人工智能在城建檔案管理中的應用探討

文/余姚市住房和城鄉建設局 董雯雯

面對當前不同企業中的城建規劃檔案、招標檔案、投標檔案、施工檔案、竣工驗收檔案等內容，應采用JAVA或Java EE匯編語言、JSP網頁開發技術，以及虛擬主機、API接口、網絡云服務器等的云計算技術，建構起城建檔案的網絡信息化系統，對某一空間區域內的城建檔案，作出數據挖掘與整合、信息查詢、業務服務執行等的集中管理，帶動城建檔案資源的存儲、開發與共享。

一、開展城建檔案數字化管理的重要意義

（一）削減城建檔案資源管理的人力、物力與資金成本。大數據及云計算技術、“互聯網+”技術、5G通信技術等人工智能技術快速發展的背景下，對于不同城市區域、企事業單位的城建檔案管理，也開發出數字化網絡云服務的管理系統，進行傳統紙質化城建檔案的掃描、錄入、篩選分析與存儲管理。因此，數字化、云服務化城建檔案管理模式的實施，能夠大大減少以人力資源為主的檔案管理工作量，削減與降低檔案管理的人力、物力、資金成本，使得不同企業利用文檔掃描儀、電子錄入系統，進行不同類別城建檔案的自動化、智能化管理。

（二）加強數字化城建檔案資源的共享管理、異地云備份。依托于SQL Server網絡信息化系統平臺，建立城建檔案館、異地檔案備份數據庫，可以按照不同檔案內容的來源、文件大小、數據格式，對現有的文檔、圖像、視頻、音頻等檔案資源，進行數字檔案信息的掃描、上傳、存儲與異地備份。因而在網絡云服務檔案管理系統中，可以實現海量檔案資源的自動搜集、專用信貸傳輸、云端數據存儲、數據與服務共享，為外部用戶、檔案管理人員的城建檔案訪問與調用提供支持。

（三）提高城建檔案自動化搜集、檢索、整合管理的質量。城建檔案管理涉及不同城建規劃項目數據，以及城建招投標數據、施工數據、竣工驗收數據等記錄與管理。借助于網絡云服務的城建檔案管理系統，對有關公共基礎設施、企事業單位的城建檔案數據，開展自動化搜集、檢索、分析與整合管理，可有效提升不同類別檔案信息的統一資料搜集、錄入與存儲效率，最大程度保障城建檔案的真實可靠性、城建檔案管理的質量。

二、城建檔案管理中使用的重要人工智能技術

（一）大數據挖掘技術。根據《城市建設檔案著錄規范（GB/T50323）》《建設工程檔案信息數據采集標準T/CECS 707-2020》等文件的規定，當下不同城建規劃項目、企事業單位中涉及的城建檔案，通常包括公路、鐵路、水運、橋梁、房屋、供電、供熱、給排水、燃氣、照明等多方面內容，因而需要針對海量化的城建檔案數據信息資源，進行不同檔案重要文檔、日志、表單或圖像信息的挖掘。這一情況下，引入大數據挖掘技術，構建以Hadoop應用程序框架、spark大數據處理引擎等為主的分布式計算框架，并利用多元線性回歸的統計分析算法、機器學習算法，進行某一城建單位內檔案信息的收集、挖掘、處理與存儲，可幫助管理人員完成相應的檔案工作決策。

（二）虛擬化與并行計算技術。在城建檔案網絡管理平臺中，對網絡計算機、服務器、存儲器、I/O連接接口、應用程序等軟硬件作出虛擬化，是大數據云計算的重要組成技術之一。當前對網絡軟硬件設施虛擬化的技術執行，通常會借助于MVC框架、VMware服務器、hypervisor應用管理程序，開展城建檔案網絡系統中的軟硬件虛擬化，虛擬出CPU微處理器、Web server服務組件、OS操作系統、I/O接口，來為城建檔案信息的分布式并行處理提供軟硬件支持。

