【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铁路数据服务，尤其涉及铁路多模态时空信息自适应可视化引擎及方法。
技术介绍
1、随着近几年无人机倾斜摄影、非接触三维激光扫描、可量测实景摄影、高精度信息采集等新测绘技术发展，铁路领域持续获取了数据量大、来源广泛、形式多样且呈线性条带状分布的多模态时空要素信息，包括地理、地质、三维模型、卫星观测、隧道点云、位置导航、实景影像等。如何通过运用时空信息可视化技术，高效组织海量多模态铁路时空要素信息，实现跨域时空要素的耦合表达，同时传递丰富的场景语义信息，是铁路领域亟待突破的难点挑战。
2、当前，现有可视化引擎对实现铁路三维场景可视化普适性不强、功能支持不足，铁路领域主要应用现有可视化引擎基于浏览器实现单一的用户终端的场景可视化，无法高效的自适应组织多模态时空要素信息，实现基于多样化可视化终端的自适应可视化，且缺乏场景语义表达信息，严重制约了用户对铁路三维场景的认知能力。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请实施例提供了铁路多模态时空信息自适应可视化引擎及方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
2、本申请的一个方面提供了一种铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，包括：依次通信连接的数据层、计算层、服务层和展示层；
3、所述数据层用于对用于表示铁路多模态时空信息的铁路时空数据进行分类存储及自适应组织；
4、所述计算层用于针对用户当前指定的铁路业务场景，采用云边协同的计算架构，调用所述数据层存储的所述铁路时空数据为所述服务层提供
5、所述服务层用于基于预设的微服务架构，根据针对所述铁路业务场景的时空分析计算结果对应生成针对所述铁路业务场景的铁路时空服务数据；
6、所述展示层用于根据自所述服务层调用的针对所述铁路业务场景的铁路时空服务数据进行铁路三维可视化场景构建和语义增强处理，以得到针对所述铁路业务场景的铁路三维可视化场景数据，并基于所述铁路三维可视化场景数据在多种类型的用户终端中显示所述铁路业务场景对应的增强可视化效果数据。
7、在本申请的一些实施例中，所述数据层包括：与所述计算层之间通信连接的铁路时空数据分类存储模块，以及，与该铁路时空数据分类存储模块通信连接的铁路时空数据自适应组织模块；
8、所述铁路时空数据分类存储模块用于根据所述铁路时空数据的类型对所述铁路时空数据进行分类存储；
9、所述铁路时空数据自适应组织模块用于采用自适应线性八叉树空间剖分的方式，对所述铁路时空数据分类存储模块中的所述铁路时空数据进行自适应组织。
10、在本申请的一些实施例中，用于表示铁路多模态时空信息的所述铁路时空数据的类型包括：关系型数据、文件型数据和流数据；
11、相对应的，所述铁路时空数据分类存储模块中设有分别与所述计算层之间通信连接的关系型数据库、文件型数据库和流数据内存数据库；
12、所述关系型数据库用于存储类型属于所述关系型数据的铁路时空数据；
13、其中，类型属于所述关系型数据的铁路时空数据包括：矢量数据、栅格数据、遥感数据、表格数据和日志数据；
14、所述文件型数据库用于存储类型属于所述文件型数据的铁路时空数据；
15、其中，类型属于所述文件型数据的铁路时空数据包括：地形瓦片数据、点云数据、倾斜摄影数据、铁路三维模型数据、文档对象模型数据和视频影像数据，其中，所述铁路三维模型数据包括：建筑信息模型数据和数字高程模型数据；
16、所述流数据内存数据库用于存储类型属于所述流数据的铁路时空数据；
17、其中，类型属于所述流数据的铁路时空数据包括：铁路poi数据、空间位置数据、气象数据和路况数据。
18、在本申请的一些实施例中，所述铁路时空数据自适应组织模块包括：分别与所述铁路时空数据分类存储模块之间通信连接的地形数据组织单元和三维模型组织单元；
19、所述地形数据组织单元用于针对所述地形瓦片数据，基于空间八叉树剖分方式建立对应的瓦片地图金字塔模型；
20、所述三维模型组织单元用于根据所述三维模型数据的模型底面轮廓，基于所述空间八叉树剖分方式将所述三维模型数据拉伸为建筑白模体块模型。
21、在本申请的一些实施例中，所述计算层包括：分别与所述数据层和所述服务层之间通信连接的云端计算模块和边端计算模块；
22、所述云端计算模块与所述边端计算模块中均设有多组计算组，每个计算组中均包含有相互通信连接的数据调度任务节点和分析计算任务节点；且所述云端计算模块与所述边端计算模块之间进行数据同步传输和结果推送；
23、所述数据调度任务节点用于根据用户当前指定的铁路业务场景对应的计算任务，调用所述数据层存储的所述铁路时空数据，并传输至所述分析计算任务节点；
24、所述分析计算任务节点用于基于所述数据调度任务节点传输的所述铁路时空数据，针对用户当前指定的铁路业务场景对应的计算任务进行计算，以得到针对所述铁路业务场景的时空分析计算结果，并将该时空分析计算结果发送至所述服务层。
25、在本申请的一些实施例中，所述服务层包括：分别与所述计算层和所述展示层之间通信连接的服务编排中心、服务动态注册与管理模块和服务发布模块；
26、所述服务编排中心用于基于预设的微服务架构对应的共享分析服务容器组合，针对各个服务应用进行工作流指定、服务聚合、服务链合成以及服务编排；
