基于本体属性的基础地理信息概念语义相似性计算模型

语义相似性对于知识自动共享与集成起着非常重要的作用。在许多地理信息的应用领域,通常直接将分类体系作为领域(或任务)本体,并基于此计算概念间的语义距离以实现相似度计算。该方法虽然能够快速、简便地计算概念间的语义相似度,但是有时却因为分类体系的改变而造成相同概念间的相似度产生差异,甚至可能是错误的计算结果。本文面向基础地理信息领域,利用属性枚举方法表达概念的本质语义特征,从基础地理信息概念的内涵出发,提出基于本体属性的语义相似性计算模型。该模型将每个概念表达为本体属性集合,利用相关本体属性的相似性,结合权重信息计算概念的相似性。最后从基础地理信息概念中提取出100组样本,计算概念间的语义相似度并验证基于本体属性模型的有效性。实验结果表明基于本体属性的模型能更合理地计算出基础地理信息概念的相似度。     

基于形式本体的基础地理信息语义分析——以陆地水系要素类为例

以国家基础地理信息中陆地水系要素为案例,讨论其规范定义中语义描述的模糊性。鉴于本体被认为是一种克服语义屏障的有效方法,本文基于形式本体的原理,提出一种对地理信息形式化语义分析的范例方法,即在概念化的基础上,利用属性组来表达概念语义,通过定义概念的本体属性来明确及规范化地表达概念的语义。通过具体分析,本文给出基础地理信息陆地水系要素的形式化语义。     

基于Protégé的交通地理本体构建方法

随着信息技术的飞速发展,网络信息日益丰富,尤其是地理信息,随之而来的地理信息检索技术逐渐成为地理信息科学领域的重要研究课题。传统的基于关键字语法匹配的信息检索技术,查询返回的结果往往存在很大的信息冗余,因此当人们出门在外需要检索地理信息时,为了从返回的查询结果中搜索到有用的信息,常常要耗费大量的时间。然而,引入基于本体(Ontology)的语义检索技术,通过定义明确的领域概念、属性和实例来建立领域本体及其推理机制,来发掘概念、实例之间隐含的信息,从而实现基于语义的智能地理信息检索,这无论对地理信息检索的效率还是准确率来言,都是极大的突破。本文以交通领域本体为例,并采用Protégé本体构建工具实现交通本体的构建。     

地理本体研究综述及趋势分析

地理本体是表达地理概念以及地理概念之间关系的有效手段,包含本体属性、一般关系和空间关系等语义信息,是实现地理信息共享和提供智能地理信息服务的一个研究重点。此处从地理本体的概念出发,介绍了地理本体研究的基本内容,详述了地理本体语义研究关键技术的基本原理和方法,总结了地理本体在地理信息科学领域中的主要应用,最后在此基础上着重探讨了目前地理本体研究中存在的主要问题,并分析了地理本体的发展趋势,为以后的研究指明方向。     

语义驱动的地理实体关联网络构建与知识服务

知识服务是GIS的重要应用方向,海量文本数据中蕴含的丰富隐式地理信息的分析与挖掘成为热点研究问题。在自然资源管理领域,一定时空范围内的自然资源分布相对独立和分散,文本中的丰富语义信息零散、庞杂且高度非结构化,缺少有效的组织表达、关联整合与综合应用方案。本文面向自然资源管理领域的文本数据和自然资源实体,提出了语义驱动的地理实体表达框架,通过语义描述、空间位置、属性特征和时间演化四元组来组织表达文本内蕴的地理实体多域信息,并从概念、空间、属性和时间4个维度定义并表示实体间的多类语义关系;继而按照地理实体信息抽取、信息存储和语义关联构建等步骤,给出了多维度地理实体关联网络的构建方法,并设计了基于关联网络的知识问答服务算法;最后,以建设用地审批为例,利用审批过程电子文本数据,完成建设用地信息的实体化表达、建设用地实体关联网络的构建及知识问答服务的实现。试验与分析结果表明,本文的理论与方法能有效促进自然资源管理领域文本中地理信息的有机整合、充分关联与科学管理,为提升自然资源领域信息的应用与社会化服务水平提供切实可行的途径。     

