[發(fā)明專利]一種構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111474650.6
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114138923A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛林福;燕群;王睿;高鑫;王建邦;冉祥金;于曉飛;李永勝
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/36
• 代理公司: 深圳市洪荒之力專利代理有限公司 44541
• 代理人: 謝艷紅

本發(fā)明適用于地質(zhì)圖譜構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜的方法，包括以下步驟：步驟（1）：地質(zhì)體實(shí)體提取及地質(zhì)體類型識別；步驟（2）：地質(zhì)界面實(shí)體提取及其類型識別；步驟（3）：斷裂構(gòu)造實(shí)體提取及其類型識別；步驟（4）：地質(zhì)實(shí)體與地質(zhì)實(shí)體的關(guān)系提取，所述地質(zhì)實(shí)體與地質(zhì)實(shí)體的關(guān)系包括空間位置關(guān)系、相對時(shí)間關(guān)系、物質(zhì)組成關(guān)系和成因關(guān)系；步驟（5）：生成知識圖譜數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明可將地質(zhì)圖信息以知識圖譜的形式表達(dá)，不僅具有基本的圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更具有規(guī)范的地質(zhì)語義連接規(guī)則，極大的提高了地質(zhì)圖語義表達(dá)的效果，使計(jì)算機(jī)能夠有效處理、分析、理解和應(yīng)用地質(zhì)圖中包含的地質(zhì)知識和信息，同時(shí)也可以提高地質(zhì)人員對地質(zhì)圖的理解和認(rèn)識。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地質(zhì)圖譜構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜的方法。

背景技術(shù)

知識圖譜技術(shù)是人工智能技術(shù)的重要組成部分，通過“實(shí)體-關(guān)系-實(shí)體”的形式組織和表達(dá)信息。知識圖譜可以表達(dá)重要地質(zhì)特征、成因、地質(zhì)演化、礦產(chǎn)形成和礦床分布等方面的重要信息，是進(jìn)行地質(zhì)研究、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)預(yù)測的地質(zhì)知識庫。地質(zhì)圖主要表達(dá)了通過區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查所獲取的地球表面的地質(zhì)知識，如：地層單元、巖體、斷裂等知識和信息，以往地質(zhì)圖所包含的地質(zhì)知識主要通過人工的方式進(jìn)行綜合分析，主要用于地質(zhì)規(guī)律挖掘、成因分析和礦產(chǎn)資源預(yù)測。圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越來越受到重視，為有效使用知識圖譜創(chuàng)造了良好條件。因此，把構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜對實(shí)現(xiàn)智能地質(zhì)分析和智能找礦預(yù)測提供了重要基礎(chǔ)條件。

目前，機(jī)器學(xué)習(xí)方法對地質(zhì)圖的智能識別技術(shù)更多地集中在圖像本身像素點(diǎn)、顏色差異、分辨率等圖像的組成結(jié)構(gòu)單元上，但一幅圖像所傳達(dá)的實(shí)際信息和知識遠(yuǎn)多于圖像幾何結(jié)構(gòu)信息的表達(dá)效果，地質(zhì)圖更是如此。地質(zhì)圖的基本內(nèi)容包括地理要素和地質(zhì)要素兩部分內(nèi)容，繪圖要素包括點(diǎn)、線、區(qū)（面）三種文件。其中地理地圖既有測量控制點(diǎn)、坐標(biāo)網(wǎng)等基本的數(shù)學(xué)要素，也有水系、地貌等基本的自然地理要素，地質(zhì)要素更包括了地層、斷裂、巖體等具有一定時(shí)間和空間跨度的信息。

現(xiàn)有的知識圖譜技術(shù)，多集中于文本信息的組織和開發(fā)，缺乏對如何將以圖形形式表達(dá)的地質(zhì)圖轉(zhuǎn)化為知識圖譜的技術(shù)方法。而地質(zhì)圖本身包含了豐富的地質(zhì)知識和信息，是地質(zhì)科學(xué)的“信息寶庫”，在地質(zhì)數(shù)據(jù)分析中不能有效利用地質(zhì)圖中所包含的知識和信息，將在很大程度上影響地質(zhì)研究成果的有效性。針對此，本發(fā)明研發(fā)了一種地質(zhì)圖的知識表示方法，通過提取地質(zhì)圖中所包含的地質(zhì)實(shí)體及關(guān)系，將地質(zhì)圖信息以知識圖譜的形式表達(dá)，不僅具有基本的圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更具有規(guī)范的語義連接規(guī)則，極大的提高了地質(zhì)圖語義表達(dá)的效果，使計(jì)算機(jī)能夠有效處理、分析、理解和應(yīng)用地質(zhì)圖中包含的知識和信息，同時(shí)也可以提高地質(zhì)人員對地質(zhì)圖的理解和認(rèn)識。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜的方法，旨在解決目前機(jī)器學(xué)習(xí)方法對地質(zhì)圖的智能分析技術(shù)無法完全有效的識別和利用地質(zhì)圖中的知識和信息的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜的方法，包括以下步驟：

步驟（1）：地質(zhì)體實(shí)體提取及地質(zhì)體類型識別；

步驟（2）：地質(zhì)界面實(shí)體提取及其類型識別；

步驟（3）：斷裂構(gòu)造實(shí)體提取及其類型識別；

步驟（4）：地質(zhì)實(shí)體與地質(zhì)實(shí)體的關(guān)系提取，所述地質(zhì)實(shí)體與地質(zhì)實(shí)體的關(guān)系包括空間位置關(guān)系、相對時(shí)間關(guān)系、物質(zhì)組成和成因關(guān)系；

步驟（5）：生成知識圖譜數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟（1）中的地質(zhì)體類型識別方法為，根據(jù)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫給出的地質(zhì)體的名稱、形成時(shí)代、巖性描述信息，基于自然語言模型，獲取地質(zhì)體的數(shù)字化表示，訓(xùn)練地質(zhì)實(shí)體類型識別深度學(xué)習(xí)模型，對地質(zhì)體類型進(jìn)行識別，把地質(zhì)體劃分為沉積地質(zhì)體、侵入地質(zhì)體、火山地質(zhì)體和變質(zhì)地質(zhì)體及其子類，確定每個(gè)地質(zhì)體所屬的標(biāo)簽類型，為構(gòu)建地質(zhì)圖知識圖譜提供實(shí)體標(biāo)簽信息。