基于知识标注的地理信息语义服务框架研究

基于空间语义学基础理论,将传统的地理信息服务技术与新兴的语义服务技术相结合,建立地理信息语义服务框架及知识标注方法体系,并应用于地理空间信息服务处理中,提供智能化、自动化的地理信息服务发现、组合与触发策略;设计基于文本挖掘算法的半自动知识标注引擎,提高服务处理自动化程度,实现包含丰富语义信息的地理空间语义服务的发布;建立基于规则和推理引擎的地理信息服务匹配与发现机制,提高服务发现效率;建立地理信息服务语义标注与服务匹配评价方法,采用基于空间关联规则的标注正确性评估策略,验证知识标注价值。     

基于地理实体的面向对象矢量模型设计

空间数据模型是GIS实现地理空间数据组织、表达、分析、处理和应用的基础。针对基于要素的地理实体矢量描述方法的不足,从地理空间信息一体化管理角度,提出面向对象矢量模型(OOVM),探讨模型体系结构、空间对象的描述方法和空间数据管理模式。该模型利用面向对象的技术,将地理实体抽象为不同的空间对象,并将各空间对象的标识符、属性与方法封装在一起,便于网络环境下地理空间信息的存储和分布式管理。以公司信息管理为例,设计了基于OOVM的分布式空间数据组织过程,为空间数据库的建设和数据共享提供新的方法和思路。     

智能化制图综合在GIS环境下的实现方法研究

自动制图综合的研究长期以来未能取得突破性进展,原因之一是人们对制图综合的知识处理的深度不够。本文探讨在ＧＩＳ环境下实现智能化制图综合的方法。方法要点是：①采用知识推理＋数学模型的方法,即将基于专家知识的智能化推理与数学模型处理结合起来,用知识推理引导和操纵数学模型处理,以期达到较理想的结果;②在专家知识规则中贯穿面向地理特征的思想,即包括面向地理要素、面向地物对象－类,面向特殊地理区域等方面的知识法则。本文首先阐述在ＧＩＳ环境下实现智能化制图综合功能的策略,其次描述知识推理控制下的数学模型操作流程,以及制图综合专家知识库的组织形式;最后阐述各种面向地理特征的制图综合知识规则。     

基于空间推理的巷道三维拓扑建立

基于空间关系和空间推理理论,结合MGIS领域的需求建立巷道三维拓扑网络模型,研究巷道三维空间关系推理的算法及业务逻辑实现;开发巷道三维拓扑自动生成系统,实现了巷道空间与属性数据管理、三维拓扑自动处理、多尺度成果输出及基于三维拓扑的路径查询,为基于巷道的通风、运输、避灾、多尺度变换等应用奠定了基础。     

空间认知理论在地理信息系统中的应用研究

认知理论是传统地图制图学领域的基础理论,该理论在地理信息系统中的作用机理和表现方式值得探讨.在分析空间认知理论的应用和发展规律及当前地理信息系统集成化和智能化方向发展现状与趋势的基础上,提出了地理信息系统中的空间认知模型.同时,结合提出的空间认知模型理论详细论述了空间认知理论在地理信息系统的各种空间信息表达方式中的应用及效果,从而进一步拓宽了该理论的应用领域、扩展了地理信息系统中空间信息的表达力度.     

基于WebGIS的旅游景区空间智能评价系统研究

针对现有信息系统在空间智能评价方面的薄弱之处,运用WebGIS空间智能集成方法探讨旅游景区空间智能评价系统的设计和实现,从三方面提高了旅游景区评价系统的智能化层次:通过集成旅游景区网上调查问卷系统,提高了数据收集提取的智能化层次;通过集成旅游景区模糊综合评价模型、客流结构评价模型及旅游专家知识系统,增强了评价系统的半结构化智能推理功能;采用B/S C/S系统构架,并利用Web技术提高了人机交互界面的智能化。周庄景区案例评价结果显示,该系统原型的运行效果良好且智能化层次较高。     

