本发明专利技术涉及人工智能技术，揭露了一种空间数字模型实时展示方法，包括：获取空间数字高程模型，计算空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据，利用趋势数据对空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据，获取监测范围的实时动态位移数据，基于特征数据对实时动态位移数据进行空间插值，得到位移插值数据，对位移插值数据及实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，利用预设的前端视图组件对数字三维模型进行实时可视化展示。本发明专利技术还提出一种空间数字模型实时展示装置、设备及存储介质。本发明专利技术可以提高空间数字模型展示的实时性，建立三维数字孪生模型，实现三维可视化仿真推演展示。化仿真推演展示。化仿真推演展示。
【技术实现步骤摘要】
空间数字模型实时展示方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种空间数字模型实时展示方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段，是建立在建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的基础上结合地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和物联网技术（Internet of Things，IoT）的一种新型数字化模型展示技术。数字孪生逐渐应用于各个行业，尤其是在工程建设领域中应用的较多。例如，在边坡监测工程中，边坡的位移监测信息能通过数字孪生平台呈现动态化的信息展示，方便用户直观的观测和评估边坡的安全状态。
[0003]然而，目前基于物联网的边坡监测技术主要采用传感监测设备，得到监测点的动态数据，然后根据动态数据的增量及变化速率进行分析，对边坡稳定性状态进行预测。但监测点（即动态数据的收集点）的布设往往较为稀疏，直接由监测点所产生的动态数据提取空间数据的相关特征参数，这样的操作方式受稀疏监测点的约束，所得空间相关性特征参数准确性差，导致难以得到准确的动态位移数据插值结果。同时每一次对动态数据进行空间相关性特征参数的提取所需的工作量较大，所需的计算时间较长，使得数字模型展示的实时效率及准确率较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种空间数字模型实时展示方法、装置、电子设备及可读存储介质，其主要目的在于提高空间数字模型展示的实时性，建立三维数字孪生模型，实现三维可视化仿真推演展示。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种空间数字模型实时展示方法，包括：获取空间数字高程模型，基于所述空间数字高程模型中的空间坐标数据计算所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据；利用所述趋势数据对所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据；获取监测范围的实时动态位移数据，基于所述特征数据对所述实时动态位移数据进行空间插值，得到位移插值数据；对所述位移插值数据及所述实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，利用预设的前端视图组件对所述数字三维模型进行实时可视化展示。
[0006]可选地，所述基于所述空间数字高程模型中的空间坐标数据计算所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据，包括：计算所述预设方向的空间坐标的交叉验证指标及拟合指标；
基于所述交叉验证指标及所述拟合指标对所述预设方向的空间坐标进行多项式回归处理，直至回归阶数满足预设的回归条件时，通过最小二乘法得到包含所述趋势数据的回归系数。
[0007]可选地，所述基于所述交叉验证指标及所述拟合指标对所述预设方向的空间坐标进行多项式回归处理，直至回归阶数满足预设的回归条件时，通过最小二乘法得到包含所述趋势数据的回归系数，包括：初始化原始回归阶数，确定所述原始回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标；若所述原始回归阶数的拟合指标小于等于预设的拟合阈值，则对原始回归阶数进行升阶处理，确定升阶后的回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标是否满足预设的回归条件，若不满足，则继续升阶直至升阶后的回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标满足预设的回归条件，得到标准回归阶数；利用所述标准回归阶数构建多项式回归方程，并利用最小二乘法计算所述多项式回归方程的回归系数；若所述原始回归阶数的拟合指标大于所述预设的拟合阈值，则对原始回归阶数进行降阶处理，并返回所述确定所述原始回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标的步骤。
[0008]可选地，所述利用所述趋势数据对所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据，包括：利用马特恩协方差方法计算所述空间坐标的空间自相关方程；基于极大似然估计法确定所述空间自相关方程的空间自相关参数，将所述空间自相关参数作为特征数据。
[0009]可选地，所述空间自相关方程如下所示：其中，为空间数字高程模型中任意两个坐标的空间距离，表示空间自相关方程，为一个范围从0到无限大的平滑参数，为范围参数，为伽玛方程，为阶的第二类贝塞尔公式。
[0010]可选地，所述基于所述特征数据对所述实时动态位移数据进行空间插值，得到位移插值数据，包括：基于所述监测范围的实时动态位移数据与未监测到的空间坐标构建水平协方差矩阵；利用所述水平协方差矩阵及所述特征数据计算插值加权系数，并基于所述插值加权系数及回归克里金插值法计算所述空间数字高程模型中未监测到的空间坐标的位移插值数据。
