本發(fā)明涉及計算機(jī)人工智能領(lǐng)域，具體涉及一種基于大模型代理的地質(zhì)圖圖件生成方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、地質(zhì)圖是一種科學(xué)圖件，它通過視覺方式詳細(xì)記錄了地球表層的巖石類型、地質(zhì)構(gòu)造、地層分布等信息。作為地球表層數(shù)據(jù)科學(xué)的重要表達(dá)形式，地質(zhì)圖不僅承載著豐富的地質(zhì)信息，而且在地質(zhì)學(xué)研究、資源勘探、災(zāi)害預(yù)防等多個領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、地質(zhì)圖以其信息整合和表達(dá)能力，在地球科學(xué)領(lǐng)域具有重要性和戰(zhàn)略價值，是連接地質(zhì)理論與實踐的橋梁，在地質(zhì)調(diào)查、學(xué)術(shù)科研、教育科普中均具有較強的數(shù)據(jù)生產(chǎn)需求。

3、但是制作地質(zhì)圖是一個復(fù)雜且精細(xì)的過程，它要求制圖人員不僅要有深厚的地質(zhì)學(xué)知識，還需精通專業(yè)制圖軟件的操作。從獲取基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)開始，制圖人員需要在軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)加載、渲染和元素調(diào)整等一系列步驟。例如，他們可能需要對地質(zhì)圖層進(jìn)行精確的地理配準(zhǔn)，調(diào)整色彩和圖案以區(qū)分不同的巖石類型，以及添加注記和圖例來增強地圖的可讀性。

4、這些操作往往需要大量的時間和精力，特別是對于專業(yè)制圖人員來說，他們可能會在一些基礎(chǔ)操作上浪費寶貴的時間。而對于普通科研人員或?qū)Φ刭|(zhì)圖感興趣的非專業(yè)人士，由于缺乏專業(yè)培訓(xùn)和經(jīng)驗，制作地質(zhì)圖的門檻顯得尤為高。這不僅限制了地質(zhì)圖的普及和應(yīng)用，也影響了地質(zhì)信息的傳播和交流。因此，簡化地質(zhì)圖的制作過程，降低技術(shù)門檻，對于推動地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展和普及具有重要意義。

5、隨著大模型技術(shù)的飛速發(fā)展，基于這些模型的智能體代理（agent）涌現(xiàn)，例如"auto-gpt?"、"阿里云modelscopegpt?"等。這些智能體代理作為通用人工智能的初步嘗試，通過對話形式實現(xiàn)人機(jī)交互，有效打破了信息交流的壁壘，為人工智能的人性化、低門檻應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

6、結(jié)合上述背景，基于大模型代理方法能夠有效降低用戶的使用門檻，并以對話的形式簡化繁瑣的操作步驟，這一特點可很好地解決當(dāng)前地質(zhì)圖圖件的生成痛點，具有極強的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求和前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對當(dāng)前地學(xué)領(lǐng)域地質(zhì)圖圖件制作流程復(fù)雜、專業(yè)門檻高的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于大模型代理的地質(zhì)圖圖件生成方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種基于大模型代理的地質(zhì)圖圖件生成方法，包括以下步驟：

3、定義并構(gòu)建規(guī)范化的地質(zhì)圖生成工具庫，根據(jù)制圖流程中的用途對所述地質(zhì)圖生成工具庫中的地質(zhì)圖生成工具進(jìn)行分類，對系列地質(zhì)圖生成工具進(jìn)行可調(diào)用的函數(shù)實現(xiàn)與描述；

4、上傳地質(zhì)圖要素文件，對支持的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行內(nèi)容校驗與空間一致性校驗，確認(rèn)數(shù)據(jù)的可視化排序，后依據(jù)模板進(jìn)行地質(zhì)圖圖件的初始化渲染；

5、輸入地質(zhì)圖生成指令，基于大型語言模型對輸入指令進(jìn)行意圖識別，實現(xiàn)指令與地質(zhì)圖生成工具映射，對地質(zhì)圖生成工具的調(diào)用進(jìn)行后處理驗證，通過后按序執(zhí)行地質(zhì)圖生成工具，生成地質(zhì)圖圖件；