而分布式并行計算技術作為海量化數據的處理計算，主要將某一數據計算任務分解為多個小任務，進行城建檔案數據處理的任務分配、并行計算任務執行，將計算任務分配至相應的虛擬化硬件模塊、數據節點完成信息資源處理。

（三）B/S數據服務架構技術。B/S數據服務架構也被稱為瀏覽器/服務器架構模式，主要通過構建Web網絡瀏覽器的工作界面，來完成用戶客戶端、服務器端（Server）之間的數據交互，以及不同數據庫請求、業務請求任務的執行?，F有城建檔案系統的B/S數據服務架構，主要包括客戶端、Web服務器、數據庫服務器等組成層級。

其中客戶端層級為Web瀏覽器頁面，通常采取JsP動態網頁開發技術、Java EE匯編語言，將已編寫完成的HTML代碼轉換為網頁，用于用戶數據信息訪問、業務請求等的響應，并將數據訪問或處理請求發送至后臺服務器。之后Web服務器為B/S架構的中間層，主要通過借助于Spring MVC框架，進行數據訪問、數據處理、進程響應請求的執行，并將執行結果返回客戶端瀏覽器。數據庫服務器為B/S架構的最底層，可用于接收外部客戶請求、發出數據庫請求操作，方便城建檔案信息的查詢、調用與存儲。

三、城建檔案網絡信息化管理系統的組成架構

本文在網絡計算機、后臺服務器、存儲器、數據庫等硬件的基礎上，采取JAVA、Java EE等匯編語言，以及hypervisor應用管理程序、MVC框架、VMware服務組件，搭建起用于資源管理的網絡信息化系統，整個系統被部署在SQL Server數據管理平臺，展示頁面為瀏覽器/服務器（B/S）網頁架構。

在此基礎上，添加城建檔案信息的數字化掃描儀、GIS地理信息系統、XML文件存儲與備份引擎、分類服務器，進行城市公共基礎設施、房屋建筑等城建檔案的管理，包括數字化檔案搜集、挖掘、加工處理、存儲與備份，具體的網絡信息化檔案管理系統結構如圖1所示：

圖1 城建檔案網絡信息化管理系統架構

從圖1的城建檔案網絡信息化管理系統架構可以得出：在虛擬主機、API接口、網絡云服務器、工作流引擎、XML文件存儲與備份引擎等軟硬件的支持下，當前網絡化城建檔案管理模式，主要包含城建檔案管理系統、城建業務管理系統、城建聲像檔案管理系統的組成部分。

以上不同城建檔案管理的系統模塊，可針對從外部用戶客戶端渠道接收的城市市政檔案、房屋建筑檔案、管線工程檔案、其他電子化文件檔案，由XML引擎、工作流引擎等對多種檔案信息進行識別判斷。然后依托在線城建檔案業務管理的監控平臺，開展檔案庫房溫度、濕度的實時監控，并提供傳統紙質檔案、照片檔案、錄音錄像檔案等的資源搜集、數字化加工、存儲與備份管理。

在完成多源城建檔案信息的處理、存儲后，利用城建檔案門戶網站的服務窗口，進行互聯網檔案信息發布、內容檢索、在線業務指導、交互反饋等的功能設置，由外部用戶經由Web網站交互端口，發出數據信息訪問、數據處理請求。隨后將數據訪問、數據處理請求的任務執行結果進行分類提取，并在Web網頁交互端口中顯示，得出城建檔案的重要數據、類別數據信息，可支持城建檔案瀏覽、上傳、下載與共享服務的功能實現。

四、城建檔案網絡信息化管理系統管理功能實現

（一）網絡系統登錄界面。借助于JSP動態網頁開發技術、B/S網頁服務架構，進行城建檔案信息化管理系統的界面制作與登錄。由城建檔案網絡平臺的管理人員，根據外部用戶的等級分配訪問權限，用戶在輸入賬戶名、密碼等信息后，后臺服務器會對JSP網絡頁面的訪問代碼，進行登錄值、驗證信息的編譯與操作響應，若登錄信息正確則跳轉至系統業務界面。

