智慧城市数字镜像信息管理方法、系统、装置及存储介质与流程

本发明涉及智慧城市信息管理的，特别涉及一种智慧城市数字镜像信息管理方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

1、在当前智慧城市快速发展进程中，由于数据来源多样、格式各异，包括卫星图像、监控视频监控、无人机拍摄、物联网感知等，使得数据处理复杂度大大增加。而传统管理模式缺乏细粒度城市模型和动态监测，仅宏观决策，无法精准识别微观问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种智慧城市数字镜像信息管理方法、系统、装置及存储介质，能够细分城市模型与区域划分，精准分析到微观层面，并且全面分析数据，从而减少盲目决策。

2、为实现上述目的，本发明提供一种智慧城市数字镜像信息管理方法，包括：

3、获取部署在基础设施上的监测装置采集的异构数据，对异构数据进行标准化分类处理，得到静态数据和动态数据，并将静态数据和动态数据存储到异构数据库中；

4、获取城市地理数据，依据城市地理数据和静态数据构建城市模型，依据预设的划分规则对城市模型进行区域划分，得到对应数量的次级区域模型；

5、将动态数据输入到次级区域模型中进行实时模拟运行，得到次级区域运行数据，将所有的次级区域模型进行实时联动模拟运行，得到城市运行数据，对次级区域运行数据和城市运行数据进行特定类型分析，得到对应的城市状态信息，将所有城市状态信息进行整合处理，得到整合状态信息；

6、从异构数据库中获取历史城市状态信息和历史整合状态信息，依据历史城市状态信息和历史整合状态信息对整合状态信息进行趋势预测，得到预测结果。

7、进一步地，所述对异构数据进行标准化分类处理，得到静态数据和动态数据，并将静态数据和动态数据存储到异构数据库中，包括：

8、依据预设的标准化数据处理规则对所述异构数据进行标准化处理，并对经过标准化处理的所述异构数据进行分类处理，得到交通流量数据、人流量数据、道路数据、环境数据、能源数据、建筑结构数据、基础设施数据、地理数据和气象数据，将道路数据、环境数据、建筑结构数据、基础设施数据和地理数据归类为所述静态数据，将交通流量数据、人流量数据、能源数据和气象数据归类为所述动态数据；

9、将所述静态数据存储到所述异构数据库的静态数据湖中，将所述动态数据存储到所述异构数据库的静态数据湖中。

10、进一步地，所述获取城市地理数据，依据城市地理数据和静态数据构建城市模型，依据预设的划分规则对城市模型进行区域划分，得到对应数量的次级区域模型，包括：

11、对所述城市地理数据进行数据分析，得到地形数据、公路网格数据、行政区域数据、基础建筑数据和卫星图像数据，基于地形数据、公路网格和基础建筑数据进行基础地理信息图层构建，基于基础地理信息图层结合行政区域数据和卫星图像数据进行模型构建，得到初始城市模型；

12、对所述静态数据进行数据读取，并依次将读取得到的所述道路数据、所述环境数据、所述建筑结构数据、所述基础设施数据和所述地理数据输入至初始城市模型，对初始城市模型进行属性信息构建，得到所述城市模型；

13、基于所述道路数据和公路网格数据进行密度计算，得到道路网密度数据，结合道路网密度数据和地形数据进行区域划分分析，得到初始城市区域数据，依据行政区域数据对初始城市区域数据进行综合分析，得到对应的城市区域数据，通过所述划分规则依据城市区域数据对所述城市模型进行区域划分，得到对应数量的所述次级区域模型；

14、其中，密度计算的公式为：

15、道路网密度数据=道路数据/公路网格数据。

16、进一步地，所述将动态数据输入到次级区域模型中进行实时模拟运行，得到次级区域运行数据，将所有的次级区域模型进行实时联动模拟运行，得到城市运行数据，包括：

17、依据所述城市地理数据对所述动态数据进行区域划分，得到区域动态数据，对所述次级区域模型进行区域分析，得到对应的区域模型数据，将区域动态数据与区域模型数据进行匹配，得到匹配数据，依据匹配数据将所述动态数据输入至对应的所述次级区域模型，通过所述次级区域模型依据所述动态数据进行单独模拟运行，得到所述次级区域运行数据；

