T/ZGCSC 004-2022 城市时空预测智能模型的数据要求

团体标准

T/ZGCSC004-2022

城市时空预测智能模型的数据要求

DataRequirementsforUrbanSpatiotemporalPredictionIntelligentModels

2022-09-01发布2022-09-02实施

中关村智慧城市产业技术

发布

创新战略联盟

目次

前言.............................................................................1

1范围.................................................................................2

2规范性引用文件.......................................................................2

3术语和定义...........................................................................2

4缩略语...............................................................................4

5基本规定.............................................................................4

6智能模型数据流要求...................................................................5

7智能模型元数据分类...................................................................5

8智能模型元数据结构...................................................................6

9智能模型通用输入输出数据结构........................................................10

附录A（资料性）数据结构示例...................................................11

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中关村智慧城市产业技术创新战略联盟提出并归口。

本文件起草单位：北京航空航天大学、中关村智慧城市产业技术创新战略联盟、北京软通智慧科技

有限公司、中国雄安集团数字城市科技有限公司、中电太极（集团）有限公司、京东城市（北京）数字

科技有限公司、中国人民大学、清华大学、北京交通大学、中国城市规划设计研究院、中规院（北京）

规划设计有限公司、交通运输部公路科学研究院、中路高科交通科技集团有限公司、北京创思智趣科技

有限公司、中国联通智能城市研究院、北京邮电大学、复旦大学、中电信数字城市科技有限公司、青岛

海信网络科技股份有限公司、天津智诚智慧城市运营管理有限公司、北京五一视界数字孪生科技股份有

限公司、北京世纪高通科技有限公司、深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司、崇左市数字经

济创新研究院。

本文件主要起草人：王静远、蒋炆峻、姜佳伟、李超、赵鑫、赵龙军、雒冬梅、董南、胡静、崔丹

丹、李栋、万怀宇，郭晟楠，林友芳、徐辉、李昊、王俊、刘冬梅、赵琳、孙耀杰、封顺天、杨扬、王

题、苗滢、孙沁田、苏士斌、李建军、姚新新、吴国华、刘艳蓉、宫慧婕、袁梦、马静天。

本文件为首次发布。

1

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城市时空预测智能模型的数据要求

1范围

本文件规定了城市时空预测智能模型的数据要求，包括数据流要求、元数据分类、元数据结构、通

用输入输出数据结构。

本文件适用于辅助城市时空预测智能模型的标准统一化构建、部署场景。

2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，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T7408-2005数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法

GB/T35295-2017信息技术大数据术语

GB/T35648-2017地理信息兴趣点分类与编码

GB/T37118-2018地理实体空间数据规范

RFC7159TheJavaScriptObjectNotation(JSON)DataInterchangeFormatJavaScript对象表示法

(JSON)数据交换格式

RFC7946TheGeoJSONFormatGeoJSON格式

3术语和定义

下列术语与定义适用于本文件。

3.1

地理实体geo-entity

现实世界中具有空间位置、共同属性的独立自然或人工地物。

[GB/T37118-2018，定义3.1]

3.2

空间点实体spacepointentity

城市地理空间中的某一空间点，以点抽象表达现实世界的地理实体。空间点实体的空间坐标为对应

地理实体的中心位置坐标，并继承相应的地理实体属性信息。

3.3

空间线实体spacelineentity

2

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城市地理空间中的某一线段，以线型抽象表达现实世界的地理实体。空间线实体以一组空间坐标序

列描述该线型实体的空间形状，并继承相应的地理实体属性信息。

3.4

空间面实体spaceplaneentity

城市地理空间中的某一封闭曲面，以面元抽象表达现实世界的地理实体。空间面实体以多组空间坐

标描述该面元实体的曲面边界，从而界定该面元的空间形状，并继承相应的地理实体属性信息。

3.5

空间网格实体spacegridentity

是空间面实体的一种特例，使用固定大小的矩形将城市网格化。空间网格实体的空间位置信息可以

使用该实体在城市网格坐标系中的行号、列号简化表示。

3.6

用户实体userentity

现实城市活动的参与者，包括但不限于行人、车辆、无人机、移动手机。城市时空数据伴随着用户

实体的活动产生。

3.7

城市时空动态数据urbanspatiotemporaldynamicdata

城市中随时间动态产生并同时具备空间属性的数据，包括空间静态时间动态数据、空间动态时间动

态数据。

3.8

城市时空预测urbanspatiotemporalprediction

基于城市时空序列数据对城市未来某一时间段内时空状态进行预测的过程。

3.9

城市时空预测智能模型urbanspatiotemporalpredictionintelligentmodel

基于预测目标的历史时空数据开展监督或无监督学习和挖掘，发现其中的隐含规律并进而完成预

测任务的算法或程序。

3.10

兴趣点pointsofinterest

描述特定活动与服务场所的点位。

[GB/T35648-2017，定义3.1]

3.11

3

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键值结构key-valuestructure

一种存储范例，按此范例存储的记录由值中的关键词和一串数据组成。

[GB/T35295-2017，定义2.2.15]

3.12

特征feature

被观测对象异于其他对象的特殊属性。

示例：矩形具备长和宽两个特征。通过上述两个特征，智能模型可以将不同的矩形区分开来。

3.13

特征工程featureengineering

利用研究问题所属领域的相关知识构建元数据特征，并使得智能模型发挥其最佳性能的过程。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

