析。完成包括数据总量、数据非空项、数据规范性、数据逻辑一致性等常规分析。根据分析脚本的通用性,还可以考虑定制为专门的分析工具,以便重复利用。
110.2)系统/工具辅助法
111.对于没有明显规律的数据问题,一般可以通过系统查看的方法发现可能存在的问题。另外对于图形数据问题,可以通过arcgis等图形工具,通过拓扑分析等手段辅助完成数据分析。
112.3)人工查阅/访谈法
113.对于没有规律且不能通过系统或工具进行分析的数据,考虑通过人工抽查的方法发现可能存在的问题。此外,还可以通过与业务人员的访谈和沟通了解数据的特殊情况。
114.4)数据分析流程
115.数据分析包括数据收集、数据管理、数据分析、问题归纳、形成分析报告等环节。
116.优选地,对于数据标准化转换模块:
117.属性数据转换单元
118.1)数据转换方式
119.1、直接转换,即原始表字段和目标表字段,字段名称、字段类型一致,直接将原表内容对应到新表中。
120.2、代码对照,即原始表字段和目标表字段使用不同系列的枚举值,但具有对应关系,通过建立代码对照表,并依据该代码对照表实现对照转换。
121.3、类型转换,即相同字段内容,在原始数据库和目标数据库中字段类型或表达方式不一致,需要进行转换。常见如长整型、整型等。
122.4、常量转换,即对目标字段为新增字段或者内容为空时,按照预定规则,填入缺省值。
123.5、不转换,对于目标库未做要求的字段不作转换处理。
124.2)标准化处理
125.属性数据标准化处理主要解决以下两方面问题:
126.1、解决同名异质和同质异名的问题,实现全部信息不存在语义不一致的描述。
127.2、解决数据类型、小数点位数和数量单位不统一的问题,实现在同一行政区域范围内,同一类数据类型完全一致。
128.3)定义数据映射关系
129.在数据标准化基础上,按照规划资源核心数据库标准,利用既定的转换工具和映射规则将各类数据成果转换到核心数据库中。
130.数据映射关系包括专题映射关系、表映射关系以及具体字段映射关系。
131.4)转换执行和检查
132.根据数据映射规则,开发数据数据转换工具,对数据成果进行转换。并对转换结果进行验证和检查。
133.图形数据转换单元
134.1)矢量数据转换
135.图形数据结构转换目标是将现状图形数据格式转换为符合目标库要求的数据格式。按照图形数据存储方式,存量图形数据格式不尽相同,包括mapgis,geodatabase,supermap等。此外,非系统管理的图形数据可能还包括cad,txt,xml等文件格式。
136.数据结构转换过程将采用基于arcengine开发的转换工具实现,该工具集成了arcgis强大的数据格式转换功能和坐标系转换功能。为各类空间数据的标准化转换提供了便利。
137.系统支持多种数据格式的相互转换,包括:
138.1、arcgis自身数据格式的相互转换,包括shp,geodatabase,e00等;
139.2、txt、excel等文本数据和arcgis数据格式相互转换;
140.3、mapgis和arcgis数据转换(单向);
141.4、arcgis和其他格式转换,如cad,mapinfo,xml等。
142.2)界址点文件上图
143.界址点文件一般以txt格式进行存储。不同年份的界址点文件的组织形式有所区别,如市标、部标以及其他类型。界址点文件上图重点要识别界址点类型,并将其他类型的txt坐标存放形式整理成标准文件形式,以便统一转换。纸质坐标录入
144.纸质坐标录入上图是根据项目勘测定界成果内记录的项目界址点信息进行采集上图。根据使用的成果包括利用勘测定界报告记录的坐标点,或者根据勘测定界图上标注的坐标点上图。纸质坐标录入上图首先要确定图形坐标系,然后逐点采集录入。坐标采集上图可以直接在arcgis软件里进行踩点绘图。也可以采用熟悉的地图软件绘制后在统一转换格式。
145.优选地,对于地图符号化模块:
146.数据处理单元
147.1)数据检查修复
