2022智慧城市知识体系框架

智慧城市知识体系框架目 次前 言 1范围 2规范性引用文件 2术语和定义 222223333智慧城市知识体系框架 3智慧城市知识的内容 4述 4类 4关系 5智慧城市知识的表达 6市架 6市识 6市识 8智慧城市知识的产生 8市架 8化 9合取 9智慧城市知识的使用 10则 10备 10段 10色 10智慧城市知识的评估 10标 10则 11标 11附录 A （资料性）城市危化品风险预警（）知表达评估示例 13参考文献 171T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022智慧城市知识体系框架范围规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件（GB/T36332-2018智慧城市领域知识模型核心概念模型术语和定义GB/T36332-2018界定的以及下列术语与定义适用于本文件。3.1城市数据UrbanData对城市中事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的，可识别的、抽象的符号。注：包括以电子政务表格为代表的结构化数据；以地理信息和物联网数据为代表的时空数据，如交通流、人流、能耗、环境、经济、公共安全等相关数据；以视图、语音和文本为代表的非结构化数据。3.2智慧城市知识SmartCityKnowledge城市里实体、实体间关系及其相关属性的知识化表达。3.3智慧城市基础知识SmartCityBasicKnowledge对城市数据进行直接知识转化处理后得到的结果。注：来自于单一种类的数据，其形态和产生过程不由上层特定业务和应用决定。3.4智慧城市高级知识SmartCityAdvancedKnowledge对智慧城市基础知识进行融合、萃取后得到的结果。注：来自于不同基础知识的组合，且与上层业务和应用紧密相关。2PAGEPAGE3443.5智慧城市知识体系KnowledgeSystemofSmartCity城市里实体、实体间关系及其相关属性的知识化表达，以及用结构化、体系化的手段从中提炼出来的内涵和演变出来的外延。3.6块库BlockKnowledgeBase在一个物理空间或者行政区域形成的涉及到人、事、物等各类知识的综合，将各行业数据解构、交叉、融合的结果。3.7知识可用性KnowledgeAvailability特定的知识应用系统下，某个考察时间内，利用给定知识集进行建模，系统处于可执行规定功能状态的概率。3.8知识来源可追溯性KnowledgeTraceability给定知识在构建、应用过程中具备可用于追溯历史的记录的规模比例。操作程序、操作逻辑等一项或多项描述知识历史信息的数据字段。智慧城市知识体系框架————Intelligence模型与知识表征、知识图谱等表达形式构成的智慧城市高级知识。——智慧城市知识的产生：描述了智慧城市知识产生的过程，包括知识转化、知识融合与萃取。————T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022图1 智慧城市知识体系框架图智慧城市知识的内容概述A。实体类1. 人“人”描述了各领域应用中自然人实体类，属性见表1。表1 人实体类实体类型属性人如姓名、性别、身高、体重、年龄、出生日期、民族、籍贯、户籍所在地、证件号码、学历、政治面貌、联系方式等。地“地”描述了城市空间实体类，属性见表2。表2 地实体类实体类型属性地如名称、功能、位置、地址、尺寸、容量、地形等。事“事”描述了城市中特定时间、地点发生的事件实体类，属性见表3。表3 事实体类实体类型属性事如时间、主体、地点、类型、描述、结果、原因等。物。表4 物实体类实体类型属性物如名称、功能、型号、形状、尺寸、颜色、重量、材质、使用期限等。组织“组织”描述了城市中各类社会团体实体类，属性见表5。表5 组织实体类实体类型属性组织如名称、类型、职责/经营范围、人员规模、曾用名、电话、邮箱、网址、地址、组织机构代码、统一社会信用代码、成立日期等。5.3实体间关系实体类型间关系见表6。表6 实体类型之间的关系关系类型关系类别及描述同一类型实体间关系人-人关系：如婚姻、服务、冲突等；物-物关系：如从属、连接、空间、承载等；地-地关系：如从属、连接、空间等；事-事关系：如从属、因果、时序等；组织-组织关系：如从属、指导、协作、竞争等。