本申請涉及數(shù)字孿生，特別涉及一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、數(shù)字孿生是一種利用物理模型、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真技術(shù)，其能夠在虛擬空間中通過映射的方式，反映物理實(shí)體的全生命周期過程，并調(diào)控優(yōu)化物理實(shí)體。在孿生對(duì)象的建模與仿真過程中，海洋對(duì)象因其時(shí)空演變、時(shí)空依賴、因果耦合等復(fù)雜性，與工業(yè)物理實(shí)體存在不小的差異，增加了一體化表達(dá)與存儲(chǔ)的難度。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的映射模型在海洋的動(dòng)靜交互關(guān)聯(lián)表達(dá)上有所欠缺，并且缺少對(duì)于時(shí)空依賴關(guān)系和時(shí)空演變關(guān)系的表達(dá)，從而無法對(duì)海洋對(duì)象的全要素、全生命周期進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)和管理。因此，如何更準(zhǔn)確地反映海洋的全生命周期過程，成為了亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法及裝置，以更準(zhǔn)確地反映海洋的全生命周期過程。

2、本申請公開了一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法，所述方法包括：

3、根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取所述海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系；所述時(shí)空關(guān)系包括空間拓?fù)潢P(guān)系和動(dòng)態(tài)演變關(guān)系；

4、將所述時(shí)空關(guān)系與利用時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖；

5、基于所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型。

6、可選的，所述海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系，包括：所述實(shí)體類型中的靜態(tài)實(shí)體、動(dòng)態(tài)現(xiàn)象、環(huán)境要素和功能與關(guān)系，分別與所述建模模型中的對(duì)象模型、事件/過程模型、場/場對(duì)象模型和圖模型一一對(duì)應(yīng)。

7、可選的，所述根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取所述海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系，包括：

8、根據(jù)所述映射關(guān)系，將所述實(shí)體類型轉(zhuǎn)化為海洋對(duì)象；所述海洋對(duì)象包括靜態(tài)對(duì)象、動(dòng)態(tài)對(duì)象和場對(duì)象；

9、計(jì)算所述海洋對(duì)象的空間拓?fù)?，建立所述空間拓?fù)潢P(guān)系；

10、根據(jù)所述動(dòng)態(tài)對(duì)象隨時(shí)間產(chǎn)生的變化，建立所述動(dòng)態(tài)演變關(guān)系。

11、可選的，所述將所述時(shí)空關(guān)系與利用時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，包括：

12、將所述海洋對(duì)象定義為海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)；所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)包括靜態(tài)對(duì)象節(jié)點(diǎn)、動(dòng)態(tài)過程節(jié)點(diǎn)和場對(duì)象節(jié)點(diǎn)；

13、定義所述時(shí)空關(guān)系和所述關(guān)聯(lián)關(guān)系為邊；所述邊包括拓?fù)溥?、關(guān)聯(lián)邊、演變邊和包含邊，分別一一表達(dá)所述空間拓?fù)潢P(guān)系、所述關(guān)聯(lián)關(guān)系、所述動(dòng)態(tài)演變關(guān)系和隸屬關(guān)系；

14、利用所述拓?fù)溥叀⑺鲫P(guān)聯(lián)邊和所述演變邊，連接所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)，以得到所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖。

15、可選的，所述基于所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型，包括：

16、在所述動(dòng)態(tài)過程節(jié)點(diǎn)中創(chuàng)建狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，并利用所述演變邊連接所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以表示所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)間的變化；

17、利用所述包含邊，連接根節(jié)點(diǎn)與所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)、所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)和所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以構(gòu)建所述海洋靜動(dòng)一體圖模型。

18、可選的，在根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象前，所述方法還包括：定義海洋孿生空間由物理空間、數(shù)字空間和兩空間的交互關(guān)聯(lián)關(guān)系三部分組成，所述實(shí)體類型存在于所述物理空間中，所述建模模型存在于所述數(shù)字空間中。

19、基于上述一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法，本申請還公開了一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的裝置，包括：獲取單元、結(jié)合單元和模型獲取單元；

20、所述獲取單元用于，根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取所述海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系；所述時(shí)空關(guān)系包括空間拓?fù)潢P(guān)系和動(dòng)態(tài)演變關(guān)系；

21、所述結(jié)合單元用于，將所述時(shí)空關(guān)系與利用時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖；

22、所述模型獲取單元用于，基于所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型。

23、可選的，所述海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系，包括：所述實(shí)體類型中的靜態(tài)實(shí)體、動(dòng)態(tài)現(xiàn)象、環(huán)境要素和功能與關(guān)系，分別與所述建模模型中的對(duì)象模型、事件/過程模型、場/場對(duì)象模型和圖模型一一對(duì)應(yīng)。

24、可選的，所述獲取單元包括：

25、轉(zhuǎn)化子單元，用于根據(jù)所述映射關(guān)系，將所述實(shí)體類型轉(zhuǎn)化為海洋對(duì)象；所述海洋對(duì)象包括靜態(tài)對(duì)象、動(dòng)態(tài)對(duì)象和場對(duì)象；

26、拓?fù)潢P(guān)系建立子單元，用于計(jì)算所述海洋對(duì)象的空間拓?fù)?，建立所述空間拓?fù)潢P(guān)系；

27、演變關(guān)系建立子單元，用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)對(duì)象隨時(shí)間產(chǎn)生的變化，建立所述動(dòng)態(tài)演變關(guān)系。