[0011]可选地，所述对所述位移插值数据及所述实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，包括：基于所述空间数字高程模型、所述位移插值数据及所述实时动态位移数据生成顶点坐标集合；对所述顶点坐标集合进行图源装配，得到图元集合；
对所述图元集合中的图元进行光栅化处理，得到片元集合，对所述片元集合中的片元进行几何转化，得到所述数字三维模型。
[0012]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种空间数字模型实时展示装置，所述装置包括：空间趋势计算模块，用于获取空间数字高程模型，基于所述空间数字高程模型中的空间坐标数据计算所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据；空间特征表示模块，用于利用所述趋势数据对所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据；空间插值模块，用于获取监测范围的实时动态位移数据，基于所述特征数据对所述实时动态位移数据进行空间插值，得到位移插值数据；模型展示模块，用于对所述位移插值数据及所述实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，利用预设的前端视图组件对所述数字三维模型进行实时可视化展示。
[0013]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储至少一个计算机程序；及处理器，执行所述存储器中存储的计算机程序以实现上述所述的空间数字模型实时展示方法。
[0014]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的空间数字模型实时展示方法。
[0015]本实施例通过计算空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据，利用趋势数据对空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据，由于空间数字高程模型中包含大量的空间坐标数据，因此得到的特征数据的准确性较高，提高了空间动态展示的准确性。同时，基于特征数据对监测范围的实时动态位移数据进行空间插值，能够得到较为准确的位移插值数据，在实时动态的数据展示中，无须重复计算空间相关性特征数据，节约了运算时间，最后对所述位移插值数据及所述实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，提高了空间数字模型展示的实时性。因此本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空间数字模型实时展示方法，其特征在于，所述方法包括：获取空间数字高程模型，基于所述空间数字高程模型中的空间坐标数据计算所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据；利用所述趋势数据对所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据；获取监测范围的实时动态位移数据，基于所述特征数据对所述实时动态位移数据进行空间插值，得到位移插值数据；对所述位移插值数据及所述实时动态位移数据进行图形处理及渲染，得到数字三维模型，利用预设的前端视图组件对所述数字三维模型进行实时可视化展示。2.如权利要求1中所述的空间数字模型实时展示方法，其特征在于，所述基于所述空间数字高程模型中的空间坐标数据计算所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标的趋势数据，包括：计算所述预设方向的空间坐标的交叉验证指标及拟合指标；基于所述交叉验证指标及所述拟合指标对所述预设方向的空间坐标进行多项式回归处理，直至回归阶数满足预设的回归条件时，通过最小二乘法得到包含所述趋势数据的回归系数。3.如权利要求2所述的空间数字模型实时展示方法，其特征在于，所述基于所述交叉验证指标及所述拟合指标对所述预设方向的空间坐标进行多项式回归处理，直至回归阶数满足预设的回归条件时，通过最小二乘法得到包含所述趋势数据的回归系数，包括：初始化原始回归阶数，确定所述原始回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标；若所述原始回归阶数的拟合指标小于等于预设的拟合阈值，则对原始回归阶数进行升阶处理，确定升阶后的回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标是否满足预设的回归条件，若不满足，则继续升阶直至升阶后的回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标满足预设的回归条件，得到标准回归阶数；利用所述标准回归阶数构建多项式回归方程，并利用最小二乘法计算所述多项式回归方程的回归系数；若所述原始回归阶数的拟合指标大于所述预设的拟合阈值，则对原始回归阶数进行降阶处理，并返回所述确定所述原始回归阶数下的交叉验证指标及拟合指标的步骤。4.如权利要求1所述的空间数字模型实时展示方法，其特征在于，所述利用所述趋势数据对所述空间数字高程模型中预设方向的空间坐标进行空间相关性特征表示，得到特征数据，包括：利用马特恩协方差方法计算所述空间坐标的空间自相关方程；基于极大似然估计法确定所述空间自相关方程的空间自相关参数，将所述空间自相关参数作为特征数据。5.如权利要求4所述的空间数字模型实...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，李永生，刘振翔，刘鹏，郑晓伟，
申请(专利权)人：深圳市安泰数据监测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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