6、導(dǎo)出地質(zhì)圖圖件，支持多種數(shù)據(jù)格式。

7、進(jìn)一步地，所述定義并構(gòu)建規(guī)范化的地質(zhì)圖生成工具庫，根據(jù)制圖流程中的用途對所述工具庫中的工具進(jìn)行分類，對系列生成工具進(jìn)行可調(diào)用的函數(shù)實現(xiàn)與描述，包括如下步驟：

8、定義并構(gòu)建規(guī)范化的地質(zhì)圖生成工具庫：

9、根據(jù)地質(zhì)圖制圖流程和對象，將地質(zhì)圖工具分類為“地圖初始化操作”、“圖層添加與渲染”、“圖件要素添加與修改”、“保存/導(dǎo)出地圖”四部分；

10、針對上述四種地質(zhì)圖工具分類，分別對應(yīng)設(shè)計相關(guān)地質(zhì)圖生成工具，明確其工具名稱與功能用途；

11、所述工具項示例如下：

12、

13、對所述地質(zhì)圖生成工具進(jìn)行可調(diào)用函數(shù)實現(xiàn)：

14、通過gis（地理信息系統(tǒng)）相關(guān)軟件的二次開發(fā)框架，開展編碼封裝，進(jìn)行上述生成工具的函數(shù)實現(xiàn)，明確api接口名稱與輸入?yún)?shù)；

15、為了讓大模型便于調(diào)度上述工具，所有工具函數(shù)的輸出類型統(tǒng)一，每個所述地質(zhì)圖生成工具被調(diào)用后會返回一條字符串類型的執(zhí)行消息，所述執(zhí)行消息記錄了該函數(shù)是否被正確調(diào)用，若正確調(diào)用，則記錄表示函數(shù)順利調(diào)用的文本，若調(diào)用錯誤，則記錄具體錯誤信息；

16、為了便于大模型更好地能夠理解用戶自然語言表述與生成工具之間的關(guān)聯(lián)，針對上述生成工具與參數(shù)構(gòu)建其精確而簡潔的描述。

17、進(jìn)一步地，所述輸入?yún)?shù)分為布爾值（boolean）、整型（int）、浮點數(shù)（float）、字符串及相關(guān)數(shù)據(jù)隊列(list)；其中，所述布爾值用于數(shù)據(jù)與圖件要素的顯隱操作；所述整型用于設(shè)置字體大小、線要素寬度、字體粗細(xì)、精度，無特殊情況取值應(yīng)大于零（表示精度的小數(shù)位數(shù)可取零），并小于該工具設(shè)計的最大值；所述浮點數(shù)用于圖件要素坐標(biāo)、圖件要素與點要素大小、縮放尺度、經(jīng)緯度間隔設(shè)置，取值在該工具設(shè)計的最大最小值區(qū)間內(nèi)；所述字符串用于字體、樣式、文本信息，在用于文本信息賦值的情況下，字符串長度小于該工具設(shè)計的最大長度，其余情況下，所述字符串以枚舉值形式存在；所述數(shù)據(jù)隊列用于描述顏色的rgba值。

18、進(jìn)一步地，所述上傳地質(zhì)圖要素文件，對支持的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行內(nèi)容校驗與空間一致性校驗，確認(rèn)數(shù)據(jù)的可視化排序，后依據(jù)模板進(jìn)行地質(zhì)圖圖件的初始化渲染，包括如下步驟：

19、上傳數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)容校驗：上傳地理空間格式下的文件數(shù)據(jù)，如shapefile/geojson/kml/gml/geotif/img/csv等，將相關(guān)地理信息服務(wù)與數(shù)據(jù)庫連接，如gdb/geodatabase/mysql/pgsql/wms/wfs/wmts等；若上述文件數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)內(nèi)容為空，數(shù)據(jù)無法讀取的情況，則校驗不通過，反之則通過內(nèi)容校驗；若上述地理信息服務(wù)與數(shù)據(jù)庫連接，存在連接失敗或數(shù)據(jù)無法獲取的情況，則校驗不通過，反之則通過內(nèi)容校驗；