CSV：逗号分隔值（Comma-SeparatedValues）

DYNA：时空动态数据（SpatiotemporalDynamicData）

EXT：外部辅助数据（ExternalData）

GEO：地理实体（GeographicalEntity）

ID：标识符（Identification）

INFO：扩展信息（ExtendedInformation）

JSON：JavaScript对象表示法（JavaScriptObjectNotation）

OD：出行起点与终点（OriginDestination）

POI：兴趣点（PointofInterest）

REL：实体关系（EntityRelation）

SSTD：空间静止时间动态（SpaceStaticTimeDynamic）

SDTD：空间动态时间动态（SpaceDynamicTimeDynamic）

USR：用户实体（UserEntity）

5基本规定

5.1时空基准

5.1.1坐标系统

采用2000国家大地坐标系，当采用其他坐标系时应当与2000国家大地坐标系建立转换关系。

5.1.2高程基准

采用1985国家高程基准。

4

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5.1.3时间基准

日期采用公元纪年，时间采用网络时间协议。

5.2时间表示法

按照国家标准GB/T7408-2005中的日期时间组合表示法。

5.3坐标表示法

地理实体的坐标表示法按照RFC7946中的实体坐标表示法。

5.4字段类型

数据属性项字段类型应符合表1所规定。

表1字段类型

字段类型说明示例

int整数形字段1

num实数形字段55.6

time符合时间表示法的时间字符串字段2020-12-07T02:59:46Z

coordinate符合坐标表示法的字符串字段[139.73674,35.658338]

enum枚举类字符串字段highway,primary,etc.

string一般字符串字段前门西大街

6智能模型数据流要求

在城市时空预测场景中，由第三方数据接口或数据共享收集的城市原始数据应经过数据治理、数据

分类转化为元数据，并最终以数据表结构进行标准存储。智能模型加载元数据表后，通过特征工程将元

数据转变为智能模型可识别的输入数据，从而进行城市时空预测并输出预测结果数据，整体数据流如图

1所示。

图1智能模型数据流

7智能模型元数据分类

5

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7.1概述

在城市时空预测场景中，智能模型所需的元数据包括地理实体数据、用户实体数据、实体关系数

据、时空动态数据、外部辅助数据五类。

7.2地理实体数据

地理实体数据用于描述地理实体的属性信息，包括但不限于经纬度属性、海拔高度属性、功能类型

属性、实体名称属性。地理实体包括城市空间中的空间点实体、空间线实体、空间面实体。

7.3用户实体数据

用户实体数据描述城市活动参与者脱敏后的属性信息，包括但不限于年龄属性、职业属性、性别属

性。在城市时空预测场景中，用户实体包括具象的城市居民、城市出行交通工具。

7.4实体关系数据

实体关系数据描述城市时空预测场景中实体之间的关系，包括三类：

a)地理实体间的关系：描述地理实体之间在城市空间中的物理关系，包括但不限于道路连通关系、

建筑间的距离关系。

b)用户实体间的关系：描述用户实体之间的社会关系，包括但不限于用户实体之间的朋友关系。

c)地理实体与用户实体间的关系：描述地理实体与用户实体之间的归属关系，包括但不限于用户

居住地关系、用户工作地关系。

7.5时空动态数据

时空动态数据描述城市中实体随着时间动态变化的属性信息，包括两类：

a)空间静态时间动态数据：描述实体空间属性不随时间变化，但实体的其他属性随时间变化。

b)空间动态时间动态数据：描述实体的空间属性与其他属性均随时间变化。

7.6外部辅助数据

外部辅助数据描述城市地理实体或用户实体相关联的辅助信息，包括但不限于城市的天气信息、温

度信息。

8智能模型元数据结构

8.1概述

元数据结构为数据表结构，以数据表形式呈现元数据。元数据表字段分为核心属性字段与扩展属性

字段。各类元数据表应该包含下文规定的核心属性字段。扩展属性字段应在具体存储时依据实际条件对

元数据表进行扩展,相关示例参考附录A.1。元数据表宜采用CSV格式存储，并采用不同文件扩展名加

以区分。

宜使用Config配置文件以描述元数据表字段之间的链接关系、扩展属性字段的字段类型与数据集补

充信息。

8.2元数据表属性结构

6

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8.2.1地理实体数据表

地理实体数据表的核心属性字段应符合表2的规定。

表2地理实体数据表核心属性字段

序号属性名称字段类型说明

1geo_idint地理实体ID，主键。

地理实体的类型，一共有“Point”空间点实体,“LineString”空间

2typeenum

线实体,“Polygon”空间面实体三类。

3coordinatescoordinate描述地理实体的经纬度位置与海拔高度信息。

8.2.2用户实体数据表

用户实体数据表的核心属性字段应符合表3的规定。

表3用户实体数据表核心属性字段

序号属性名称字段类型说明

1usr_idint用户实体ID，主键。

8.2.3实体关系数据表

实体关系数据表的核心属性字段应符合表4的规定。

表4实体关系数据表核心属性字段

序号属性名称字段类型说明

1rel_idint关系实体ID，主键。

实体关系的类型，分为“geo”地理实体间关系、“usr”用户实体

2typeenum

间关系、“geo-usr”地理实体与用户实体间关系三类。

描述关系发起方的实体ID。由Config配置文件补充描述该ID

3origin_idint

来自地理实体表或用户实体表。

描述关系目的方的实体ID。由Config配置文件补充描述该ID

4destination_idint

来自地理实体表或用户实体表。

8.2.4时空动态数据表

为了便于智能模型处理基于不同实体的时空动态数据，时空动态数据表细分为以下7类：

a)基于空间点实体的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表5的规定。

b)基于空间线实体的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表5的规定。

c)基于空间面实体的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表5的规定。

d)基于空间网格实体的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表6的规定。

e)基于实体关系的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表7的规定。

f)基于空间网格实体关系的空间静态时间动态数据表，核心属性字段应符合表8的规定。

g)基于用户实体的空间动态时间动态数据表，核心属性字段应符合表9的规定。

7

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表5基于空间点、空间线、空间面实体的SSTD时空动态数据表核心属性字段

序号