基于日志量化地理實(shí)體數(shù)據(jù)更新需求的研究探索

摘要：地理實(shí)體數(shù)據(jù)是智慧城市的地理底座，是基礎(chǔ)測繪升級的核心，也是實(shí)景三維中國建設(shè)的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)更新主要來源基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)周期性更新任務(wù)，缺少直觀、科學(xué)的需求獲取依據(jù)。本文通過時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)實(shí)踐，探索基于地理實(shí)體數(shù)據(jù)服務(wù)訪問日志分區(qū)域聚類統(tǒng)計(jì)地理實(shí)體數(shù)據(jù)訪問熱度，為量化地理實(shí)體更新需求提供一種途徑和思路。

關(guān)鍵詞：地理實(shí)體;時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺; 日志挖掘

1引言

當(dāng)前，國家以提高供給側(cè)質(zhì)量為目標(biāo)，深化推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革[1]，擴(kuò)大有效供給、提高供給結(jié)構(gòu)對需求變化的適應(yīng)性和靈活性[2]，更好滿足社會各界的個(gè)性化服務(wù)需求，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展。具體落實(shí)到自然資源領(lǐng)域，就是推進(jìn)基礎(chǔ)測繪供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，本質(zhì)是推進(jìn)新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)[3]，為新型智慧城市提供常態(tài)化、差別化、個(gè)性化的基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品服務(wù)，優(yōu)化測繪地理信息供給側(cè)保障。

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中具有空間位置、公共屬性的獨(dú)立自然或人工地物，在數(shù)字空間中實(shí)現(xiàn)物理維度上實(shí)體城市的精準(zhǔn)映射，是基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級的基本特征[4]。面對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，自然資源部國土測繪司《關(guān)于開展新型基礎(chǔ)測繪體系試點(diǎn)建設(shè)方案》中要求，“推動多尺度數(shù)據(jù)庫向無尺度地理實(shí)體要素實(shí)體素材庫、固定產(chǎn)品提供向按需組裝與自動綜合服務(wù)轉(zhuǎn)變”。推進(jìn)基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級，歸根結(jié)底要運(yùn)用好新技術(shù)解決地理實(shí)體產(chǎn)品和服務(wù)能力。

2地理實(shí)體數(shù)據(jù)更新現(xiàn)狀

我國城市信息化經(jīng)歷了數(shù)字城市向新型智慧城市演變的進(jìn)程[5]。在數(shù)字城市階段，原國家測繪局將地理實(shí)體數(shù)據(jù)與地名地址數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)列入數(shù)字城市地理空間框架的數(shù)據(jù)建設(shè)范疇[6]。新型智慧城市階段，將地理空間框架升級為時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺，構(gòu)建多維度的城市信息模型，提供地形級、城市級和部件級實(shí)景三維產(chǎn)品及服務(wù)，支撐城市的智慧空間治理。

傳統(tǒng)的地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)是在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)成果的整合而成[7]。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)成果生產(chǎn)模式采用的是以圖幅為單位分區(qū)域地進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，整體提供周期性、批量式、成片性的數(shù)據(jù)更新服務(wù)。隨著數(shù)字城市和數(shù)字省區(qū)建設(shè)的逐步加快，數(shù)據(jù)更新的頻率也越來越快，傳統(tǒng)地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式，無法及時(shí)提供面向?qū)ο蟮牡乩韺?shí)體數(shù)據(jù)個(gè)性化更新的需求[8]。

3基于日志量化地理實(shí)體數(shù)據(jù)更新需求的關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1日志存儲

為提升大數(shù)據(jù)日志分析的效率，本文利用數(shù)據(jù)庫的分區(qū)存儲技術(shù)，對數(shù)據(jù)表和索引進(jìn)行數(shù)據(jù)分區(qū)，將數(shù)據(jù)表分離在若干不同的表空間上。平臺的日志分區(qū)包括按時(shí)間維度、按接入系統(tǒng)用戶維度、按時(shí)間和類型復(fù)合維度三種不同的分區(qū)方法，通過不同的分區(qū)方法達(dá)到日志壓縮，提升檢索效率的目的。

1.3.2日志預(yù)處理

時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺的日志中包含了大量的信息，直接對日志數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘不僅難度較大，而且計(jì)算的開銷會非常大。為了避免出現(xiàn)上述問題，本文利用ETL對時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺的日志數(shù)據(jù)處理，把日志數(shù)據(jù)中存在的不相干的和冗余的信息或噪聲和不可靠的數(shù)據(jù)處理掉，保證挖掘的有效性。

3.1.3空間分區(qū)

地理實(shí)體數(shù)據(jù)服務(wù)的用戶訪問日志的空間屬性因?yàn)槠溲诱剐耘c常規(guī)大數(shù)據(jù)分析有所不同，在對日志數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)溥\(yùn)算分析時(shí)需要考慮對象之間的空間位置關(guān)系。本文采用的是R樹算法，將預(yù)設(shè)網(wǎng)格和日志數(shù)據(jù)通過STRtree算法，采用遞歸網(wǎng)格排序的方式，從下至上，一次一層，建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的R樹[9]，實(shí)現(xiàn)將預(yù)設(shè)網(wǎng)格劃分到若干形狀不一的空間分區(qū)，將日志數(shù)據(jù)劃分成若干數(shù)據(jù)塊，改善空間數(shù)據(jù)檢索和分析的性能。

3.1.4日志聚合

本文采用聚合分析的方式統(tǒng)計(jì)地理實(shí)體數(shù)據(jù)服務(wù)（WMS服務(wù)、WMTS服務(wù)）的用戶訪問熱度。首先，將WMTS服務(wù)等級、行、列號一致的聚合數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。其次，將聚合后的數(shù)據(jù)與WMS服務(wù)同時(shí)與預(yù)設(shè)網(wǎng)格進(jìn)行疊加分析，匯總到相應(yīng)的預(yù)設(shè)網(wǎng)格中。最后，將不同的分區(qū)及分區(qū)的網(wǎng)格進(jìn)行拼接，形成具有訪問熱度值的網(wǎng)格圖。網(wǎng)格圖采用時(shí)空立方體法，沿時(shí)間直觀地展現(xiàn)地理實(shí)體數(shù)據(jù)服務(wù)在不同區(qū)域的訪問熱度變化情況。

4.總結(jié)與展望

基于時(shí)空日志量化地理實(shí)體數(shù)據(jù)更新需求，可以為城市管理者制定地理實(shí)體數(shù)據(jù)更新計(jì)劃提供更直觀、科學(xué)的參考依據(jù)。日志挖掘方法融合其他智能需求獲取和建模方法[10]，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等，將極大提升地理實(shí)體數(shù)據(jù)需求的準(zhǔn)確性、一致性和完整性，在地理實(shí)體數(shù)據(jù)需求預(yù)測、跟蹤等方面發(fā)揮重要作用。

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作者簡介：彭靜（1985—），女，漢族，廣西欽州人，碩士，工程師，單位：廣州城市信息研究所有限公司，主要從事測繪地理信息技術(shù)與應(yīng)用研究。