20、對已上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行圖層排序與空間一致性校驗：對通過內(nèi)容校驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)類型和空間參考坐標(biāo)系的遍歷，對數(shù)據(jù)的陳列順序進(jìn)行優(yōu)先級排序，所述優(yōu)先級排序具體為點圖層-線圖層-面圖層-柵格影像-底圖服務(wù)；隨后對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間一致性校驗；

21、提供地質(zhì)圖制圖模板，所述模板涉及圖件元素的存在與否、大小、位置、排版的區(qū)別，選擇其一作為本次地質(zhì)圖的制圖模板；其中，所述圖件元素包括主圖、圖名、圖例、比例尺、指北針、經(jīng)緯網(wǎng)、文本標(biāo)注；

22、對上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行加載與初始渲染：在空白的制圖模板上根據(jù)確定的數(shù)據(jù)陳列順序，進(jìn)行數(shù)據(jù)的倒序加載，對數(shù)據(jù)進(jìn)行初始渲染，對點線面圖層使用隨機(jī)的單一顏色進(jìn)行渲染，對柵格圖層進(jìn)行最大最小值的灰度拉伸渲染；

23、圖件要素的初始化：根據(jù)加載數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同，初始化圖件要素，所述初始化項包括指北針的方位、比例尺的表達(dá)值、主圖的視口范圍、經(jīng)緯線的范圍、圖例的內(nèi)容；

24、上述操作執(zhí)行完成后，將地圖圖件呈現(xiàn)在系統(tǒng)的交互頁面。

25、進(jìn)一步地，所述空間一致性校驗具體為：所有數(shù)據(jù)空間參考坐標(biāo)系一致，則無需額外操作；部分?jǐn)?shù)據(jù)空間參考坐標(biāo)系缺失，其余數(shù)據(jù)空間參考一致，無需額外操作；數(shù)據(jù)空間參考坐標(biāo)系不一致，則以排序最優(yōu)的圖層空間參考坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，將其余圖層進(jìn)行空間參考坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化至基準(zhǔn)坐標(biāo)系；部分?jǐn)?shù)據(jù)空間參考坐標(biāo)系不一致，部分?jǐn)?shù)據(jù)空間參考坐標(biāo)系缺失，不一致的圖層以排序最優(yōu)的圖層空間參考坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，將其余圖層進(jìn)行空間參考坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化至基準(zhǔn)坐標(biāo)系，缺失坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)不進(jìn)行額外操作。

26、進(jìn)一步地，所述輸入地質(zhì)圖生成指令，基于大型語言模型對輸入指令進(jìn)行意圖識別，實現(xiàn)指令與地質(zhì)圖生成工具映射，對地質(zhì)圖生成工具的調(diào)用進(jìn)行后處理驗證，通過后按序執(zhí)行地質(zhì)圖生成工具，生成地質(zhì)圖圖件，包括如下步驟：

27、交互界面提供地質(zhì)圖生成指令的文本輸入框；同時提供部分不適合用文本交互的參數(shù)選擇器以增加軟件的易用程度（如底圖的枚舉項、渲染色階等）；

28、在所述文本輸入框中輸入地質(zhì)圖生成指令，并指定相關(guān)參數(shù)，所述相關(guān)參數(shù)包括渲染色階，所述指令的內(nèi)容與所述地質(zhì)圖生成工具的名稱、描述與參數(shù)有語義相關(guān)性；

29、結(jié)合所述地質(zhì)圖生成工具名稱、描述與參數(shù)，及所述地質(zhì)圖生成指令，構(gòu)建大模型的文本生成提示詞；

30、通過所述文本生成提示詞，進(jìn)行大模型文本生成服務(wù)的調(diào)用，得到地質(zhì)圖生成工具的調(diào)用結(jié)果，所述調(diào)用結(jié)果包括調(diào)用工具的名稱與參數(shù)值；

31、對校驗結(jié)果進(jìn)行后處理，若出現(xiàn)不在定義的工具庫中的工具名稱，則將該工具調(diào)用記錄舍棄；若參數(shù)類型、數(shù)量不符合，則將該記錄舍棄；若參數(shù)值超過定義上下界，則進(jìn)行邊界取值；