148.通常情况下,由其他格式转换过来的数据,或者由数字化得到的数据,都有可能发生拓扑错误或者其他问题,因此有必要对其进行检查修复工作,否则可能会影响其它的数据处理工作。在acrgis中常用的数据检查工具有:check geometry、repair geometry、topology tools。
149.重复数据处理单元
150.当数据中存在着大量的点数据时,可能会出现多个点重合的情况,如通过手动逐个查找,工作量是非常大的,arcgis提供了查找特定距离内要素的功能,使用方法如下:打开arctoobox工具下analysis tools-》proximity-》point distance,在弹出来的point distance对话框中,我们只需将距离设定为0,输入要素和附近要素都选择同一要素类即可查找出所有重合点。
151.3)逻辑关系检查
152.某些数据由于本身的一些问题,可能会导致逻辑上的错误。比如一些poi(兴趣点)落入水系面中或者道路面上,如仅凭人工检查工作量大且效率较低。在arcmap中,可通过selection-》select by location命令查找出不符合逻辑的点。
153.4)数据裁剪
154.此工具用于以其他要素类中的一个或多个要素作为“模具”来剪切掉要素类的一部分。
155.1)多边形聚合
156.多边形聚合工具aggregate polygons,主要是通过给定聚合距离、面积进行运算,输出的聚合矩形不带有属性信息,输出一个一对多的属性表,不能对一个多边形进行聚合。
157.2)地图投影
158.如果地图没有投影信息,将被作为“未知”列出,投影信息存储在数据集的prj文件中。通过define projection工具定义地图投影。
159.3)其他数据处理
160.其他常见的数据处理还包括:中心线提取(collapse dual lines to centerline),数据接边(spatial adjustment-》edge match),曲线化简工具(simplify line)、建筑物化简工具(simplify building)、多边形化简工具(simplify polygon)、曲线
平滑(smooth line)工具处理过程。根据实际情况也有可能涉及到敏感数据的删除、以及字段名的统一修改等。总之,数据的处理过程需要针对具体的数据情况确定处理的方案,同时也要考虑处理后的配图效果。数据处理完毕,即进入电子地图配图流程。
161.4)图层分级
162.根据具体要求进行地图分级。预定义不同级别下地图显示比例。
163.5)图层分组
164.在acrgis中通过创建图层组对数据进行管理,可以按显示的比例尺范围对数据进行分类;只需一次对图层组进行显示比例尺设置,无需逐个设置所有图层;同时,由于一个图层组对应一个显示比例尺,因此在切图时,不同的比例尺可自由组合切图,也可单独进行。
165.6)属性表处理
166.地理实体数据的分类与编码建议尽量采用已有国家标准或行业标准,必要时可以进行组合与扩充。在没有特定信息分类码的时候,可以在属性表中构建一个新字段(如classid),作为其信息分类码。在配图时,可以此作为制图符号化的唯一字段。
167.1.1.7.2地图符号化
168.1)符号变量
169.1、形状变量
170.指符号图形本身的轮廓形状,是视觉上能区别出来的几何图形的单体,用于反映制图要素的质量差异。线状要素、面状要素的形状取决于地理要素本身的空间分布特征。地图设计中形状设计主要是点状符号的形状设计。
171.2、尺寸变量
172.尺寸变量是指构成符号在长度、宽度、高度、面积、尺寸等方面的度量变化。通常用来表达地理要素定量特征的差异,包括任意比率、相对比率和绝对比率。
173.3、方向变量
174.适用于长形或线状的符号,常表示制图对象的空间分布。方向变量包括两个层次,即:符号图形本身的方向变化以及网纹中纹理的方向变化。
175.4、颜色变量
176.常与形状配合使用,是最活跃的视觉变量。颜色包括彩色和非彩色,彩色包括色相、亮度和彩度三个分量。非彩色只有亮度属性。颜色变量在地图设计中起到增强美感、提高清晰度、增加地图信息负载量等作用。可用于定性或定量特征的表示。
177.5、网纹变量
