一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法、系统和可读介质，包括以下步骤：解析对待审查SNL规则的语法成分，分析SNL规则中各SNL子句的规则类型；根据语法成分和规则类型，在导入待审查GIS模型的地理数据库中进行查询，获取与规则类型对应的目标实体集合及属性信息；将各个规则类型的目标实体集合进行逻辑运算，获取参与空间几何计算的实体集合；通过空间拓扑约束条件对参与空间几何计算的实体集合进行过滤，将对经过过滤的实体集合进行计算处理，获得各SNL子句的审查结果；根据各SNL子句的逻辑关系，对各SNL子句的审查结果进行逻辑运算，获得SNL规则的审查结果。其解决了城市空间的建筑规范审查方法存在的不支持自定义审查规则的问题。持自定义审查规则的问题。持自定义审查规则的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法与系统


[0001]本专利技术涉及一种基于结构化自然语言规则的GIS(地理信息系统，Geographic Information System)自动审查方法、系统和可读介质，属于计算机自动检测
，特别适用于城市空间的建筑相关规范审查。

技术介绍

[0002]随着近几年国内外“智慧城市”，“CIM(城市信息模型，City Information Modeling)平台”等新兴概念的提出，应用计算机辅助城市空间的建筑规范审查逐渐进入人们的视野。城市空间建筑规范审查以城市规划审查为主，审查内容包括建筑间距、建筑密度及建筑容积率等。目前针对此类大场景下的建筑规范审查的研究工作较少，专利CN114119938A提出了一种城市建筑数据核验与赋值的批处理方法，该方法通过配置文件实现对GIS模型中的城市建筑图层进行批量赋值，同时可以检查建筑图层的数据是否与配置文件中的要求存在差异。专利CN114170041A提出了一种基于BIM+GIS的施工场地布置优化方法及系统，即通过优化多目标函数的方法实现对建筑施工场地的布置优化。然而，这些专利的可扩展性均较弱，并且可检查的范围也具有局限性。虽然现阶段已有面向BIM模型的建筑规范审查方法及系统，如专利CN107341598B提出的一种语义和几何计算结合的复杂建筑规范符合性检测装置，但是，该装置不适配更大场景的建筑规范审查。
[0003]针对城市级的建筑群也存在实现自动化的规范审查的需求，例如城市建筑规划审查等。然而，目前针对城市空间的各类建筑模型的检查方法都存在高度定制的特点，即专注于城市空间中某一类建筑规范的审查工作，如城市空间的建筑间距审查、建筑光照审查等。这类检查方法具有一定的局限性，即针对不同领域、不同专业的建筑规范审查需要使用不同的检查工具，不仅增加审查人员掌握相关工具使用方法的学习成本，也会影响审查的整体流程及处理效率。
[0004]此外，城市空间的建筑规划相关规范普遍采用地方规范标准，即各地区对同一指标的要求不一定一致。这意味着上述的定制化的审查方法及装置需要针对不同地区的规范标准开发对应的检查方法，不仅增加了研发人员的工作量，也影响了审查工作的整体效率。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供了一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法、系统和可读介质，其成功解决了现有城市空间的建筑规范审查方法存在的不支持自定义审查规则、难以面向GIS模型实现可扩展的自动化审查，以及因GIS模型数据规模庞大，导致的数据检索缓慢、空间计算复杂等问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，包括以下步骤：解析对待审查SNL规则的语法成分，分析SNL规则中各SNL子句的规则类型；根据语法成分和规则类型，在导入待审查GIS模型的地理数据库中进行查询，获取与规则类型对应的目标实体集合及属性信息；将各个规则类型的目标实体集合进
行逻辑运算，获取参与空间几何计算的实体集合；通过空间拓扑约束条件对参与空间几何计算的实体集合进行过滤，将对经过过滤的实体集合进行计算处理，获得各SNL子句的审查结果；根据各SNL子句的逻辑关系，对各SNL子句的审查结果进行逻辑运算，获得SNL规则的审查结果。
[0007]进一步，语法成分包括实体名称和约束条件；规则类型包括结论子句和非规则子句。
[0008]进一步，在地理数据库中通过查询语句进行查询，查询语句通过语法成分和规则类型生成。
[0009]进一步，语法成分和规则类型生成查询语句的方法为：对于单条语义查询规则，通过结构映射生成对应的WHERE子句的约束条件；对于多条语义查询规则，则通过判断SNL子句是否处于结论子句区分两类语义查询规则，并根据各语义查询规则对应SNL子句间的逻辑关系，使用逻辑运算符连接同一类型的语义查询规则中同一实体名称的多个约束条件，将实体名称对应的经过逻辑运算的约束条件作WHERE子句，生成对应实体的查询语句。
[0010]进一步，获取参与空间几何计算的实体集合的方法为：通过对查询语句进行语法解析和语义分析获得语义查询规则集合和语义查询规则集合，对语义查询规则集合进行处理获得结论子句语义约束实体和非结论子句语义约束实体；计算性规则集合进行计算性规则分类，获得结论子句计算性规则集合和非结论子句计算性规则集合。
