基于人机交互的区域信息分析系统的制作方法

本发明涉及区域信息分析，具体是基于人机交互的区域信息分析系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，区域信息分析在众多领域发挥着至关重要的作用。在交通规划领域，精准的道路规划能够提高运输效率、降低建设成本、保障交通安全等；在城市建设、农业发展、资源开发等领域，对区域地势的准确把握也不可或缺。

2、目前，传统的区域信息分析存在诸多局限性。在数据采集方面，以往的数据采集方式可能不够全面和精准，无法准确反映区域的地形地貌特征。在地势分析上，缺乏系统性和高效性的分析方法。没有统一的计算标准和流程来准确评估区域的平均海拔、地势起伏程度等关键指标。这使得在进行工程建设规划、资源开发利用等活动时，无法准确判断区域地势是否适合相关项目开展，增加了项目风险和成本。对于道路规划分析，传统方式难以综合考虑地形地貌因素实现科学规划。在规划过程中，不能精确计算各节点间的距离和坡度等关键数据，导致规划出的道路可能存在坡度过陡、路线过长等问题，不利于车辆行驶和后期维护。同时，缺乏有效的人机交互系统，无法准确获取用户需求并针对性地提供分析结果。用户在获取区域信息分析结果时，往往需要耗费大量时间从复杂的数据中筛选出自己所需内容，降低了工作效率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于人机交互的区域信息分析系统。

2、基于人机交互的区域信息分析系统，包括：

3、数据采集单元，用于获取多个区域的地形地貌数据；

4、地势分析单元，用于相关区域的地形地貌数据进行地势评估分析；

5、道路规划分析单元，用于依据相关区域的地形地貌数据进行道路规划评估分析；

6、人机交互模块，用于用户选择特定区域并输入需求关键词，并确定出用户所需的信息分析目标，随之依据信息分析目标，将道路规划分析单元和地势分析单元得出的结果对应展示给用户。

7、作为本发明的进一步方案：地形地貌数据的获取方式为：

8、在相关区域，选择栅格网进行覆盖，随之依据栅格网的网格节点在相关区域建立采集节点，然后采集相关区域在各个采集节点的海拔和节点坐标。

9、作为本发明的进一步方案：地势评估分析方式如下：

10、step1.1、数据提取

11、提取相关区域在各个采集节点的海拔和节点坐标；

12、step1.2、平均海拔计算

13、随之通过，计算出相关区域内平均海拔hu；

14、其中，hi表示各个采集节点对应的海拔，i=1、2、……n，n表示相关区域内所有采集节点的数量；

15、step1.3、最高海拔节点获取

16、在相关区域获取海拔值最大的采集节点及其对应的节点坐标；

17、step1.4、水平距离计算

18、通过，计算出相关区域内海拔值最大的采集节点至各个采集节点之间的水平距离dmax，j；

19、其中，其中，（xj，yj）表示为相关区域内第j个采集节点对应的节点坐标；j=1、2、……n-1，n表示相关区域内所有采集节点的数量，且第j个采集节点不包含海拔值最大的采集节点；

20、step1.5、坡度计算

21、依据，计算出海拔值最大的采集节点与其他各个采集节点之间的坡度pmax，j；

22、step1.6、坡度标准差计算

23、依据，计算出所有坡度pmax，j的标准差pr，其中，pu为所有坡度pmax，j的平均值；

24、step1.7、地势水平及起伏判断

25、随之将平均海拔hu与预设的海拔阈值hy进行比较：

26、若hu＞hy，则表明相关区域的地势处于偏高水平；

27、若hu≤hy，则表明相关区域的地势处于偏低水平；

28、同时将标准差pr与预设的坡度差阈值py进行比较：

29、若pr＞py，则表明相关区域的地势起伏大；

30、若pr≤py，则表明相关区域的地势相对平缓。

31、作为本发明的进一步方案：道路规划评估分析方式如下：

32、step2.1、数据获取

33、提取相关区域在各个采集节点的海拔和节点坐标；

34、step2.2、获取节点坐标

35、在相关区域获取所有采集节点对应的节点坐标；

36、step2.3、水平距离计算

37、通过，计算出各个采集节点之间的水平距离di，j；

38、其中，（xj，yj）表示为相关区域内第i个采集节点对应的节点坐标；（xj，yj）表示为相关区域内第i个采集节点对应的节点坐标；j=1、2、……n-1，n表示相关区域内所有采集节点的数量，式中，i与j的节点坐标不同；

