[發明專利]基于水利領域知識圖譜的遙感影像搜索推薦方法

有效

• 申請號: 202110095620.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112765322B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陸佳民;王士杰;馮鈞
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F16/33
• 分類號: G06F16/33;G06F16/36;G06F16/335
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

1.基于水利領域知識圖譜的遙感影像搜索推薦方法，其特征在于，基于遙感影像水利領域知識圖譜構建模塊、水利對象搜索模塊和水利對象推薦模塊，具體包括如下步驟：

(1)遙感影像水利領域知識圖譜構建模塊，圖譜構建分為概念層和實例層；實例層將水利遙感影像元數據和水利基礎對象數據做一個數據屬性級別的關聯，從而融合這兩種數據類型的元數據信息；所述的步驟(1)具體為：構建服務于遙感影像搜索推薦的水利知識圖譜包括以下步驟：

(11)使用的水利對象數據包含兩種，一種是遙感影像的數據，一種是水利對象基礎數據；遙感影像數據有關于影像的文本元數據和影像的拇指圖；

(12)通過查詢水利基礎對象庫來獲取對象的空間覆蓋范圍，利用遙感影像與水利基礎對象范圍間的重疊關系，來實現水利基礎對象與遙感影像間的關聯，并通過水利對象間的連接關系構建水利領域知識圖譜；

(2)水利對象搜索模塊，接收用戶輸入，進行NLP解析，構建知識圖譜查詢語言、處理查詢，并經過數據封裝器后返還用戶進行展示；

(3)水利對象推薦模塊，追蹤用戶的行為記錄獲取用戶的行為偏好，并在知識圖譜中擴散用戶興趣，生成用戶在知識圖譜中的行為子圖，通過計算用戶的行為子圖和候選對象生成的子圖之間的相似性，為用戶推薦相關的遙感影像數據；所述的步驟(3)中包括以下推薦步驟：

(31)追蹤用戶的行為記錄，包括用戶點擊和搜索記錄；把用戶點擊的遙感影像和該幅影像所關聯的基礎對象映射到知識圖譜中，將每幅遙感影像關聯的水利實體作為用戶行為的種子集合；

(32)在構建的水利領域知識圖譜中擴散用戶的種子集，不斷豐富用戶的興趣實體，形成用戶的行為子圖；

(33)對于每一幅遙感影像都按照上一個步驟中的用戶行為擴散流程生成候選的影像子圖，這樣就能夠得到用戶行為子圖和候選影像在知識圖譜中的實體子圖；

(34)計算用戶的行為子圖和候選的影像關聯的實體子圖之間的相似性來生成推薦列表；

所述的步驟(33)中用戶行為子圖的生成包括以下步驟：

(331)確定用戶行為擴散的初始實體集合，是為一幅遙感影像所關聯的實體對象集合；

(332)將初始實體映射到構建的知識圖譜當中，并在圖譜中確定實體與實體之間的關系，形成初始的實體樣例圖譜；

(333)以初始實體樣例圖譜中的每一個實體為中心作為擴散的起點；首先通過三元組中的謂詞獲得該實體在圖譜中直接相連的尾實體，每次擴散的過程都先將尾實體加入到候選實體列表中，同時定義知識圖譜中邊的權重來表示兩個節點之間的緊密程度，也就是計算三元組中頭實體和尾實體之間的緊密程度，在每次擴散時只把尾實體列表中和起點實體相關度較高的節點作為候選種子加入到初始樣例圖譜中；

(334)定義實體擴散半徑，最終生成的樣例圖譜作為用戶的行為子圖。

2.根據權利要求1所述的基于水利領域知識圖譜的遙感影像搜索推薦方法，其特征在于，所述的步驟(2)包括兩個部分，分別是水利對象語義搜索和水利對象關系搜索；有以下步驟：

(21)將輸入實體通過自然語言處理方式映射到知識圖譜中形成唯一實體，記為N；

(22)在知識圖譜中以實體N為核心，獲取與該實體直接相連的實體對象，并對這些直接相連的實體根據實體的類別進行分類，是分為遙感影像實體和水利基礎對象實體；

(23)對于水利基礎對象實體，形成以實體N為頭實體的三元組表示，并將具有相同關系的三元組進行融合；對于遙感影像實體，根據每幅遙感影像關聯的水利基礎對象實體計算和實體N所關聯的水利基礎對象實體的相關性，將返回的遙感影像根據相關性的大小進行排序展示。

3.根據權利要求1所述的基于水利領域知識圖譜的遙感影像搜索推薦方法，其特征在于，所述的步驟(34)中用戶行為子圖和候選影像子圖的相似性計算包括以下步驟：

(341)在計算用戶行為子圖和候選影像子圖之間的相似性之前進行一次剪枝操作，將兩幅影像共有的水利對象中出現最多的類型的對象進行刪減；

(343)子圖的相似有三個部分組成，一是計算兩個子圖在知識圖譜中連通路徑的相似性，二是使用知識圖譜表示學習方法計算兩個子圖節點的語義相似性，三是利用遙感影像屬性的共現來計算影像的屬性相似性；將三部分的相似性得分按權重比例進行加權計算，得到最終影像間的相似性得分，并根據相似性得分生成推薦列表。