[0011]进一步，将结论子句语义约束实体和结论子句计算性规则集合分入结论子句结果集合，将非结论子句语义约束实体和非结论子句计算性规则集合分入非结论子句计算结果集合，将结论子句结果集合和非结论子句结果集合进行逻辑运算获得计算性规则结果集合。
[0012]进一步，对参与空间几何计算的实体集合进行过滤的方法为：对计算性规则结果集合中的计算性规则进行解析，生成拓扑关系、约束条件和规则主语，规则主语和参与计算实体集合生成参与空间查询的实体集合，根据拓扑关系、约束条件和参与空间查询的实体集合进行空间查询获得满足拓扑关系的实体集合，将满足拓扑关系的实体集合、约束条件和参与计算实体集合进行逻辑运算，生成满足空间约束的参与计算实体集合。
[0013]进一步，提取SNL规则的审查结果中出现的错误，对错误进行分类，将审查结果根据不同错误类型进行展示，并根据说是错误类型补充错误信息。
[0014]本专利技术还公开了一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查系统，包括：SNL规则解析模块，用于解析对待审查SNL规则的语法成分，分析SNL规则中各SNL子句的规则类型；查询模块，用于根据语法成分和规则类型，在导入待审查GIS模型的地理数据库中进行查询，获取与规则类型对应的目标实体集合及属性信息；语义查询与空间计算结合处理模块，用于将各个规则类型的目标实体集合进行逻辑运算，获取参与空间几何计算的实体集合；基于空间查询的空间计算优化模块，用于通过空间拓扑约束条件对参与空间几何计算的实体集合进行过滤，将对经过过滤的实体集合进行计算处理，获得各SNL子句的审查结果；结果输出模块，用于根据各SNL子句的逻辑关系，对各SNL子句的审查结果进行逻辑运算，获得SNL规则的审查结果。
[0015]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任一项基于结构化自然语言规则的GIS自动审
查方法。
[0016]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0017]1、本专利技术应用SNL规则定义GIS模型检查的规则，同时提出了面向SNL规则的查询语句生成方法、语义查询与空间计算结合的两阶段处理方法以及基于空间查询的计算性规则优化方法。
[0018]2、本专利技术解决了现有的城市空间建筑规范审查工具缺乏可扩展性的问题，方便用户使用自定义的规则实现对建筑规范的描述和检查。
[0019]3、本专利技术通过多种优化手段解决了城市空间数据规模庞大造成的查询及计算复杂度高、审查效率低的问题，减少了相关规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，包括以下步骤：解析待审查SNL规则的语法成分，分析所述SNL规则中各SNL子句的规则类型；根据所述语法成分和规则类型，在导入待审查GIS模型的地理数据库中进行查询，获取与所述规则类型对应的目标实体集合及属性信息；将各个规则类型的目标实体集合进行逻辑运算，获取参与空间几何计算的实体集合；通过空间拓扑约束条件对所述参与空间几何计算的实体集合进行过滤，将经过过滤的实体集合进行计算处理，获得各SNL子句的审查结果；根据各SNL子句的逻辑关系，对所述各SNL子句的审查结果进行逻辑运算，获得SNL规则的审查结果。2.如权利要求1所述的基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，所述语法成分包括实体名称和约束条件；所述规则类型包括结论子句和非规则子句。3.如权利要求2所述的基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，在所述地理数据库中通过查询语句进行查询，所述查询语句通过所述语法成分和规则类型生成。4.如权利要求3所述的基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，所述语法成分和规则类型生成所述查询语句的方法为：对于单条语义查询规则，通过结构映射生成对应的WHERE子句的实体名称的约束条件；对于多条语义查询规则，通过判断SNL子句是否处于结论子句区分两类语义查询规则，并根据各语义查询规则对应SNL子句间的逻辑关系，使用逻辑运算符连接同一类型的语义查询规则中同一实体名称的多个约束条件；将所述实体名称对应的经过逻辑运算的约束条件作为WHERE子句，生成对应实体的查询语句。5.如权利要求3所述的基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，所述获取参与空间几何计算的实体集合的方法为：通过对所述查询语句进行语法解析和语义分析，获得语义查询规则集合和语义查询规则集合，对所述语义查询规则集合进行处理，获得结论子句语义约束实体和非结论子句语义约束实体；所述计算性规则集合进行计算性规则分类，获得结论子句计算性规则集合和非结论子句计算性规则集合。6.如权利要求5所述的基于结构化自然语言规则的GIS自动审查方法，其特征在于，将所述结论子句语义约束实体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荷花，杨逸飞，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：