(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210208390.6 (22)申请日 2022.03.04 (71)申请人 中国科学院地理科 学与资源研究所 地址 100101 北京市朝阳区大屯路甲1 1号 (72)发明人 许珺　胡蕾　 (74)专利代理 机构 成都宏田知识产权代理事务 所(普通合伙) 51337 专利代理师 常利敏 (51)Int.Cl. G06F 40/30(2020.01) G06F 16/36(2019.01) (54)发明名称 一种基于知识图谱的空间关系语义分析的 方法 (57)摘要 本发明涉及语义分析领域， 公开了一种基于 知识图谱的空间关系语义分析的方法， 具体包 括： 从大规模语料库中提取地理实体及其关系表 达， 并通过语义计算的方法对地理实体及其关系 描述进行语义量化， 结合地理实体类型分析地理 实体和关系表达之间的对应关系， 以及地理实 体/关系描 述的相似性、 相异性， 最后结合空间关 系的几何定性/定量化模型， 细化空间关系语义 的几何特征。 实施本发明有利于丰富空间关系的 自然语言表达， 提升地理实体 ‑关系三元组的链 接预测效果， 通过融合地理实体类型， 增强地名 与关系描述的嵌入结果， 使 得能够更准确地预测 地名和空间关系。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 114564966 A 2022.05.31 CN 114564966 A 1.一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特 征在于， 包括： 以维基百 科英文正文 文本为数据源， 使用命名实体识别算法spaCy识别地理实体； 通过关系抽取算法Stanford  OpenIE抽取所述地理实体之间的空间关系描述， 获取地 理实体三元组， 并根据所述 地理实体和所述 地理实体三元组构建地名关系知识图谱； 利用Google  Map的地理编码API进行地名搜索， 获取所述地理实体三元组的地名类型 以及地名坐标； 基于地名关系知识图谱并利用预设模型， 通过联合训练的方式， 结合地物类型， 对地 名‑空间关系三元组进行嵌入计算， 得到所述地理实体、 地物类型和空间关系的嵌入向量， 所述预设模型包括TransE、 TransD或RotatE； 针对所述嵌入向量进行相似性计算和聚类分析， 得到不同地理实体类型所对应的空间 关系描述， 以及相似性超过 预设阈值的空间关系描述所对应的不同类型的地理实体。 2.如权利要求1所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 还 包括： 利用坐标匹配方法使用Geo names地名词典分类 体系对自然地物类型进行细化分类。 3.如权利要求2所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 所 述利用Google  Map的地理编码API进行地名搜索， 获取所述地理实体三元组的地名类型以 及地名坐标， 具体包括： 从识别的所述地理实体中提取所有Google  Map类型为Natural_feature的地名， 以及 利用地名编码所获取的地名坐标与Geonames地名词典分类体系的地名坐标进行最短距离 匹配， 得到Geo names中与所查找地名匹配成功的地名类型。 4.如权利要求1 ‑3任一项所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特 征在于， 将未获取到地名类型以及地名坐标的地理实体三元组剔除。 5.如权利要求1所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 所 述得到所述地理实体和空间关系的嵌入向量， 之后还包括： 利用T ‑SNE将所述嵌入向量进 行 降维并可视化。 6.如权利要求5所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 利 用T‑SNE将所述 嵌入向量进 行降维并可视化具体为： 利用T ‑SNE对大量的地名及空间关系描 述词嵌入进行语义层面的相似性可视化。 7.如权利要求6所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 得 到不同地理实体类型所对应的空间关系描述， 以及相似性超过预设阈值的空间关系描述所 对应的不同类型 的地理实体， 之后还包括： 在对地理实体及空间关系描述进行语义量化的 基础上， 进一步结合空间关系的定量化表达模型分析相似的空间关系描述与点线面几何构 型的对应关系， 从而从几何构型 上细化空间关系表达的语义差异。 8.如权利要求7所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 从 几何构型上细化空间关系表达的语义差异， 具体包括： 对于拓扑关系， 采用九交模型加以刻 画， 对于方向关系， 度量方法包括锥形方法、 投影方法、 MBR方法以及方向关系矩阵， 对于度 量关系， 通过欧氏距离 定量表达或Voro noi距离来定性表达 。 9.如权利要求1所述的一种基于知识图谱的空间关系语义分析的方法， 其特征在于， 所 述方法还 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114564966 A 2通过嵌入向量的相似性计算， 将存在包含关系的地名及空间关系的地理实体三元组聚 为一类； 和/或， 通过嵌入向量的相似性计算， 将存在位置以及方位关系 描述的地名及空间关系 的地理实体三元组聚为 一类。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114564966 A 3