39、step2.4、起始与结束位置节点坐标获取

40、在相关区域内，获取道路规划的起始位置在相关区域内对应距离最近的一个节点坐标，并将该节点坐标作为始点坐标；

41、同时在相关区域内，获取道路规划的结束位置内对应距离最近的一个节点坐标，并将该节点坐标作为终点坐标；

42、step2.5、路线选点坐标点筛选一

43、以始点坐标为基点坐标；

44、并依据其他节点坐标与该基点坐标的水平距离di，j值，选取di，j值小于预设的距离阈值d1y的节点坐标；

45、同时，依据，计算出选取的其他节点坐标与该基点坐标之间的坡度pi，j；

46、随之选定pi，j值小于预设的坡度阈值p1y的节点坐标，并将该节点坐标标记为路线选点坐标点；

47、路线选点坐标点表示为道路规划的途径点。

48、step2.6、路线选点坐标点筛选二

49、再以选定的一条路线选点坐标点为基点坐标，将其结合上一基点坐标形成道路规划支线；

50、并选取依据其他节点坐标与该基点坐标的水平距离值，选取水平距离值小于预设的距离阈值d1y的节点坐标；

51、接着，计算出选取的其他节点坐标与该基点坐标之间的坡度；

52、然后选定坡度值小于预设的坡度阈值的节点坐标，并将该节点坐标标记为该道路规划支线的路线选点坐标点；

53、step2.7、道路规划线路确定

54、以此类推，直至将终点坐标选定为路线选点坐标点为止；

55、接着获取以始点坐标为基点坐标为始，且以终点坐标为路线选点坐标点为止，其之间未删除的道路规划支线，并将其记为道路规划线路；

56、作为本发明的进一步方案：在step2.5中，当一个其他节点坐标对应的pi，j值大于等于预设的坡度阈值p1y，则不将对应的节点坐标作为路线选点坐标点；

57、当选取的所有其他节点坐标对应的pi，j值均大于等于预设的坡度阈值p1y，则表示对应的基点坐标不能作为道路规划的途径点。

58、作为本发明的进一步方案：在step2.6中，当选取的所有其他节点坐标对应的坡度值均大于等于预设的坡度阈值，则表示对应的基点坐标不能作为道路规划上该道路规划支线的途径点，随之删除该道路规划支线；

59、其中，已经作为基点坐标的其他节点坐标不被选取为路线选点坐标点。

60、作为本发明的进一步方案：其中，当以始点坐标为基点坐标为始，且以终点坐标为路线选点坐标点为止，其之间不含有未删除的道路规划支线，则表示相关区域不适宜修建道路。

61、作为本发明的进一步方案：信息分析目标包括：地势分析目标和道路规划分析目标；

62、当人机交互模块确定出用户所需的信息分析目标为地势分析目标，则触发地势分析单元进行地势评估分析；

63、当人机交互模块确定出用户所需的信息分析目标为道路规划分析目标，则触发道路规划分析单元，进行道路规划评估分析；

64、其中，特定区域为依据多个区域确定；

65、作为本发明的进一步方案：信息分析目标的确定方式为：

66、用户选择特定区域时，并从数据库中提取对应区域中预设的分析主题词库；

67、当用户输入对应的关键词后，其通过自然语言处理技术进行语义解析；

68、同时采用基于词向量的相似度计算方法，将用户输入的关键词转换为词向量，同时将预存的分析主题词库中的词也转换为词向量；

69、随之通过计算余弦相似度来确定与用户需求最匹配的分析主题；

70、作为本发明的进一步方案：与用户需求最匹配的分析主题的确定方式如下：

71、将用户输入的关键词转换后的词向量记为a=[a1，a2，a3，……an]；

72、将标准分析主题词库中的词转换后的词向量记为b=[b1，b2，b3，……bn]；

73、随之余弦相似度计算公式：；

74、计算出用户需求与分析主题词库中各个分析主题的匹配度，随之提取与用户需求匹配度最大的分析主题，并将其作为信息分析目标；

75、其中，a·b表示词向量a和词向量b的点积，即：

76、；

77、|a|表示词向量a的模，即：

78、；

79、|b|表示词向量b的模，即：

80、。

81、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

82、本发明，通过数据采集单元在相关区域建立栅格网覆盖并依据网格节点设置采集节点，采集各个节点的海拔和节点坐标，为地势分析和道路规划分析提供了丰富、准确的数据基础。

83、本发明，地势分析单元能够对相关区域的地形地貌进行全面评估，得出平均海拔、最大采集节点与各节点水平距离、坡度及坡度标准差等指标，从而准确判断区域地势处于偏高还是偏低水平，以及地势起伏情况，为区域规划和建设提供重要参考。

84、本发明，道路规划分析单元依据采集的地形地貌数据，通过计算节点之间的水平距离和坡度，筛选出符合预设距离阈值和坡度阈值的节点坐标作为路线选点坐标点，逐步确定道路规划线路，为区域道路规划提供科学合理的方案。

85、本发明，人机交互模块使用户能够方便地选择特定区域并输入需求关键词，系统通过自然语言处理技术和基于词向量的相似度计算方法，快速确定与用户需求最匹配的分析主题，触发相应的分析单元进行地势评估分析或道路规划评估分析，满足用户个性化的信息需求；用户可以直观地查看系统根据信息分析目标展示的结果，提高了用户对区域信息的获取效率和决策的准确性。

86、本发明，本系统可广泛应用于不同区域的规划和建设中，为城市规划、交通规划、资源开发等领域提供有力的支持。对于地势复杂的区域，系统能够准确评估地势情况和规划道路，提高区域的可开发性和交通便利性。当系统判断相关区域不适宜修建道路时，可为决策者提供科学依据，避免不必要的资源浪费。