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自然资源遥感  2023, Vol. 35 Issue (1): 243-250    DOI: 10.6046/zrzyyg.2022022
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基于时空知识图谱的地籍数据质检与更新方法研究
陈栾杰1,2(), 李玮超1, 彭玲1,2(), 陈嘉辉1,2, 高翔3
1.中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
2.中国科学院大学资源与环境学院,北京 100049
3.长沙市天心阁大数据研究院,长沙 410000
A method for the quality inspection and update of cadastral data based on spatio-temporal knowledge graphs
CHEN Luanjie1,2(), LI Weichao1, PENG Ling1,2(), CHEN Jiahui1,2, GAO Xiang3
1. Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China
2. College of Resource and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. Tianxin Pavilion Big Data Institute, Changsha 410000, China
全文: PDF(2716 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

准确、高效地开展地籍数据质量检测与地籍数据库更新对自然资源监管至关重要。针对当下地籍数据管理质检更新效率低、动态监管需求难以满足、方法适用范围小等问题,基于时空知识图谱提出了一种地籍数据质检与更新方法框架,以地籍数据和遥感影像作为数据源,通过设计时空知识图谱概念层、数据层与推理规则,构建了针对地籍数据质检与更新工作流程的时空知识图谱。最后使用长沙市7块宗地进行实验,解决了质检与更新过程中的常见错误,并证明了相比一般方法本方法在效率上的优势。

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陈栾杰
李玮超
彭玲
陈嘉辉
高翔
关键词 时空知识图谱地籍数据地籍数据库    
Abstract

Accurate and efficient quality inspection and database updates of cadastral data are essential for natural resource management. The current cadastral data management faces problems such as the low efficiency of quality inspection and updates, difficulty in meeting the demand for dynamic supervision, and small application scopes of relevant methods. To solve these problems, this study proposed a method framework based on spatio-temporal knowledge graphs. Moreover, with cadastral data and remote sensing images as data sources, this study constructed a spatio-temporal knowledge graph targeting the quality inspection and update workflow of cadastral data by designing conceptual and data layers and inference rules. Finally, experiments on the method proposed in this study were conducted using seven parcels of land in Changsha. As a result, the common errors in the process of quality inspection and updates were solved, and the method proposed in this study was proven to be more efficient than common methods.

Key wordsspatio-temporal knowledge graph    cadastral data    cadastral database
收稿日期: 2022-01-17      出版日期: 2023-03-20
ZTFLH:  TP79  
基金资助:湖南自然资源厅科技计划项目“基于空间智能分析的自然资源数据知识图谱构建”(2021-04)
通讯作者: 彭玲(1965-),女,博士生导师,研究员,主要研究方向为遥感智能信息与决策支持研究。Email: pengling@aircas.ac.cn
作者简介: 陈栾杰(1997-),男,博士研究生,主要研究方向为时空知识图谱。Email: chenluanjie20@mails.ucas.ac.cn
引用本文:   
陈栾杰, 李玮超, 彭玲, 陈嘉辉, 高翔. 基于时空知识图谱的地籍数据质检与更新方法研究[J]. 自然资源遥感, 2023, 35(1): 243-250.
CHEN Luanjie, LI Weichao, PENG Ling, CHEN Jiahui, GAO Xiang. A method for the quality inspection and update of cadastral data based on spatio-temporal knowledge graphs. Remote Sensing for Natural Resources, 2023, 35(1): 243-250.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2022022      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2023/V35/I1/243
Fig.1  地籍数据质检与更新业务逻辑流程图
错误类型 具体表现 质检方法
属性错误 地籍数据中缺少相关必要属性,或者属性格式不正确 属性质检
拓扑错误 在同一时间同一区域内,地籍数据中的宗地位置与其他宗地位置存在拓扑冲突 拓扑质检
地籍数据虚报 地籍数据中标注了存在某一地物,但该地物并不真实存在 真实性检验
地籍数据坐标边界错误 一块宗地中的地物所在位置超出了地籍数据中所标注的该宗地的坐标范围,即地籍数据中所标注的宗地位置与该宗地的真实位置不一致 真实性检验
Tab.1  地籍数据错误类型与质检方法
Fig.2  地籍数据质检与更新技术流程图
Fig.3  用于地籍数据质检和更新的时空知识图谱架构
Fig.4  SWRLTO时间本体逻辑结构图
Fig.5  GeoSPARQL空间本体逻辑结构图
Fig.6  规则概念逻辑结构图
Fig.7  地籍数据源存储结构图
Fig.8  面向地籍数据的知识抽取过程图
Fig.9  面向遥感影像的知识抽取过程图
Fig.10  三元组记录地理坐标说明
Fig.11  地籍数据质检推理计算流程图
方法 精度分析 用时/min
ArcGIS 查询并加载待质检区域数据环节可能出现数据遗漏,导致应检未检问题; 目视检查属性字段环节受质检员经验和临场操作规范影响,易导致质量问题未检出 60
时空知
识图谱
基于待质检区域边界坐标实现空间叠置分析自动提取区域内所有待质检图斑,不会出现应检数据遗漏问题; 基于预定义质检规则,通过推理方法全自动完成质检判断,排除了人为因素干扰 8.52
Tab.2  时空知识图谱高效性分析
宗地名称 属性格式是否正确 与哪块宗
地存在拓
扑交集
是否存在
虚报建筑
是否存在
坐标边界
错误
宗地A 正确
宗地B 不正确,缺少“房屋所有人”属性
宗地C 不正确,“房屋名称”属性格式错误
宗地D 正确 宗地E
宗地E 正确 宗地D
宗地F 正确
宗地G 正确
Tab.3  实验宗地属性与拓扑情况说明
Fig.12  宗地D与宗地E空间关系图
Fig.13  宗地E拓扑质检不合格运行结果图
Fig.14  宗地G真实性检验不合格运行结果图
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