优化教学策略培养学生空间能力

地理空间能力是地理学的核心能力,其培养贯穿于整个高中地理教学。但是目前地理空间能力在中学课程中没有被系统传授,目前高中地理教育的一个重大盲点。本文提出了空间能力培养的要求及主要构成要素,通过教学案例分析了在读图识图、感觉知觉、合情推理、探究活动中对学生空间定位能力、空间信息能力、空间想象能力、空间思维能力培养的教学策略。     

构建GIS高可信服务计算环境探讨

基于面向服务的分布式空间信息支撑平台,从高可信网络计算环境、高可信空间信息、高可信软件、高可信计算平台4方面探讨构建GIS高可信服务计算环境的方法及其关键技术。为实现GIS空间信息存储的可靠性和发布的安全性,建立了基于角色访问控制权限的空间数据管理模型,并研究空间信息发布的中间件技术,展望构建GIS高可信服务计算环境的发展趋势和突破点。     

基于本体(Ontology)的空间信息互操作与集成方法研究

随着Semantic Web技术的发展,基于Ontology的空间信息服务是分布式网络环境下异构空间信息资源共享与互操作实现的可行途径.在对空间信息共享与互操作发展历程、Ontology的基本理论及国内外基于Ontology的空间信息共享与互操作研究现状进行系统全面总结概括的基础上,提出了Ontology驱动的空间信息共享与互操作系统的体系框架、服务流程,并提出了今后研究的重点.基于该服务框架构建的信息系统能将分散在Internet上的各种空间资源信息动态地集成在一起,实现分布式环境下异构空间信息资源的共享与互操作.     

基于TSC-RBF的水质预测方法——以漓江阳朔河段为例

在深入分析RBF网络模型的原理和算法的基础上,对水质信息进行标准化处理,利用RBF神经网络超强的非线性拟合能力,提出一种基于时空特征—径向基函数(TSC-RBF)的时空信息推理方法。重点研究了复杂地理实体的时间、空间和属性信息的标准化处理及预测推理模型的具体构建过程,并以漓江阳朔段流域水质中COD_(Mn)和NH_3-N含量的预测推理验证该方法的可行性,为时空数据处理过程中信息推理分析提供了思路。     

地理专家系统的应用现状及发展趋势综述

地理专家系统是专家系统与地理信息系统结合的产物。该文介绍了地理专家系统的概念、框架结构等基础内容，从地理知识库、空间知识发现、推理机制、G1S与ES集成四方面阐述了地理专家系统的研究现状及进展，提出地理专家系统存在的问题及发展趋势。     

地理空间认知综述

地理空间认知研究是地理信息科学的核心内容之一,包括地理事物在地理空间中位置的研究和地理事物本身性质的研究。地理空间认知作为认知科学与地理科学的交叉学科,需将认知科学研究成果进行基于地理科学的特化研究。从认知过程的角度对地理空间认知研究进行综述,包括地理知觉、地理表象、地理概念化、地理知识的心理表征和地理空间推理。     

基于场所的GIS研究

探讨从地理空间认知出发,实现基于场所的GIS（PB—GIS）的相关问题。PB—GIS以场所为核心,显式表达地理空间知识,并遵循特定规则进行定性空间推理,从而服务于空间行为决策。比较PB—GIS与基于坐标的GIS（CB—GIS）之间的差异和适合解决的问题,并描述定性空间推理的特点及其在PB—GIS中的应用。在分析实现PB—GIS的关键技术基础上,采用三层架构设计了一个PB-GIS的概念体系结构。     

社会感知与地理空间智能的研究动态与展望——“社会感知与地理空间智能”专栏导读

地理大数据及其提供的社会感知手段为信息地理学、人文地理学带来了全新的研究范式,在“人—地”关系研究中发挥了重要价值。地理空间智能(GeoAI)作为地理空间科学与人工智能相结合的交叉研究方向,有力提升了对于地理现象和地球科学过程的动态感知、智能推理和知识发现的能力。该文系统综述了社会感知与地理空间智能研究的发展动态,在此基础上,对大数据时代社会感知研究面临的挑战和发展趋势进行了展望。     