不同类型实体间关系人-地关系：常驻、访问、途经、建设、拥有、出让、管理、维护等；人-组织关系：如创立、管理、从属、被授予、服务等；人-物关系：如设计、制造、拥有、使用、出让、管理、维护等；T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-202277T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-202266人-事关系：如制造、参与、监测、处置等；组织-物关系：如拥有、使用、生产、管理、出让、维护、设计等；组织-地关系：如驻扎、建设、拥有、出让、管理、维护等；组织-事关系：如参与、被影响、处置、监管等；物-地关系：如空间、承载、服务等；物-事关系：如承载、辅助、受影响等；地-事关系：如承载、参与、被影响等。注：关系也具备属性，参见附录A。智慧城市知识的表达智慧城市知识的表达框架智慧城市知识的表达框架如下图2数据）AI模图2 智慧城市知识的表达框对智慧城市知识表达的描述应包括：智慧城市基础知识1. 结构化数据的知识化表达表7。表7 结构化数据的知识化表达名称定义示例基础库进行关联组织后的结果。系库、事件库。主题库应急维稳等。时空数据的知识化表达8。表8 时空数据的知识化表达名称定义示例时空静态点模型空间和其他属性不随时间变化，且数据结构为点类型的城市知识。空间静态时间动态点模型空间属性不随时间变化，其他属性随时间变化，数据结构为点类型的城市知识。某监测站一段时间的空气质量指数。时空动态点模型空间属性随时间变化，其他属性也随时间变化，数据结构为点类型的城市知识。用户在不同时间不同地点呼叫出租车的记录。时空静态网模型空间和其他属性不随时间变化，数据结构为网类型的城市知识。城市管廊、铁路的道路参数。空间静态时间动态网模型空间属性不随时间变化，其他属性随时间变化,数据结构为网类型的城市知识。河道、管网的动态流量。时空动态网模型空间属性随时间变化，其他属性也随时间变化,数据结构为网类型的城市知识。车辆轨迹（不同空间点形成链式网络结构,不同时间不同地点车辆状态产生变化）。非结构化数据的知识化表达对城市非结构化数据通过结构化建模等知识转化处理产生的基础知识，应包括图像特征、视频特征、文本特征、音频特征，详见下表9。表9 非结构化数据的知识化表达名称定义示例图像特征对城市图片数据进行基础特征处理后的结果。颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征等。T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022PAGEPAGE16视频特征对城市视频数据进行基础特征处理后的结果。特征等。文本特征对城市文本数据进行基础特征处理后的结果。词频-逆向文档频、词频、句子数、段落数、标点符号密度、平均长度等统计特征、位置/顺序特征等。音频特征对城市音频数据进行基础特征处理后的结果。语音特征（（（如短时能量、（如信噪比）等。6.3智慧城市高级知识对智慧城市基础知识进行融合与萃取后得到智慧城市高级知识，应包括块库、AI模型与知识表征、知识图谱，详见下表10。表10 高级知识名称定义示例块库基于业务属性，把来自于不同部门的不同表达形（础知识进行聚合组织的结果。危化品专题库。AI模型与知识表征对城市基础知识进行特征提取与建模过程中产过程的结果（模型文件、知识表征等）。城市流量预测AI模型、词向量知识表征。知识图谱城市知识图谱是一种展示和发现城市实体、实体属性、关系属性、实体间关系的语义网络。人员关系知识图谱。智慧城市知识的产生智慧城市知识的产生框架智慧城市知识的产生描述了知识的产生过程，框架图如下图3所示，包括知识转化、知识融合与萃取。图3 智慧城市知识产生过程知识转化知识转化是将城市数据转化为智慧城市基础知识的过程，应包括：——数据治理：对城市杂乱数据进行初步标准化处理的过程，包括数据清洗、数据脱敏等处理。——结构化数据建模：对城市中结构化数据进行再组织的过程，包括基础库、主题库构建方法。——6——、语音质量等通用特征提取方法。——知识融合与萃取知识融合与萃取是将智慧城市基础知识进一步融合与萃取产生智慧城市高级知识的过程。应包括：——块库构建：包括时空聚合、ID聚合等处理方法。——特征提取与AI建模：包括多源数据融合、时空AI建模等方法。——知识图谱构建：包括知识抽取、知识挖掘、知识演化等方法。9T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022PAGEPAGE13T/ZGCSC003-2022T/ZGCSC003-2022PAGEPAGE10——智慧城市知识的使用使用原则智慧城市知识的使用原则应包括：使用准备智慧城市知识的使用准备应包括：使用阶段智慧城市知识的使用阶段应包括：使用角色智慧城市知识的角色应包括知识需求方和知识建设方，其主要权责应包括：，总结实施经验反馈给知识建设方。