27、所述服务动态注册与管理模块用于基于所述共享分析服务容器组合根据针对所述铁路业务场景的时空分析计算结果，针对各个服务应用进行动态服务注册、服务评估、服务查询和服务监控，以生成针对所述铁路业务场景的铁路时空服务数据；
28、所述服务发布模块用于基于预设的gis空间服务引擎，采用服务接口将针对所述铁路业务场景的铁路时空服务数据发布至所述展示层。
29、在本申请的一些实施例中，所述展示层包括：分别与所述服务层之间通信连接的可视化场景构建模块和场景语义信息增强模块；
30、所述可视化场景构建模块用于根据所述服务层传输的针对所述铁路业务场景的铁路时空服务数据，分别构建所述铁路业务场景对应的虚拟地形场景、动态模拟场景和地物场景，以得到针对所述铁路业务场景的铁路三维可视化场景数据；
31、所述场景语义信息增强模块用于采用动静态视觉变量协同的三维场景增强可视化方式，对针对所述铁路业务场景的铁路三维可视化场景数据进行语义信息增强处理，并将经语义信息增强处理后的所述铁路三维可视化场景数据发送至多种类型的用户终端中进行显示以与各个所述用户终端之间进行数据交互；
32、其中，所述动静态视觉变量协同的三维场景增强可视化方式是对静态视觉变量和动态视觉变量以预设的增强表达方法进行语义增强处理的方式。
33、在本申请的一些实施例中，所述铁路业务场景包括：地质灾害场景、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，包括：依次通信连接的数据层、计算层、服务层和展示层；
2.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述数据层包括：与所述计算层之间通信连接的铁路时空数据分类存储模块，以及，与该铁路时空数据分类存储模块通信连接的铁路时空数据自适应组织模块；
3.根据权利要求2所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，用于表示铁路多模态时空信息的所述铁路时空数据的类型包括：关系型数据、文件型数据和流数据；
4.根据权利要求3所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述铁路时空数据自适应组织模块包括：分别与所述铁路时空数据分类存储模块之间通信连接的地形数据组织单元和三维模型组织单元；
5.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述计算层包括：分别与所述数据层和所述服务层之间通信连接的云端计算模块和边端计算模块；
6.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述服务层包括：分别与
7.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述展示层包括：分别与所述服务层之间通信连接的可视化场景构建模块和场景语义信息增强模块；
8.根据权利要求1至7任一项所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述铁路业务场景包括：地质灾害场景、应急救援场景和列车调度场景。
9.根据权利要求8所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述铁路三维可视化场景数据包括：场景类别、场景要素、增强表达方式和预设的增强可视化效果数据之间的对应关系；
10.一种铁路多模态时空信息自适应可视化方法，其特征在于，应用如权利要求1至9任一项所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎实现，所述铁路多模态时空信息自适应可视化方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，包括：依次通信连接的数据层、计算层、服务层和展示层；
2.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述数据层包括：与所述计算层之间通信连接的铁路时空数据分类存储模块，以及，与该铁路时空数据分类存储模块通信连接的铁路时空数据自适应组织模块；
3.根据权利要求2所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，用于表示铁路多模态时空信息的所述铁路时空数据的类型包括：关系型数据、文件型数据和流数据；
4.根据权利要求3所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述铁路时空数据自适应组织模块包括：分别与所述铁路时空数据分类存储模块之间通信连接的地形数据组织单元和三维模型组织单元；
5.根据权利要求1所述的铁路多模态时空信息自适应可视化引擎，其特征在于，所述计算层包括：分别与所述数据层和所述服务层之间通信连接的云端计算模块和边端计算模块；
【专利技术属性】
技术研发人员：崔梦真，李樊，徐晓磊，熊杰，封博卿，王震华，刘阳学，刘文斌，李聪旭，杨峰雁，王遥遥，李宗洋，李雅兵，王小利，焦雯雯，朱攀峰，马子彧，荆严飞，于子轩，杨梦雪，周小爱，温炅睿，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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