178.网纹即纹理,是具有一定形状和大小的点、线及点线组合而成的图案按照一定的方式排列/填充而成。不同疏密、粗细网纹符号用于表示制图对象的主次等级或数量特征。
179.2)面图层配置
180.面图层的符号化主要是配置面填充色和区域动态注记。在整合配色前,先行收集和设计具体填充色列表。动态注记设置如下:
181.不完全注记:即在地图视图中移动/漫游查看图斑时,允许指标不完整动态注记,避免注记避让导致动态注记位置调整。若未勾选此设置,会影响瓦片裁剪效果。
182.注记显示比率:设置面动态注记的显示比率范围。
183.3)线图层配置
184.线图层配置包括线型、符号比率、固定符号大小绘制最小显示比率。单个线层需要设置多种图例符号时,根据字段属性分类字段提取后分别进行参数设置。
185.4)点图层配置
186.根据点图层中点数量的大小决定配图方案,如果点数量和种类不多,可以使用和线图层相同的处理方法,用专题图按照种类进行分级显示。如果点图层数据量庞大、数据种类多,只能使用点抽稀方法进行数据处理。例如,通过制图综合提取点,或者利用动态注记配置注记显示。
187.5)地图注记
188.地图注记指地图上的标注和各种文字说明,也算一类地图符号。地图注记可以用来表明制图对象(如名称、位置和类型)、对象属性(各类说明性的文字、数字注记)以及说明性功能,从而方便读者对地图符号进行正确解读。
189.1、注记类型
190.地图注记包括名称注记、说明注记、数字注记、图幅注记。
191.a)字体:标识制图对象的类别、形式,如农村居民地用宋体,水系名用左斜或右斜宋体。
192.b)字体大小:反映被标注对象的等级和重要性。重要事务等级高的字体大,反之小。
193.c)字色:表示制图对象的类别性质,如蓝色标识水系,黑色标识居民地。
194.d)字距:注记字间距大小,以方便确定制图对象的分布范围为依据,且每一单体对象注记的字距应相等。点状物注记字距小,线状物注字距较大,面状物注记字距根据所注面积大小来确定。
195.2、定位配置
196.地图注记配置以能明确标明被注对象,尽量排列在空白处,不压盖切断其他线划或注记,并能反映被注地物的空间分布特则为基本原则。
197.点状符号的注记以无间隔密排方式紧靠相应符号标出,水平字列配置,且多置于其右方,注记可沿纬线方向排列或平行于上下图轮廓。
198.点状符号或带状分布要素的注记应沿线同侧标出,常用水平、垂直、雁行或屈字列设计编排,且注记轴线应与符号平行或依符号轴线排列。
199.面状符号的注记:多用雁行或屈字列,配置在符号相应面积内,并沿符号中部的主轴线布设。在同一幅地图上,同一类地物注记的配置方式要求一致。
200.优选地,地图切片模块的原理为:利用缓存机制以提高地图访问速度。其基本原理是通过将地图设定为多个比例尺,对于每个比例尺提前将地图分成若干小图片,存在服务器上,客户端访问时直接获取需要的小图片拼接成地图,而非直接动态创建出一幅图片来送到客户端,极大程度提高地图访问速度。
201.优选地。对于数据检查及确认模块:
202.数据检查单元
203.1)检查内容
204.对数据整理建库的每一项工作进行检查,检查内容包括:基础类数据的检查和管
理类数据的检查。
205.2)检查方法
206.数据质量检查采用自动检查和人机交互检查相结合、全检与抽检相结合、系统验证检查的方法进行。
207.3)自动检查和人机交互检查相结合
208.针对空间数据及结构性数据,进行自动检查,检查其转换过程中是否无损,表结构是否符合相关标准,其内部关联是否与原数据保持一致。
209.针对数据关联关系,进行人机交互检查,检查是否存在关联错误、挂接匹配率是否达到标准、对于业务科室确认能够关联的数据是否进行挂接。
210.4)全检与抽检相结合
211.数据库建设过程中可能一起质量问题的原因有两个方面,即软件工具和人工操作失误。对于因软件工具可能产生的问题按抽检的方式,如批量操作处理容易造成数据损失,须进行完整性检查。
212.5)系统验证检查
213.数据是系统的血液,数据最终通过系统发挥其应有效应。在数据提交入库后,通过数据在系统中的运行情况可以辅助判断数据的正确性和有效性。
214.6)检查结果处理