一种新的地理本体构建方法研究

地理本体区别于其他领域本体的显著特征是具有空间拓扑特征。目前,还没有比较完善的地理本体实例描述方法及地理本体构建方法,本文在本体实例构建方法的基础上研究地理本体实例描述方法,通过物质成分、物理形态、空间分布、功能、等级等5方面属性信息及拓扑关系、方向关系、位置关系等3方面空间拓扑特征描述地理本体实例,并以黄河为例,利用OWL语言对其进行形式化描述;研究了基于实例描述方法的地理本体构建方法。     

基于本体属性特征学习的地理要素分类语义映射方法

地理空间数据异构问题长期并将持续存在,作为克服语义异质的关键技术,地理类别概念之间的语义映射研究已经引起了广泛的关注。综合利用地理类别概念集的本体属性内涵、分类层次结构等语义信息,提出一种基于本体属性特征学习的地理要素分类语义映射方法。该方法将本体属性特征作为基础语义框架,建立地理类别概念的语义特征向量化描述,并提出一种新的层次编码机制来标识地理类别概念的分类状态;接着引入BP神经网络建立本体属性特征向量与概念分类状态之间的非线性关系,从而支持概念语义映射。通过两种不同地理信息标准下陆地水系要素概念的语义映射测试,验证了该方法的可行性和有效性。     

地理信息共享框架及模型研究

地理信息共享是地理信息系统研究领域的重要研究方向之一.自地理信息共享的概念提出以来,对其研究更多的是集中在技术层面,但并不能期望所有地理信息共享的障碍都能通过技术上来解决.论文从非技术视角分析了近年来国内外的几个典型地理信息共享框架/模型,对它们的优缺点做了较为详细的评述,提出了地理信息共享未来的研究方向.     

基于全景图的地理现实增强技术研究

介绍了基于全景图进行地理现实增强的构造方法,根据空间认知的规律分析了全景图中增强目标的确定、待增强属性信息的选择、地理空间信息到全景图的空间定位、信息表达模式等4个关键技术,结合实例构建说明了基于全景图进行地理现实增强的主要流程和预期效果,可为进一步进行理论研究和技术突破提供一定的参考.     

地理国情监测目录标准化探讨

对要素信息编目的概念与原则进行介绍,探讨设计地理国情监测目录的框架。通过对编目内容与流程、监测范围、目录内容、要素整理、要素分类、要素属性、监测周期、目录组织等方面的分析,研究地理国情监测目录标准化的实现。目录标准化研究有利于使用者了解地理国情监测数据的内容和含义,对促进监测数据的分发、共享和应用,引领与推进地理国情监测工作;实现标准化具有重要意义。     

A holistic approach to aligning geospatial data with multidimensional similarity measuring

Semantically aligning the heterogeneous geospatial datasets (GDs) produced by different organizations demands efficient similarity matching methods. However, the strategies employed to align the schema (concept and property) and instances are usually not reusable, and the effects of unbalanced information tend to be neglected in GD alignment. To solve this problem, a holistic approach is presented in this paper to integrally align the geospatial entities (concepts, properties and instances) simultaneously. Spatial, lexical, structural and extensional similarity metrics are designed and automatically aggregated by means of approval voting. The presented approach is validated with real geographical semantic webs, Geonames and OpenStreetMap. Compared with the well-known extensional-based aligning system, the presented approach not only considers more information involved in GD alignment, but also avoids the artificial parameter setting in metric aggregation. It reduces the dependency on specific information, and makes the alignment more robust under the unbalanced distribution of various information.     