地理空间中的空间关系表达和推理

针对地理空间中的应用,归纳了在空间关系的表达与推理中不同于人工智能领域研究的一些特点:在人工智能领域,更注重建立形式化的推理系统;而在地理信息科学中,则需更关注地理空间的特点以及地物的地理语义。该文基于地理空间和地理现象的本质且顾及地理空间认知,总结了地理空间中空间关系表达和推理的特点,具体包括空间的有限性、地球的球面特征、地物的地理语义、地物形状的复杂性、面状地物、特殊的空间关系、空间关系的层次性与尺度相应原则、不确定性、三维与时态特性九方面;进而介绍了地理空间关系表达的两个应用,即地理信息检索和基于对象的图像分析。该文的探讨可为地理信息科学中的相关研究提供方向性指导。     

中学生地理空间思维能力提高的影响因素——基于甘肃省白银市第一中学高一学生的实证研究

地理空间思维能力是人类认识地理环境的基本能力,也是学生的地理核心素养,其影响因素及作用机制是当前迫切需要解决的基础理论问题。本文初步假设一般智力水平、生活环境特征、地理学习兴趣、地图使用习惯、地理问题关注习惯、方向敏感程度、地理专业知识等7个因素为地理空间思维能力提高的影响因素。通过样本测试取得甘肃省白银市第一中学高一年级126个学生样本的地理空间思维能力及其假设的7个影响因素数据。借助SPSS 23.0软件,运用相关分析、独立样本T检验、单因素和多元线性回归分析等方法,证实一般智力水平、地理专业知识、地图使用习惯是学生地理空间思维能力提高的必要条件,地理学习兴趣是其重要条件,上述4个因素为地理空间思维能力提高的影响因素,其作用强度从大到小依次为：一般智力水平>地理专业知识>地图使用习惯>地理学习兴趣。其中一般智力水平和地理专业知识对地理空间思维能力有较强的预测作用。此外,还发现无论地理空间思维能力还是7个假设的影响因素,均未发现有显著的男女性别差异,说明上述规律具有性别普适性。     

空间关系推理方法分类体系

为对已有空间关系推理方法进行分析和评价,必须建立空间关系推理方法的分类体系.合理的分类体系不仅有利于正确理解和使用已有空间推理方法,更有助于提出新的空间关系推理方法.该文将空间关系种类、空间关系描述模型、推理参照系统、空间对象动态变化、空间对象类型、空间对象复杂程度、对象尺度特征、对象层次特征8个因素作为指标,建立了空间关系推理方法分类体系;以此体系为标准,分析和评述了已有空间关系推理方法.     

Applying case-based reasoning techniques in GIS

This paper outlines an approach in applying artificial intelligence techniques to solve spatial problems. The approach consists of combining casebased reasoning with geographical information systems to form a hybrid system to solve spatial problems. In this paper, the hybrid is applied to the problem of soil classification which is solved by searching the case base for other spatial cases similar to the problem case. The knowledge from the retrieved case is used to formulate an answer to the problem case. The paper compares the results from this new approach with a traditional method of soil classification.     

Superintelligence and Natural Resources: Morality and Technology in a Brave New World

A growing majority of artificial intelligence (AI) scientists and engineers believe human-level intelligence will be attained before the dawn of the 22nd century, while a large number believe this will happen much sooner. At this point, the elevation to “superintelligence,” or systems that have superhuman levels of general intelligence, would likely proceed very rapidly. With this in mind, this commentary has three goals: (1) to provide an overview of how a leading scholar, Nick Bostrom, conceives of superintelligence, with its potential and risks, (2) to bring attention to a burgeoning form of common pool resource extraction, space mining, that may benefit from superintelligence management, and (3) to suggest that environmental social scientists should play a key role in programming seed AI, infusing it not only with our existing collective knowledge, but also with just values.