32、對后處理結(jié)果按序運行地質(zhì)圖生成工具，并定義消息列表存儲每個地質(zhì)圖生成工具的工具執(zhí)行消息，執(zhí)行完成后，進(jìn)行地質(zhì)圖的圖片保存；

33、將保存的地質(zhì)圖圖片，與工具執(zhí)行消息隊列在交互界面呈現(xiàn)；

34、按順序多次執(zhí)行上述步驟，直到用戶對結(jié)果滿意為止。

35、進(jìn)一步地，所述文本生成提示詞具體為：你是一位地質(zhì)制圖專家，擅長使用矢量或柵格數(shù)據(jù)生成地圖，并能靈活調(diào)整底圖；你需要根據(jù)提供的工具名稱和描述來選擇合適的工具；請盡可能準(zhǔn)確地協(xié)助并回應(yīng)人類；可使用以下工具：{tools}；

36、所述提示詞中的部分詞匯含義如下所示：

37、tools：填充所有地質(zhì)圖生成工具的名稱、描述與參數(shù)，以json形式進(jìn)行分層表達(dá)，工具之間以換行符分割。

38、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)出地質(zhì)圖圖件，支持多種數(shù)據(jù)格式，包括：

39、定義該系統(tǒng)所支持的地質(zhì)圖圖件導(dǎo)出格式，包括gis軟件工程文件、圖像文件、pdf柵格/矢量文件；

40、根據(jù)需求，確定導(dǎo)出格式與分辨率、尺寸等參數(shù)，對地質(zhì)圖圖件生成結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，存儲至用戶本地文件系統(tǒng)。

41、本發(fā)明還提供了一種基于大模型代理的地質(zhì)圖圖件生成系統(tǒng)，包括以下模塊：

42、地圖初始化模塊：包括集成地質(zhì)圖生成方法中的數(shù)據(jù)上傳、校驗、加載與初步渲染功能；

43、用戶交互模塊：包括集成地質(zhì)圖生成方法中的指令理解、工具映射、工具調(diào)用與執(zhí)行結(jié)果返回功能；

44、地圖預(yù)覽與導(dǎo)出模塊：包括地質(zhì)圖生成方法中的地質(zhì)圖圖件導(dǎo)出功能。

45、進(jìn)一步地，所述模塊的功能具體為：

46、所述地圖初始化模塊在用戶上傳地質(zhì)圖要素文件后，將對支持的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行內(nèi)容校驗與空間一致性校驗，確認(rèn)數(shù)據(jù)的可視化排序，后依據(jù)模板進(jìn)行地質(zhì)圖圖件的初始化渲染；

47、所述用戶交互模塊接收用戶輸入的地質(zhì)圖生成指令后，將基于大型語言模型對輸入指令進(jìn)行意圖識別，實現(xiàn)指令與地質(zhì)圖生成工具映射，對地質(zhì)圖生成工具的調(diào)用進(jìn)行后處理驗證，通過后按序執(zhí)行地質(zhì)圖生成工具，生成地質(zhì)圖圖件；

48、所述地圖預(yù)覽與導(dǎo)出模塊在用戶上傳地質(zhì)圖要素文件前提供并展示默認(rèn)的地圖模板，并在每輪對話結(jié)束后更新地圖，完成地圖修改后，用戶可將圖件導(dǎo)出為指定的數(shù)據(jù)格式。

49、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明設(shè)計了一種通過自然語言與大模型交互，將傳統(tǒng)軟件制圖流程轉(zhuǎn)換為地質(zhì)圖圖件生成指令，以調(diào)用制圖工具的形式實現(xiàn)地質(zhì)圖圖件高效生成的方法與系統(tǒng)。通過本方法得到的地質(zhì)圖圖件生成結(jié)果，符合用戶指令意圖，并嚴(yán)格遵循系統(tǒng)定義的制圖流程規(guī)范，使用操作便捷、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。依托于大模型代理技術(shù)，通過文本交互的方式簡化了地質(zhì)圖的制作流程，從而顯著提高了制圖效率。本發(fā)明不僅促進(jìn)了地學(xué)工程與人工智能技術(shù)的緊密結(jié)合，還為地質(zhì)圖圖件的廣泛應(yīng)用和普及提供了強有力的技術(shù)支持。