1生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案知識圖譜構(gòu)建技術(shù)導(dǎo)則TechnicalGuidelinefortheConstructionofKnowledgeGConservationPlansofProductionandConstructionProjects2025-08-08實施2025-08-08實施I II 2規(guī)范性引用文件 1 1 36數(shù)據(jù)收集 4 58各階段技術(shù)要求 9基本功能要求 710整體性能要求 11性能參數(shù) Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由山東水土保持學(xué)會提出、歸口并組織實施。本文件起草單位：山東省水利科學(xué)研究院、山東省水文中心、國網(wǎng)山東省電力公司煙臺供電公司、山東運康工程設(shè)計咨詢有限公司。本文件主要起草人：馬良、董明明、陳鳳琴、武佳枚、高群、楊柳、傅會、李豪、劉賽男、劉俊旭、楚濰丞、顧現(xiàn)柱、劉旭。為貫徹落實《中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳〈關(guān)于加強新時代水土保持工作的意見>》《中共山東省委辦公廳山東省人民政府辦公廳<關(guān)于加強新時代水土保持工作的實施意見>》文件精神，指引智慧水土保持建設(shè)，制定本文件。本文件為首次發(fā)布。本文件在實施中若有疑問或建議，請將咨詢或修改建議等信息反饋至下列單位：單位：山東水土保持學(xué)會地址：濟南市歷下區(qū)歷山路125號3309室Ⅲ知識圖譜(KnowledgeGraph),是顯示知識發(fā)展進程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一系列各種不同的圖形，用可視化技術(shù)描述知識資源及其載體，挖掘、分析、構(gòu)建、繪制和顯示知識及它們之間的相互聯(lián)系。知識圖譜具有語義豐富、結(jié)構(gòu)友好、邏輯清晰的優(yōu)點，除了用于知識的展示，還能用于知識推理和推薦等場景，因此被認(rèn)為是從感知智能通往認(rèn)知智能的重要基石。近年來伴隨自然語言處理(NLP)、知識表示(KR)、數(shù)據(jù)庫(DB)等技術(shù)日益成熟，知識圖譜也得到了大量的應(yīng)用，通信、電力、醫(yī)療、金融等各領(lǐng)域知識圖譜層出不窮。知識圖譜主要以文本信息的展示為主，但圖像、語音、視頻等非文本的多媒體數(shù)據(jù)也可以展示在知識圖譜中，多種多樣的數(shù)據(jù)進一步豐富了知識圖譜的表現(xiàn)力，使用者可以通過多種形式的信息更全面地學(xué)習(xí)了解實體及實體間的關(guān)系。生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案知識體系龐大，非結(jié)構(gòu)化及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)密集出現(xiàn)，因此在構(gòu)建該領(lǐng)域知識圖譜的過程中，為確保各種形式的有效信息得到更全面高效的獲取和保存，以及信息得到更有效的展示和審查，制定一套適用于該領(lǐng)域知識圖譜構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。該標(biāo)準(zhǔn)也為今后進行水土保持方案質(zhì)量智能自評、抽查和評審奠定了基礎(chǔ)。1范圍本文件規(guī)定了生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案知識圖譜構(gòu)建的技術(shù)要求、基本功能要求、非功能要求，用于規(guī)范該領(lǐng)域知識圖譜的框架構(gòu)建流程。本文件適用于指導(dǎo)行政許可主管部門、技術(shù)評審機構(gòu)、方案編制單位、科研院所、大學(xué)高校、評審專家、第三方機構(gòu)等，對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案的知識圖譜(以下簡稱“方案知識圖譜”)進行設(shè)計、開發(fā)、測試、運行等。