215.成果检查结束后,由检查人员填写检查报告,对样本质量情况进行评价。并对发现的问题进行记录。检查报告是质检员确认成果是否合格,以及下一步处置的依据。检查结果处理包括确认入库、返回修改和让步接收三种形式。
216.7)确认入库
217.对于检查报告评价合格的数据,质检员评检查报告对成果予以接收入库。
218.8)返工修改
219.对于检查报告内描述的数据问题,由质检员、检查员以及具体数据实施人员共同确认,确实错误的内容,由质检员将数据及检查报告返回给数据实施人员进行修改。提交的修改结果经确认后方可接收入库。
220.9)让步接收
221.当质检员、检查员以及具体数据实施人员共同确认后,认定数据问题确实无法修改的,质检员可以对数据进行让步接收,并在数据遗留问题中进行记录。
222.10)数据检查标准
223.数据质量主要是从数据整合的各类原则和数据库建设的具体要求上进行具体的控制。数据整合集成要以数据库的具体设计为依托,按照设计的数据内容和组织结构进行处理转换,因此在入库之前必须从具体的数据要素分层、命名方式、属性结构、规定术语和空间范围等进行数据检核,保证入库数据符合数据库建设的要求。具体的数据质量检查要从数据的完整性、数据逻辑一致性、数据空间定位准确度、数据正确性和数据时相要求等几个方面进行。
224.优选地,对于数据入库与发布模块:
225.数据入库单元
226.为保证入库工作不影响系统运行,同时保证数据入库过程的准确性和内容的完整
性,将数据入库工作分为两个环节:一是数据模拟入库;二是数据正式入库。为了保证项目的顺利开展、入库数据的准确性等,需要对入库工作进行严密的安排。
227.数据发布单元
228.各类基础和专业类数据库进行切片和建立索引,以便日常对基础和专业类数据管理和应用;管理类数据的发布,则无需切片,直接建立索引后发布。支持数据发布到不同的arcgis server服务器上,通过数据资源目录管理对各类服务进行统一配置管理。
229.1)图层数据发布服务
230.1、动态发布
231.地图服务发布,对发布的图层属性进行设置,对服务的属性信息进行设置。
232.2、切片发布
233.切片发布是指将图层数据根据比例尺将图层分割成片,在浏览图层时以切片比例显示。地图服务发布,选择发布的图层,发布的服务器,发布的服务名称,服务类型为切片服务,对切片进行设置。
234.3、已有切片发布
235.已有切片发布是指对于已经切过片的图层数据不必再次切片,可以使用已有的切片服务,要成功使用已有服务的切片,服务名称必须切片文件夹一致。地图服务发布,发布的服务器,发布的服务名称,服务类型为已有切片发布,对已有服务发布进行路径设置设置。
236.优选地,对于数据中心管理模块:
237.元数据管理
238.支持元数据的入库;维护元数据与数据的关联;支持元数据浏览、查询、统计汇总功能;建立元数据目录,支持标准元数据目录服务;可实现元数据的输出与打印。
239.数据导入/导出
240.支持将各类多源数据库数据入库、迁移、导出等功能;支持数据检查功能;支持各类异构数据格式之间的在统一环境下的导入/导出功能,包括vct、dwg、shp、arcgis格式等。支持投影参数设置,可实现矢量数据和栅格数据的投影变换;支持空间数据的动态投影;支持坐标去带号、增加带号、整体平移、仿射变换、线形变换、多项式变换。
241.数据质量检查
242.根据各类数据的特点和规则,对各类数据在入库、更新前进行数据检查工作,包括数据包的完整性检查、业务数据逻辑的一致性检查、拓扑关系检查等,并对检查结果做安全审计工作等。
243.数据核查主要体现在对图形拓扑和属性规则检查两个方面。
244.图形拓扑规则检查处理,针对图层可以自定义的错误检查与处理方式的规则,对错误数据进行手工修改和批量修改,并可以依据不同层之间的精度级的高低规则来进行多层数据叠加检查处理,保障了数据的质量。
245.属性规则检查处理,根据不同数据库相关标准和技术规程进行规则的自定义设置,如属性的完整性、准确性等,完成属性的规则检查。
246.此外能够对数据库结构、属性内容的有效性、合理性、一致性等逻辑关系进行检查。