地理属性和图形属性耦合的信息编码模型

对地理信息进行编码,是ＧＩＳ设计中最重要的技术步骤之一,它代表着现实世界与信息世界的界面。本文从地图的模型化和空间认知过程出发,提出地理实体编码模型与图形实体编码模型的概念,并着重分析了代表这两类不同编码方式的软件对制图功能的影响,并在此基础上提出了地理属性和地图图形属性耦合的信息编码概念模型。     

Advancing New Testament interpretation through spatio‐temporal analysis: Demonstrated by case studies

This article explores, via three case studies, how spatio‐temporal analysis can advance New Testament text interpretation. Acts 2, verse 9 to 11 is the text of study. Case study 1 applies network analysis to data representing the Roman road network constrained by parameters valid for ancient times. This analysis provided new information on the background of people attending a festival in Jerusalem. Case study 2 located geographical entities from the text in a cartographic visualization and provided supportive information to compare contemporary textual resources. For the disciplines of textual and conjectural criticism (case study 3), spatio‐temporal analysis opens a new window to study what would be the most probable variant of the original text. The case study puts emendations that have been proposed over centuries in a 3D spatial context and provides in this way a sophisticated tool to relate different alternative variants of a specific text. From the case studies, it can be concluded that spatializing, visualizing, and spatially analyzing geographical concepts from the texts in Acts 2 contributes to the field of New Testament interpretation. Further work will elaborate on the findings.     

Geo-Pragmatics for the Geospatial Semantic Web

Geo‐Pragmatics is introduced here as an enhanced representation for ontologies in which geospatial, geographical and geoscientific concepts are not only defined, but their pragmatic context is also captured and potentially reasoned with. A framework for representing such context is developed using three core aspects: dimensions, agents and roles. Dimensions consist of a concept's origins, uses and effects; these are generated by the interaction of human, machine and natural agents, and involve entities with roles developed from method‐driven perspectives and epistemic‐driven versions. The relationship between these core aspects is explored conceptually and implications for geoscientific ontologies are discussed, including identification of a basic ontological type, the situated concept, whose meaning is defined by its geographical‐historical context. Geo‐pragmatics should help geoscientists evaluate the scientific merit, and fitness for scientific use, of geoscientific ontologies in emerging e‐science initiatives.     

中文文本的地理命名实体标注

通过文本中地理信息的语义解析,可以帮助人们深入理解空间认知和空间语言的表达规律,解决自然语言与地理信息系统（GIS）之间的语义障碍问题,提升GIS空间查询、空间推理、地理信息检索和地理信息服务的智能化水平。制定标注体系和建立标注语料库,能够发现自然语言中地理信息描述的语言结构,建立它们的元数据。本文在分析中文文本和GIS中地理实体描述和表达机制差异的基础上,结合地理命名实体描述的语言特点,制定了中文文本的地理命名实体标注体系和标注规范,并以GATE（General Architecture for Text Engineering）作为标注平台,构建了基于《中国大百科全书中国地理》（简称“GeoCorpus”）的大规模标注语料库,较为有效地解决了当前相关标准和规模化标准数据匮乏的问题。     

基于地理实体的数据库建设探讨

新型基础测绘体系建设是我国全面提升基础测绘保障服务能力和水平的重要发展战略,而地理实体分级的非尺度基础时空数据库建设是其中的一项重要内容。厘清了地理实体与地理要素之间的关系,设计了地理实体编码和通用属性,梳理了地理实体建库的技术路线,为基于地理实体的新型基础测绘生产奠定了基础。     

Ontology‐supported Querying of Geographical Databases

Querying geographical information systems has been recognized as a difficult task for non‐expert users. Furthermore, user queries are often characterized by semantic aspects not directly managed by traditional spatial databases or GIS. Examples of such semantic geospatial queries are the use of implicit spatial relations between objects, or the reference of domain concepts not explicitly represented in data. To handle such queries, we envisage a system that translates natural language queries into spatial SQL statements on a database, thus improving standard GIS with new semantic capabilities. Within this general objective, the contribution of this article is to introduce a methodology to handle semantic geospatial queries issued over a spatial database. This approach captures semantics from an ontology built upon the spatial database and enriched by domain concepts and properties specifically defined to represent the localization of objects. Some examples of the use of the methodology in the urban domain are presented.     

基于地理事件的时空数据模型及其在土地利用中的应用

本文通过分析基于位置和基于对象的空间数据表达方法的特点,顾及与空间相关的属性与地理实体空间特征之间的相依关系,将“地理事件”引入模型,提出一种顾及“隐含”地理事件和“显式”地理事件的时空数据模型(GESTDM模型).本文提出的模型能够同时提供基于位置、基于对象和基于时间的时空表达和查询功能.将该模型应用于土地利用领域,...