18、依据区域模型数据对所述次级区域模型进行联动接口分析，得到所述次级区域模型的联动接口数据，提取所有所述次级区域运行数据的关键变量，

19、依据联动接口数据将关键变量输入到对应的所述次级区域模型进行实时联动模拟运行，得到所述次级区域模型的联动模拟数据，基于所述次级区域运行数据和联动模拟数据进行综合分析，得到城市运行数据；

20、其中，所述联动模拟运行的公式包括：

21、yi= fi（xi）+gij（xi，xj）；

22、yi为联动模拟中第i个区域的联动模拟数据、xi为第i个区域的关键变量，fi（xi）为所述次级区域运行数据，gij（xi，xj）为区域i和j之间因变量xi和xj联动影响的耦合函数，表示对除i以外的所有区域进行求和。

23、进一步地，所述对次级区域运行数据和城市运行数据进行特定类型分析，得到对应的城市状态信息，将所有城市状态信息进行整合处理，得到整合状态信息，包括：

24、依据预设的数据类型分析规则依次对所述次级区域运行数据和所述城市运行数据进行分析，得到对应的所述城市状态信息，所述城市状态信息的类型包括交通状态信息、环境监测信息、公共安全信息和公共资源信息；

25、将交通状态信息、环境监测信息、公共安全信息和公共资源信息进行加权和计算，得到权重数据，依据预设的状态阈值结合权重数据进行状态分析，得到运行状态等级，基于运行状态等级和权重数据对所有所述城市状态信息进行综合分析，得到具体的整合状态信息。

26、进一步地，从异构数据库中获取历史城市状态信息和历史整合状态信息，依据历史城市状态信息和历史整合状态信息对整合状态信息进行趋势预测，得到预测结果，包括：

27、依据所述整合状态信息从所述异构数据库中提取对应的所述历史整合状态信息，将所述历史城市状态信息和所述历史整合状态信息进行数据融合，得到历史综合数据，

28、通过结合所述历史综合数据对所述整合状态信息进行状态预测，得到特定时间段的状态预测信息，基于所述整合状态信息结合状态预测结果进行时间变化分析，得到时间变化信息，将状态预测信息和时间变化信息整合为预测结果。

29、本发明还提供一种智慧城市数字镜像信息管理系统，包括：。

30、获取模块，所述获取模块用于获取部署在基础设施上的监测装置采集的异构数据，对异构数据进行标准化分类处理，得到静态数据和动态数据，并将静态数据和动态数据存储到异构数据库中；

31、分析模块，所述分析模块用于获取城市地理数据，依据城市地理数据和静态数据构建城市模型，依据预设的划分规则对城市模型进行区域划分，得到对应数量的次级区域模型；

32、处理模块，所述处理模块用于将动态数据输入到次级区域模型中进行实时模拟运行，得到次级区域运行数据，将所有的次级区域模型进行实时联动模拟运行，得到城市运行数据，对次级区域运行数据和城市运行数据进行特定类型分析，得到对应的城市状态信息，将所有城市状态信息进行整合处理，得到整合状态信息；

33、控制模块，所述控制模块用于从异构数据库中获取历史城市状态信息和历史整合状态信息，依据历史城市状态信息和历史整合状态信息对整合状态信息进行趋势预测，得到预测结果。

34、本发明还提供一种智慧城市数字镜像信息管理装置，包括：

35、存储器，用于存储程序；

36、处理器，用于执行所述程序，实现上述任意一项所述的一种智慧城市数字镜像信息管理方法的各个步骤。

37、本发明还提供一种存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行上述任一项所述的方法。

38、本发明提供的，具有以下有益效果：

39、通过标准化处理异构数据，区分静态与动态数据，实现高效存储与快速访问，提升了数据处理速度与管理的精确度，为决策提供即时、准确的信息支持。结合城市地理数据构建的城市模型，细分至次级区域，实现了空间上的精细化管理，使得城市规划、资源分配更加合理，问题识别与响应更精准，提升了管理的针对性。动态数据实时输入模拟次级区域模型，联动所有区域运行模拟城市整体，模拟城市运行，从而提供了动态、全局与局部的实时状态视图景，有助于快速识别问题与预测趋势，提升应急响应能力。对次级与城市运行数据的特定分析，提炼城市状态信息，整合处理得到全面状态概览，使管理者能够把握城市运行的宏观状况，为决策提供直观依据。结合历史状态与整合信息，预测未来趋势，为城市规划与决策提供科学依据，有助于预防性管理，降低风险，优化资源配置，引导城市可持续发展。