基于面向虚拟过程地理GIS的目标态势展示方法

摘要

本发明公开了基于面向虚拟过程地理GIS的目标态势展示方法，包括以下步骤：使用地理GIS技术分层建立目标态势的展示模型，该展示模型中包括带有位置信息的态势目标、态势目标之间的通联关系以及态势目标的位置信息和通联关系的转换信息；以时间轴为基准，给影响目标态势的虚拟事件建立事件流模型，用于描述虚拟事件发生的过程；为影响态势目标的各类事件建立影响力分析模型，并以时间周期为单位，给出不同事件影响力的统计排序；将目标态势的展示模型、事件流模型以及影响力分析模型所输出的数据在显示终端以图的方式显示。该方法能够使用层次多尺度目标态势展示模型，从同的尺度、不同的领域展示目标态势。

说明书

技术领域

本发明属于目标态势展示技术领域，具体涉及基于面向虚拟过程地理GIS 的目标态势展示方法。

背景技术

目标态势展示是在一定的时间区间内，以地理空间为承载空间，对目标的 分布、目标之间的内在关系、目标的运行状态、目标状态的变化趋势以及目标 变化对地理空间承载的实体目标的影响等进行综合展示。展示的目的是以可视 化的方式分层、多尺度的展示目标态势及其变化趋势，为决策人员提供直观、 形象、便于理解的目标态势信息展示。

现有的目标态势展示方法大多不能进行分层多尺度的可视化展示，无法适 应不同尺度下对目标态势信息展示，缺乏全局-局部之间的动态展示的能力；传 统态势展示大多基于“图”的看量标的应用，无法对影响目标态势的事件进行 过程回放、对事件影响力的综合评价，从而降低了目标态势展示的深入应用程 度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于面向虚拟过程地理GIS的目标态势展示方法， 能够使用层次多尺度目标态势展示模型，从同的尺度、不同的领域展示目标态 势。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：基于面向虚拟过程地理GIS的 目标态势展示方法，包括以下步骤：

步骤一、使用地理GIS技术分层建立目标态势的展示模型，该展示模型中 包括带有位置信息的态势目标、态势目标之间的通联关系以及态势目标的位置 信息和通联关系的转换信息。

步骤二、以时间轴为基准，给影响目标态势的虚拟事件建立事件流模型， 用于描述虚拟事件发生的过程。

步骤三、为影响态势目标的各类事件建立影响力分析模型，并以时间周期 为单位，给出不同事件影响力的统计排序。

步骤四、将目标态势的展示模型、事件流模型以及影响力分析模型所输出 的数据在显示终端以图的方式显示。

进一步地，步骤一，使用地理GIS技术分层建立目标态势的展示模型具体 过程如下：

步骤1.1目标态势的展示模型为三元组S_p＝{N:P,L,A}。

其中，N为位置信息、P为态势目标、N:P是带有位置信息的态势目标、L 为态势目标之间通联关系、A为目标位置N和通联关系L的转换信息。

步骤1.2使用GIS系统对态势目标的态势进行可视化描述，该种可视化描述 所采用的展示模型为Lr＝{N_cri+N_pri,L_cpi,A_cp}。

其中，按照展示粒度进行分层，层级越高粒度越粗，N_cri为第i层的当前显 示区域的态势目标，N_pri为第i层当前显示区域的i-1层的态势目标，N_cri+N_pri合 集为第i层的当前显示区域内所包含的所有态势目标；L_cpi为当前第i层所包含 的态势目标之间的通联关系；A_cp为N_cri+N_pri以及L_cpi态势目标的位置信息和通联 关系的转换信息。

进一步地，步骤二中的事件流模型的过程包括如下步骤：

步骤2.1构建虚拟事件E的分解模型E＝{e₁,e₂,…,e_n}；

其中，e_i|i＝1,2,…n为事件E的分解后的原子事件，n为分解后的原子事 件个数；

步骤2.2构建虚拟事件流驱动模型

所述虚拟事件流驱动模型用于描述当前目标节点的态势由虚拟事件的原 子事件e_i和目标节点前一状态A_j引起。

其中，A_j为目标节点的态势属性信息，目标节点共m种态势，j＝[1,2,……,m]； F()为对逻辑顺序的虚拟事件的驱动引擎，采用触发概率来描述驱动引擎触发的 可能性。

触发概率矩阵F’表示各状态的触发概率；

其中，矩阵元素f_xy(A_j,e_i)表示目标节点在虚拟事件E的驱动下从前一状态 A_y转移到当前状态A_x的触发概率，x＝[1,2,……,m]，y＝[1,2,……,n]。

进一步地，步骤三具体步骤包括：

步骤3.1目标态势评价模型采用现有的扩展贝叶斯评价模型描述；

V_net＝B(A,W,Q)

其中，A＝[A₁,.....A_m]为当前需求区域所有目标态势A₁～A_m的属性信息， W＝[W₁,.....W_m]为目标态势A₁～A_m的重要程度权重预设值，Q＝[Q₁,.....Q_m]为目标 管理的特征信息。