下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T35273信息安全技術(shù)個人信息安全規(guī)范GB/T45628人工智能知識圖譜知識交換協(xié)議下列術(shù)語和定義適用于本文件。知識圖譜knowledgegraph一種用圖模型來描述知識和建模世界萬物之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的技術(shù)方法。采用結(jié)構(gòu)化的形式描述客觀世界中概念、實體及其關(guān)系的方式，以網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方式將信息表達成更接近人類認(rèn)知世界的形式，提供一種更好地組織、管理和理解海量信息的能力。獨立存在的對象。對客觀世界認(rèn)知的規(guī)范化表達或形式化表達?？衫斫鉃槊枋觥⒔M織和理解這些實體對象(包括它們所屬的類別及相互關(guān)系)概念框架與規(guī)則系統(tǒng)，表示實體類型以及實體類型之間關(guān)系、實體類型屬性類型及其之間關(guān)聯(lián)的一種模型。工23.4三元組_Triple式分為兩種：一種是實體—關(guān)系一實體三元組，結(jié)構(gòu)為<主體實體，關(guān)系，客體實體>,作用為描述兩個實體之間的語義關(guān)系。另一種為實體—屬性一值三元組，結(jié)構(gòu)為<實體，屬性，屬性值>,作用為描利用機器能夠識別和處理的符號和方法描述人類的知識的活動。知識建模_knowledgemodeling定義。分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如純文本、音頻和視頻數(shù)據(jù)等)。整合和集成知識單元(集),并形成擁有全局統(tǒng)一知識標(biāo)識的知識圖譜的活動。存儲方式分為：基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲方式、基于知識計算knowledgecomputing基于已構(gòu)建的知識圖譜和算法，發(fā)現(xiàn)/獲得隱含知識并對外提供知識服務(wù)能力的活動。知識計算可的推理計算是從已有的事實或關(guān)系推斷出實現(xiàn)知識圖譜隱性知識的發(fā)現(xiàn)與挖掘。在知識圖譜全生存周期中追蹤原始數(shù)據(jù)向知識轉(zhuǎn)化的活動。生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案知識圖譜knowledgegraphforsoilandwaterconservationplansofproductionandconstru34縮略語DB:數(shù)據(jù)庫(Database)KR:知識表示(KnowledgeRepresentation)OWL:網(wǎng)絡(luò)本體語言(WebOntologyLanguage)PCPs:生產(chǎn)建設(shè)項目(ProductionandConstructionProjects)RDF:資源描述框架(ResourceDescriptionFramework)5概念模型5.1通用概念模型知識圖譜的通用概念模型劃分為本體層和實例層，如圖1所示。其中，本體層是由實體類型及其屬應(yīng)的實體及其屬性以及實體間關(guān)系等實體相關(guān)型實例的屬性的具體描述。同時，多個實體和關(guān)系的組合可以構(gòu)成新的復(fù)雜實體，例如由時間、人物、類型3屬性1:屬性值屬性2:屬性值實體圖1知識圖譜的通用概念模型4方案知識圖譜由實體、屬性、關(guān)系三種要素式中：E——實體，方案中描述客觀存在并可相互區(qū)別的對象，如某高速公路、某項護坡工程P——屬性，多視角描述實體的不同特征維度，如描述高速公路的名稱、設(shè)計時速、橋隧比等；R——關(guān)系，指實體和實體之間、實體和實體類型之間、實體類型和實體類型之間的關(guān)聯(lián)方式。元素構(gòu)成。典型的實體類型有：生產(chǎn)建設(shè)項目分類(公路、鐵路、水利、水電、管道、核電、煤炭、輸變電等)、水土流失類型區(qū)(魯中南低山丘陵土壤保持區(qū)、膠東半島丘陵蓄水保土區(qū)、黃泛平原防沙農(nóng)田防護區(qū)等)、區(qū)域類型(平原地區(qū)、城市區(qū)域)、重點兩區(qū)(水土流失重點預(yù)防區(qū)、水土流失重點治理區(qū))、措施類型(工程措施、植物措施、臨時措施)等。