28、可選的，所述結(jié)合單元包括：

29、節(jié)點(diǎn)定義子單元，用于將所述海洋對(duì)象定義為海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)；所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)包括靜態(tài)對(duì)象節(jié)點(diǎn)、動(dòng)態(tài)過程節(jié)點(diǎn)和場對(duì)象節(jié)點(diǎn)；

30、邊定義子單元，用于定義所述時(shí)空關(guān)系和所述關(guān)聯(lián)關(guān)系為邊；所述邊包括拓?fù)溥?、關(guān)聯(lián)邊、演變邊和包含邊，分別一一表達(dá)所述空間拓?fù)潢P(guān)系、所述關(guān)聯(lián)關(guān)系、所述動(dòng)態(tài)演變關(guān)系和隸屬關(guān)系；

31、連接子單元，用于利用所述拓?fù)溥?、所述關(guān)聯(lián)邊和所述演變邊，連接所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)，以得到所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖。

32、可選的，所述模型獲取單元包括：

33、狀態(tài)節(jié)點(diǎn)子單元，用于在所述動(dòng)態(tài)過程節(jié)點(diǎn)中創(chuàng)建狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，并利用所述演變邊連接所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以表示所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)間的變化；

34、狀態(tài)連接子單元，用于利用所述包含邊，連接根節(jié)點(diǎn)與所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)、所述海洋對(duì)象節(jié)點(diǎn)和所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以構(gòu)建所述海洋靜動(dòng)一體圖模型。

35、可選的，所述裝置還包括：空間定義單元，用于定義海洋孿生空間由物理空間、數(shù)字空間和兩空間的交互關(guān)聯(lián)關(guān)系三部分組成；所述實(shí)體類型存在于所述物理空間中；所述建模模型存在于所述數(shù)字空間中。

36、本申請公開了一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法及裝置。根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系，其中包括空間拓?fù)潢P(guān)系和動(dòng)態(tài)演變關(guān)系。再將時(shí)空關(guān)系與獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖。最后基于關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型。結(jié)合海洋的實(shí)體類型與建模模型，實(shí)現(xiàn)了兼顧海洋靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的精準(zhǔn)映射。同時(shí)，結(jié)合空間拓?fù)潢P(guān)系、動(dòng)態(tài)演變關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立層級(jí)圖表達(dá)與組織框架，以實(shí)現(xiàn)海洋靜動(dòng)一體表達(dá)與存儲(chǔ)，更準(zhǔn)確地反映了海洋的全生命周期過程。

技術(shù)特征：

1.一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系，包括：所述實(shí)體類型中的靜態(tài)實(shí)體、動(dòng)態(tài)現(xiàn)象、環(huán)境要素和功能與關(guān)系，分別與所述建模模型中的對(duì)象模型、事件/過程模型、場/場對(duì)象模型和圖模型一一對(duì)應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取所述海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述時(shí)空關(guān)系與利用時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象前，所述方法還包括：定義海洋孿生空間由物理空間、數(shù)字空間和兩空間的交互關(guān)聯(lián)關(guān)系三部分組成；所述實(shí)體類型存在于所述物理空間中；所述建模模型存在于所述數(shù)字空間中。

7.一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的裝置，其特征在于，包括：獲取單元、結(jié)合單元和模型獲取單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系，包括：所述實(shí)體類型中的靜態(tài)實(shí)體、動(dòng)態(tài)現(xiàn)象、環(huán)境要素和功能與關(guān)系，分別與所述建模模型中的對(duì)象模型、事件/過程模型、場/場對(duì)象模型和圖模型一一對(duì)應(yīng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)合單元包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述模型獲取單元包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求7-11任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：空間定義單元，用于定義海洋孿生空間由物理空間、數(shù)字空間和兩空間的交互關(guān)聯(lián)關(guān)系三部分組成；所述實(shí)體類型存在于所述物理空間中；所述建模模型存在于所述數(shù)字空間中。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種海洋靜動(dòng)一體圖建模的方法及裝置。根據(jù)海洋的實(shí)體類型與建模模型間的映射關(guān)系創(chuàng)建海洋對(duì)象，并獲取海洋對(duì)象間的時(shí)空關(guān)系，其中包括空間拓?fù)潢P(guān)系和動(dòng)態(tài)演變關(guān)系。再將時(shí)空關(guān)系與獲取的海洋對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)合，得到關(guān)聯(lián)知識(shí)圖。最后基于關(guān)聯(lián)知識(shí)圖，確定層級(jí)架構(gòu)，得到海洋靜動(dòng)一體圖模型。結(jié)合海洋的實(shí)體類型與建模模型，實(shí)現(xiàn)了兼顧海洋靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的精準(zhǔn)映射。同時(shí)，結(jié)合空間拓?fù)潢P(guān)系、動(dòng)態(tài)演變關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立層級(jí)圖表達(dá)與組織框架，以實(shí)現(xiàn)海洋靜動(dòng)一體表達(dá)與存儲(chǔ)，更準(zhǔn)確地反映了海洋的全生命周期過程。

技術(shù)研發(fā)人員：薛存金,蘇奮振,劉健,牛超然,張鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23