城建檔案系統業務執行界面，包括城建檔案信息登記、檔案責任書報送、文檔及聲像資料上傳、業務交流等的組成模塊，分別負責多種工程信息的數據填寫，以及圖片、視頻的拍攝與上傳，并保存城建檔案信息至后臺服務器。

而在開展城建檔案系統信息登記、文件資料上傳、業務交流之前，需要先利用JSP網頁前端驗證法，對用戶賬戶名、密碼等登錄信息進行保存后的驗證，具體的執行流程如下：

1.發送用戶名請求的字符串，獲取“用戶名”參數信息并修剪。2.若系統請求失效，則返回有關“用戶名”獲取請求的參數信息，否則繼續執行以下程序。3.若輸入用戶名為空，則設置用戶信息==0，將以上發送的錯誤信息返回，并立即跳轉至登錄界面、重定向System.out系統。4.若輸入的用戶名、密碼正確，則登錄并保存用戶信息。

（二）城建檔案的自動搜集、掃描上傳。在《城市建設檔案著錄規范（GB/T50323）》《建設工程檔案信息數據采集標準T/CECS 707-2020》等文件指導下，依托地方城建檔案的數據中心、網絡信息管理平臺，以及外加的自動掃描儀、服務器集群等基礎軟硬件設施，對某一企事業單位內部的城建檔案，包括城建文本、圖像、音頻、視頻、超媒體鏈接等文件資源，開展自動化的數據信息掃描、冗余噪聲處理，完成城建檔案管理的前端訪問請求、數據輸入控制。

（三）城建檔案的挖掘與加工處理。在某一廣域網或局域網空間內的城建檔案處理過程中，通?；贛apReduce集群平臺、hypervisor應用管理程序、HDFS分布式文件存儲系統，進行網絡平臺內的計算機、服務器、存儲器、I/O接口等的軟硬件虛擬化。之后利用多種虛擬化硬件的數據節點，包括名稱節點（NameNode）、數據節點（DataNode），開展不同類別城建檔案的數據挖掘、加工處理。

首先借助于hypervisor vSphere虛擬化程序的服務組件，包括Sqoop、Flume數據采集組件，對外部客戶導入的城建檔案數據資源，進行數據信息來源、文檔大小、文件格式等的日志信息挖掘。之后針對挖掘到的城建檔案信息資源，作出冗余數據的預處理，通常由MapReduce集群平臺負責，經歷城建檔案數據的清洗、集成、選擇和變換等執行流程，去除存在錯誤、重復的冗余數據噪聲，以保障后續城建檔案數據存儲的準確性。

（四）城建檔案資源存儲與遠程備份。網絡數字化城建檔案資源的歸檔存儲、遠程備份管理，主要依托后臺云服務器、存儲器、數據庫的軟硬件，對已經整理完成的城市規劃、房屋、道路、橋梁、水電、管道、園林等檔案信息，進行分類的數據整合、規范集中存儲，以便于城建檔案部門、檔案管理人員、外部用戶的訪問和調用。

而在城建檔案數據信息的遠程備份，則利用本企事業單位的主數據庫，與其他數據庫備份機之間，經由5G通信技術、TCP/IP協議建立網絡連接，傳輸本地的城建檔案文件資源至異地備份，同時更新日志實時傳送至備份數據庫之中，并將城建檔案數據的存儲與備份結果，在Web網頁交互端口作出顯示。

五、結語

面對城市區域日益增多的公共基礎設施、房產建設項目，如何對存在的海量化城建檔案數據進行全面的挖掘、篩選與存儲管理，成為城建檔案部門關注的重要課題之一。借助于MVC框架、VMware服務器、hypervisor應用管理程序等框架，以及Web service組件、Agent組件、XML中間件等的組件，進行海量化城建檔案的搜集、檢索、挖掘、加工處理、存儲與備份，滿足大規模城建檔案數據的管理需求。