典型的屬性類型有：防治標(biāo)準(zhǔn)、等級、不同是具體到單個生產(chǎn)建設(shè)項目所包含的實體、屬性及關(guān)系。b)各級水土流失重點兩區(qū)、水土保持敏感區(qū)劃分成果公告；c)項目區(qū)地形地貌調(diào)查、歷史遙感影像、原地表附著物識別依據(jù)；d)項目區(qū)氣象統(tǒng)計資料、設(shè)計暴雨特征值；e)項目區(qū)表土資源調(diào)查成果；f)周邊項目土方綜合利用需求；g)項目區(qū)所在市(縣)主要材料價格等。a)不同工程類別的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、等級；b)本工程的主體設(shè)計成果和或批復(fù)文件；c)本工程其他專題設(shè)計報告，如環(huán)評、海綿、景觀、不可避讓生態(tài)保護紅線等；d)同類工程水土流失防治經(jīng)驗等。a)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如分項工程占地、土石方統(tǒng)計、水土流失量預(yù)測等b)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如項目區(qū)實景照片、視頻、語音、文檔、無人機影像等；c)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如平面布置、豎向設(shè)計的語言文檔數(shù)據(jù)、防治措施布設(shè)說明書；d)時序數(shù)據(jù)，如不同歷史時段的遙感影像等。6.3技術(shù)要求a)應(yīng)明確數(shù)據(jù)獲取的來源和途徑。應(yīng)明確數(shù)據(jù)獲取的目標(biāo)來源，包括但不限于行業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、API接口、第三方數(shù)據(jù)提供商5提供商時，需要明確數(shù)據(jù)授權(quán)方式和使用條款；g)應(yīng)對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲，以便后續(xù)分析。設(shè)計規(guī)則自動化建模混合索引管理維護適用范圍應(yīng)用的效果。知識表示包括表示形式、規(guī)則約束、序列化元素、適用范圍等任務(wù)。對知識進行描述，且二者都使用可擴展標(biāo)記語言(XML)作為核心語法。方案知識圖譜應(yīng)采用統(tǒng)一的絡(luò)、本體、三元組等形式對知識進行表達，以支持語義推理和信息檢索；足不同應(yīng)用場景下的需求。應(yīng)關(guān)注多模態(tài)信息之間的關(guān)聯(lián)和交互，提高知識表示的豐富度和復(fù)雜性；關(guān)系、層次關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系等，以支持語義推理6任務(wù)。a)應(yīng)支持通過圖譜的模式建模能力將業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識抽象成圖譜的實體、關(guān)系、屬性b)應(yīng)支持針對模式的增刪改查等操作；e)宜支持自上而下和自下而上的途徑進行知f)應(yīng)支持針對文本、向量、空間等索引查詢召回能力的索引配置能力；g)宜支持流、批一體的構(gòu)建鏈路，支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)變更后秒級通過圖譜構(gòu)建鏈路更新到圖譜中；h)宜支持多人在線協(xié)同編輯，且實時更新。譜高效地知識構(gòu)建，知識獲取包括實體獲取、事件獲取、屬性挖掘和知識標(biāo)化等任務(wù)。文檔、圖片、音頻、視頻中獲取結(jié)構(gòu)化實體，更新或連接到圖譜中；b)應(yīng)支持通過圖譜的模式建模能力將方案中知識抽象成圖譜的實體、關(guān)系、屬性、約束等；d)宜支持通過有限配置構(gòu)建事件獲取服務(wù)，并將獲取結(jié)e)應(yīng)支持從不同信息源中采集特定實體的屬性信息。