247.数据质量检查采用了基于知识规则的数据质检模型,提供对“一张图”房地核心数据库进行数据质量检查和评价分析的功能,包含了检查规则定制模块、数据检查模块和数据质量评价分析模块。
248.数据转换
249.提供不同格式的各类数据的数据转换功能服务。包括dwg、dxf、shp、arcgis格式的相互转换。
250.数据集管理维护
251.根据不同的数据类型、不同的业务应用主题,建立相关空间数据、属性数据的物理模型,即数据集(包括实体命名、属性定义、关键字定义和关联关系定义)。即对管理对象数据库集和其它相关数据集的定制服务。包括数据集、实体表及视图的创建、配图、修改、删除、查询等操作;例如:建立面向建设用地审批业务的“建设用地数据集”,将基础地理、土地利用现状、土地利用规划、宗地权属图、遥感影像图、农转用及供地图层数据等进行“叠加视图”,实现面向对象、面向应用的空间数据集。
252.实现不同数据集的图层要素、属性表格的结构维护,包括字段结构的创建、配图、修改、删除、查询等操作。
253.数据编辑
254.提供各类数据编辑与处理工具,支持空间数据的编辑处理,支持点、线、面等空间对象的增、删、改编辑功能,支持相邻图幅的自动接边和手动接边;可进行矢量数据的拓扑生成,对拓扑错误进行修改,支持对矢量数据的导出和删除;对矢量数据的编辑可实现基于规则的批量处理。支持属性字段增加、删除;可实现数据记录删除、追加与修改;实现对属性数据的导出;支持基于规则的属性数据编辑批量处理。
255.地图发布
256.各类基础和专业类数据库进行切片和建立索引,以便日常对基础和专业类数据管理和应用。管理类数据的发布,则无需切片,直接建立索引后发布。支持数据发布到不同的arcgis server服务器上,通过数据资源目录管理对各类服务进行统一配置管理。
257.数据分发
258.包括身份注册、查询、检索、浏览、申请、审核、下载(或离线分发)、用户访问和日志记录等。通过一套严格规范的管理流程(用户注册、登录、元数据查询、数据申请、申请审核、审核结果通知、通知离线分发等)实现数据分发服务。方便将数据直接发布到时移动端相应设备。考虑到数据的安全性,支持数据的离线分发模式。
259.数据备份
260.1)数据备份
261.支持数据库备份,对数据定期备份、实时备份,使数据更安全,防止数据的丢失和意外损失。
262.2)数据恢复
263.容灾恢复措施在整个数据库安全中占有相当重要的地位,因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。容灾恢复操作可分为全盘恢复和个别文件恢复两类。
264.数据安全管理
265.系统具有用户与权限管理功能、系统监控等功能。对系统的操作安全性和访问安
全性进行管理,保障应用系统的正常、安全、可靠地运行,实现操作权限和访问的管理、分配和控制。
266.系统维护
267.系统具有数据字典管理功能,包括基础地理数据、土地利用现状、土地里规划、城镇地籍、建设用地等不同数据的数据字典管理,包括各类规划资源指标数据的数据字典管理。
268.支持系统和数据库连接、连接池的灵活配置;提供对于数据库的操作日志记录,并可对日志文件进行浏览,从而可以跟踪数据库中数据的使用状况。
269.本发明还公开一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述一种数字孪生全生命周期管理平台。
270.本发明还公开一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述一种数字孪生全生命周期管理平台。
271.值得一提的是,本发明专利申请涉及的用户层和服务器等技术特征应被视为现有技术,这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可,不应被视为本发明专利的发明点所在,本发明专利不做进一步具体展开详述。
272.对于本领域的技术人员而言,依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。
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