b）知识建设方：根据知识需求方提出的需求和方案，提取相应的智慧城市知识，根据知识需求方实施的相关经验，总结优化并迭代知识体系，促进知识应用在智慧城市的推广。智慧城市知识的评估评估目标智慧城市知识的主要评估目标如下：升知识体系整体质量。评估原则智慧城市知识的主要评估原则如下：用户需求为导向：不同使用角色对知识的需求不同，应针对特定应用领域进行知识评价。知识的价值体现在应用效果中，在对知识进行评价时，应从具体应用需求出发，并充分考虑评价维度的全面、公正、可执行性。评估指标评估维度智慧城市知识的评估维度（图4）包含但不限于性能评估、可信赖评估、效益评估，应根据知识利益相关者的需求并结合知识的应用场景进行扩展和定义。图4 智慧城市知识的评估维度性能评估————可信赖评估可信赖评估指在规定的应用场景下，评估知识的可靠程度。评估指标包含但不限于：——（B）、知识三元组数量（等来度量。——效益评估效益评估指在规定的应用场景下，评估知识的利用率。评估指标包含但不限于：——————知识评分：指知识用户的对知识的反馈评价。知识评分的评估方法如计算给定知识所有评分的均值。附录A（资料性）城市危化品风险预警（场景）智慧城市知识内容、表达、评估示例场景描述规避风险。知识内容面向监测预警、分析研判、联动指挥等智能应用，知识内容如下表11、12所示。表11表11 知识内容——性实体类型子类属性人危化品从业人员等①共性属性：姓名、性别、身高、体重、年龄、出生日期、民族、籍贯、户籍所在地、证件号码、学历、政治面貌、联系方式；②特定属性：危化品从业人员：从业资格证等；地危化品厂区、装卸港区等①共性属性：名称、功能、位置、地址、尺寸、容量、地形；②特定属性：危化品厂区：类型、风险级别等；装卸港区：类型等。事故等①共性属性：时间、主体、地点、类型、描述、结果、原因；②特定属性：行政审批：进度等；动火作业：安全承诺等；电子运单：托运单位、承运单位、接收单位、运输工具、运输物质等；物危化品、运输工具、特种设备、传感器等①共性属性：名称、功能、型号、形状、尺寸、颜色、重量、材质、使用期限；②特定属性：传感器：类型等。组织危化品企业等/信用代码、成立日期。②特定属性：危化品企业：风险等级、工艺标准化等级、经营状态等。（、监管如市场监督管理局与危化品企业的监管关系，监管关系属性的特定属性包括监管范围、频次等。表12知识内容——实体关系及其属性实体关系子类属性人-地关系驻留等①共性属性：起止时间、类型等；②特定属性：驻留关系属性：驻留时长、频次等；人-组织关系管理、从属等①共性属性：起止时间、类型、评估结果等；②特定属性：管理关系属性：职位、任命方式、权限等；从属关系属性：职位、用工性质等；组织-地关系驻扎、拥有、管理、维护等①共性属性：起止时间、类型、评估结果等；②特定属性：驻扎关系属性：费用金额、驻扎费用负担方式等；拥有关系属性：来源、获取成本、用途等；管理关系属性：权限、方式、工具、成本等；维护关系属性：成本、工具、成本等。组织-组织关系从属、协作、监管等①共性属性：起止时间、类型、评估结果等；②特定属性：协作关系属性：职责分工、目的、方式等；监管关系属性：监管范围、频次等。物-物关系承载、化学反应等①共性属性：起止时间、类型等；②特定属性：承载关系属性：承载条件、容量等；化学反应关系属性：催化剂、条件等。组织-物生产、拥①共性属性：起止时间、类型、评估结果等；②特定属性：理、维护、处置等生产关系属性：工艺、工具、成本、实际产量、目标产量等；拥有关系属性：来源、获取成本、用途等；出让关系属性：价格等；维护关系属性：成本、工具、周期等；处置关系属性：方式、工具、成本等。知识表达POI地ID表13知识表达表达类别知识表达名称示例基础知识结构化数据的知识化表达基础库人口基础库、城市地理空间基础库、危化品事件基础库、危化品基础库、设备基础库、组织基础库等主题库交通主题库、工信主题库、应急主题库、生态环境主题库、消防主题库等时空数据的知识化表达时空动态网模型车辆运输轨迹库等空间静态时间动态点模型传感器记录库等非结构化数据的知识化表达视频特征卡口视频特征库等高级知识块库专题库危化品专题库等AI模型与知识表征AI模型区域风险评估模型、车辆异常驻留模型等知识表征驻留区域向量等知识图谱危化品流转知识图谱、危化品监管知识图谱等知识评估利益相关者需求评估指标假定知识K{K1,K2...,Kl}，知识K的知识可用性、知识来源可追溯性计算如下：KiKNK次任务，实现任务规定功能的次数i为MK。则知识K的知识可用性AK由式（1）计算得到：iAK

llMi1lNKii1

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(1)KiK的规模为YKXK的子集中所有知识均存在可i