【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体涉及基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法及系统。
技术介绍
1、数字孪生技术在城市层面被广泛应用，通过构建城市客观世界及网络虚拟空间一一对应、协同交互的复杂系统，在网络空间中再造一个与之匹配的数字孪生城市，实现城市全要素的数字化和虚拟化。其中在数字孪生城市的构建过程中，会对采集的城市相关数据进行清洗，从而获取较为准确的城市相关数据完成后续的构建。
2、现有的数据清洗技术通常利用孤立森林算法检测城市相关数据中的异常数据并进行清洗；但同一地区中不同位置处的地点会存在道路上的物品以及道路本身的不平整情况，所以采集的对应地点的城市相关数据存在一定程度的异常表达性，而现有的孤立森林算法是通过分析城市相关数据整体的异常特征进行检测，并没有结合单个城市相关数据进行分析处理，导致现有的孤立森林算法对城市相关数据检测结果的准确性降低，降低了城市相关数据的清洗效率，降低了城市三维空间模型的精度。
技术实现思路
1、本专利技术提供基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法及系统，以解决现有的问题：同一地区中不同位置处的地点会存在道路上的物品以及道路本身的不平整情况，所以采集的对应地点的城市相关数据存在一定程度的异常表达性，现有的孤立森林算法是通过分析城市相关数据整体的异常特征进行检测，并没有结合单个城市相关数据进行分析处理。
2、本专利技术的基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法及系统采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了基于数字
4、采集若干地区的城市空间数据序列，所述城市空间数据序列中包含多个城市空间数据，每个城市空间数据对应一个地理坐标；
5、对城市空间数据序列中所有城市空间数据进行分配构建，得到每个城市空间数据的若干城市孤立树；根据城市孤立树中不同城市空间数据之间的数值差异以及对应地理坐标之间的地理差异，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的地理波动程度；根据地理波动程度以及城市孤立树中城市空间数据的整体变化情况，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度；
6、根据原始空间异常程度与城市孤立树深度之间的关联情况以及城市孤立树中不同城市空间数据的信息含量，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树上的森林分割特征；根据原始空间异常程度以及森林分割特征得到每个城市空间数据的异常程度，所述异常程度用于描述城市空间数据需要清洗的概率；
7、根据异常程度对城市空间数据序列进行清洗。
8、优选的，所述对城市空间数据序列中所有城市空间数据进行分配构建，得到每个城市空间数据的若干城市孤立树，包括的具体方法为：
9、预设一个样本集数量，对于任意一个城市空间数据序列，将城市空间数据序列中所有城市空间数据随机分成均分为个样本集，对每个样本集构建孤立树得到若干孤立树；
10、对于城市空间数据序列中任意一个城市空间数据，将叶子节点包含城市空间数据的孤立树记为城市空间数据的城市孤立树。
11、优选的，所述根据城市孤立树中不同城市空间数据之间的数值差异以及对应地理坐标之间的地理差异，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的地理波动程度，包括的具体方法为：
12、将任意一个城市空间数据记为目标城市空间数据，对于目标城市空间数据的任意一个城市孤立树，将城市孤立树对应的样本集记为目标城市空间数据的城市空间数据样本集；在目标城市空间数据的城市空间数据样本集中，将除目标城市空间数据以外每个城市空间数据记为目标城市空间数据的参考城市空间数据；
13、，
14、式中，表示目标城市空间数据在城市孤立树中的地理波动程度；表示目标城市空间数据的所有参考城市空间数据的数量；表示目标城市空间数据的第个参考城市空间数据与目标城市空间数据之间对应地理坐标的欧式距离；表示目标城市空间数据；表示目标城市空间数据的第个参考城市空间数据；表示以自然常数为底的指数函数；表示目标城市空间数据的第个参考城市空间数据与目标城市空间数据的差值，记为目标城市空间数据在城市孤立树中的第个参考城市值。
15、优选的，所述根据地理波动程度以及城市孤立树中城市空间数据的整体变化情况，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
16、，
17、式中，表示城市空间数据在城市孤立树中的原始空间异常因子；表示城市空间数据的地理波动程度；表示城市空间数据的所有参考城市值的方差；表示以自然常数为底的指数函数；
18、获取每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常因子，根据每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常因子，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度。
19、优选的，所述根据每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常因子，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
20、对所有原始空间异常因子进行线性归一化，将归一化后的每个原始空间异常因子记为原始空间异常程度。
21、优选的，所述根据原始空间异常程度与城市孤立树深度之间的关联情况以及城市孤立树中不同城市空间数据的信息含量，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树上的森林分割特征，包括的具体方法为：
22、对于任意一个城市空间数据的任意一个城市孤立树，获取城市空间数据的空间深度相关系数以及城市孤立树的所有城市节点；
23、，
24、式中，表示城市空间数据在城市孤立树上的森林分割特征；表示城市空间数据的空间深度相关系数；表示城市孤立树上所有城市节点的数量；表示城市孤立树上第个城市节点中城市空间数据的信息熵；表示以自然常数为底的指数函数。
25、优选的，所述获取城市空间数据的空间深度相关系数以及城市孤立树的所有城市节点，包括的具体方法为：
26、根据城市空间数据的所有城市孤立树的最大深度与城市空间数据在所有城市孤立树中的原始空间程度，得到城市空间数据的最大深度与原始空间程度的皮尔逊相关系数，记为城市空间数据的空间深度相关系数；
27、将城市孤立树中除叶子节点以外的节点记为城市节点。
28、优选的，所述根据原始空间异常程度以及森林分割特征得到每个城市空间数据的异常程度，包括的具体方法为：
29、，
30、式中，表示任意一个城市空间数据的异常程度；表示城市空间数据的所有城市孤立树的数量；表示城市空间数据在第个城市孤立树上的原始空间异常程度；表示城市空间数据在第个城市孤立树上的森林分割特征；表示城市空间数据的第个城市孤立树的最大深度；表示以自然常数为底的指数函数。
31、优选的，所述根据异常程度对城市空间数据序列进行清洗，包括的具体方法为：
32、对于任意一个城市空间数据序列，预设一个异常程度阈值，将异常程度大于的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述对城市空间数据序列中所有城市空间数据进行分配构建，得到每个城市空间数据的若干城市孤立树，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据城市孤立树中不同城市空间数据之间的数值差异以及对应地理坐标之间的地理差异，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的地理波动程度，包括的具体方法为：
4.根据权利要求3所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据地理波动程度以及城市孤立树中城市空间数据的整体变化情况，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常因子，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
6.根据权
7.根据权利要求6所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述获取城市空间数据的空间深度相关系数以及城市孤立树的所有城市节点，包括的具体方法为：
8.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据原始空间异常程度以及森林分割特征得到每个城市空间数据的异常程度，包括的具体方法为：
9.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据异常程度对城市空间数据序列进行清洗，包括的具体方法为：
10.基于数字孪生的城市三维空间模型构建系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述对城市空间数据序列中所有城市空间数据进行分配构建，得到每个城市空间数据的若干城市孤立树，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据城市孤立树中不同城市空间数据之间的数值差异以及对应地理坐标之间的地理差异，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的地理波动程度，包括的具体方法为：
4.根据权利要求3所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据地理波动程度以及城市孤立树中城市空间数据的整体变化情况，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述基于数字孪生的城市三维空间模型构建方法，其特征在于，所述根据每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常因子，得到每个城市空间数据在每个城市孤立树中的原始空间异常程度，包括的具体方法为：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：薛莉娜，姚志鹏，
申请(专利权)人：青岛蓝海软通信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。