步骤3.2虚拟事件影响力分析模型采用网络层次分析方法计算影响力 G_t＝f(V_net,E)。

其中E为虚拟事件，f()为基于网络层次分析法的影响力计算方法。

步骤3.3通过虚拟事件影响等级对不同事件进行影响力排序。

进一步地，步骤四中的所述显示终端为基于地理GIS的专用可视化客户端 程序。

有益效果：

(1)使用层次多尺度目标态势展示模型，可从不同的尺度、不同的领域 展示目标态势，适应不同级别的业务人员以及决策人员从各自不同的角度精准 的观察目标态势，实现重点突出展示。

(2)以时间轴为基准，给影响目标态势的事件建立事件流模型，描述事 件发生的过程，影响的目标属性(状态变化)。可用于精确分析各类虚拟事件发 生的条件，依赖关系等，从中可更加方便的挖掘事件的内在规律。

(3)建立虚拟事件的影响力分析模型，用于分析事件所能达到的最大价 值，可用于精准的辅助决策。

(4)采用C/S架构设计展示系统，提高目标态势展示的效率和性能。

附图说明

图1为是目标态势展示原理框图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明采用C/S结构。在这种结构下，客户端主要用于目标态势展示，服 务端主要用于大规模目标态势数据的管理与预处理，用以提高展示效率。

本发明具体实施方式主要包括以下步骤：

基于面向虚拟过程地理GIS的目标态势展示方法，包括以下步骤：

步骤一、使用地理GIS技术分层建立目标态势的展示模型，该展示模型中 包括带有位置信息的态势目标、态势目标之间的通联关系以及态势目标的位置 信息和通联关系的转换信息。

使用地理GIS技术分层建立目标态势的展示模型具体过程如下：

步骤1.1目标态势的展示模型为三元组S_p＝{N:P,L,A}。

其中，N为位置信息、P为态势目标、N:P是带有位置信息的态势目标、L 为态势目标之间通联关系、A为目标位置N和通联关系L的运行状态信息。

步骤1.2使用GIS系统对态势目标的态势进行可视化描述，该种可视化描述 所采用的展示模型为Lr＝{N_cri+N_pri,L_cpi,A_cp}。

其中，按照展示粒度进行分层，层级越高粒度越粗，N_cri为第i层的当前显 示区域的态势目标，N_pri为第i层当前显示区域的i-1层的态势目标，N_cri+N_pri合 集为第i层的当前显示区域内所包含的所有态势目标；L_cpi为当前第i层所包含 的态势目标之间的通联关系；A_cp为N_cri+N_pri以及L_cpi态势目标的位置信息和通联 关系的转换信息。

步骤二、以时间轴为基准，给影响目标态势的虚拟事件建立事件流模型， 用于描述虚拟事件发生的过程；事件流模型的过程包括如下步骤：

步骤2.1构建虚拟事件E的分解模型E＝{e₁,e₂,…,e_n}。

其中，e_i|i＝1,2,…n为事件E的分解后的原子事件，n为分解后的原子事 件个数。

步骤2.2构建虚拟事件流驱动模型

所述虚拟事件流驱动模型用于描述当前目标节点的态势由虚拟事件的原 子事件e_i和目标节点前一状态A_j引起。

其中，A_j为目标节点的态势属性信息，目标节点共m种态势，j＝[1,2,……,m]； F()为对逻辑顺序的虚拟事件的驱动引擎，采用触发概率来描述驱动引擎触发的 可能性。

触发概率矩阵F’表示各状态的触发概率。

其中，矩阵元素f_xy(A_j,e_i)表示目标节点在虚拟事件E的驱动下从前一状态 A_y转移到当前状态A_x的触发概率，x＝[1,2,……,m]，y＝[1,2,……,n]，该触发概率 根据历史数据统计结果、模拟计算结果和专家知识来确定。

步骤三、为影响态势目标的各类事件建立影响力分析模型，并以时间周期 为单位，给出不同事件影响力的统计排序；

具体步骤包括：

步骤3.1目标态势评价模型采用现有的扩展贝叶斯评价模型描述；

V_net＝B(A,W,Q)

其中，A＝[A₁,…..A_m]为当前需求区域所有目标态势A₁～A_m的属性信息， W＝[W₁,…..W_m]为目标态势A₁～A_m的重要程度权重预设值，Q＝[Q₁,…..Q_m]为目标 管理的特征信息。

步骤3.2虚拟事件影响力分析模型采用现有的网络层次分析方法计算影响 力G_t＝f(V_net,E)；

其中E为虚拟事件，f()为基于网络层次分析法的影响力计算方法；

步骤3.3通过虚拟事件影响等级对不同事件进行影响力排序。

步骤四、将目标态势的展示模型、事件流模型以及影响力分析模型所输出 的数据在显示终端以图的方式显示。显示终端为基于地理GIS的专用可视化客 户端程序。

基于面向虚拟过程地理GIS的目标态势展示系统，采用C++语言编写。

图1是本发明的目标态势展示系统的总体框图。在图1中，输入信息是目 标态势展示所需的数据——经过态势感知处理后的结果数据；模型数据处理主 要是指按照指定的模型对输入的数据预处理，形成可直接用于展示的数据，主 要模型有分层多尺度数据模型、目标影响力计算模型、虚拟事件的事件流模型； 展示处理主要是将图形化显示的目标态势信息进行符号化，目标节点数据状态 变化的特效显示，事件流模型中原子事件结果的特效处理与显示；最后，通过 人机交互按照业务流程进行目标态势展示。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。