成知識庫以提供全面的知識共享。知識融合包括實體歸一、異構(gòu)融合、實體繼承、關(guān)系繼承等任務(wù)。詢、實體相似度等能力，實現(xiàn)開發(fā)少量代碼即可快速發(fā)現(xiàn)、消除f)宜支持多語言的知識融合；g)宜支持新增知識的實時融合。7的有效管理和計算。知識存儲階段包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、訪問支持、管理維護等任務(wù)。RDF等圖數(shù)據(jù)模型。在此基礎(chǔ)上具備可擴展性，可實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)增長的彈性擴展；計算組件的交互，可以滿足上層應(yīng)用對于存儲組件進行增刪查改的功能和性能需求；c)應(yīng)實現(xiàn)基于角色的訪問控制、加密、多用戶、高可用性、備份和還原的功能；f)應(yīng)建立知識單元的備份機制，確保在數(shù)據(jù)丟失或損壞時可通過備份恢復(fù)，保障存儲的可靠性。8.6知識計算8.6.1知識計算階段基于已構(gòu)建的方案知定義需求、執(zhí)行流程、評估性能、提供服務(wù)等任務(wù)。a)應(yīng)支持算法模型在計算任務(wù)中保持較高準(zhǔn)確性，確保得出的隱含知識與實際邏輯或事實一致；件資源的過度占用，在滿足計算精度的前提下控制軟硬件c)應(yīng)支持統(tǒng)計分析、推理計算、圖算法等多種算法規(guī)則的執(zhí)行，具備較強的計算能力支撐；d)宜支持對計算過程進行解釋，確保定義規(guī)則的邏輯可解釋，使用戶理解隱含知識的推導(dǎo)過程；e)應(yīng)支持通過接口等形式穩(wěn)定提供計算服務(wù)，保障服務(wù)的可訪問性，滿足下游任務(wù)調(diào)用需求。段包括定義知識源地址、結(jié)構(gòu)化描述、設(shè)計溯源方案、追溯定位、置信度計算等任務(wù)。a)應(yīng)支持追溯結(jié)果與目標(biāo)知識高度相關(guān)，確保查詢結(jié)b)應(yīng)支持全面覆蓋目標(biāo)知識相關(guān)的來源信息和轉(zhuǎn)化路徑，不遺漏關(guān)鍵節(jié)點，保障結(jié)果的完整性；c)應(yīng)支持快速響應(yīng)溯源請求，減少用戶等待時間，提升溯源的響應(yīng)效率。8.8知識演化a)應(yīng)支持多版本管控，包括版本回滾和發(fā)布等操作，保障演化過程的可靠性；b)應(yīng)支持對待更新知識的審查和刪除，建立完善的審查機制，確保演化的可審查性；c)宜控制演化過程的復(fù)雜程度，避免因規(guī)則沖突或數(shù)據(jù)量大導(dǎo)致流程混亂，降低演化復(fù)雜度；d)應(yīng)合理管理演化后知識圖譜的規(guī)模，在補充新知識的同時減少冗余，控制演化知識圖譜規(guī)模；e)應(yīng)確保更新后知識圖譜和版本信息完整無缺失，保障演化結(jié)果的完整性。8c)宜支持機器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練優(yōu)化，包括支持模型組合和調(diào)參，支持加快模型訓(xùn)練和實驗調(diào)優(yōu)；d)宜支持產(chǎn)品化流程，提升模型訓(xùn)練迭代效率，提高模型性能處理；f)應(yīng)支持對算法的管理，采用多種方式提高算法魯棒性，增強安全性；10.1可擴展性b)宜支持自動伸縮機制的可信通道管理方案，從而達到簡單高效管理可信計算通道的目的；c)應(yīng)支持橫向擴展，用戶通過AP可以直接接入。a)應(yīng)確保數(shù)據(jù)按約定好的行為c)應(yīng)具備出現(xiàn)故障后系統(tǒng)進行自動容災(zāi)恢復(fù)的能力，包括數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等。a)應(yīng)兼容主流圖查詢語言及圖分析工具；b)應(yīng)能在業(yè)界主流硬件上正常運行；c)宜支持多數(shù)據(jù)源的批量數(shù)據(jù)導(dǎo)入與更新；d)宜兼容主流商業(yè)及開源社區(qū)版操作系統(tǒng)。10.4易用性a)可提供API及算法封裝，如中介中心性，寬度優(yōu)先搜索，最短路徑等；b)宜提