地学专家系统的知识化数据模式研究

介绍了地学专家系统的知识化数据结构的设计原理与实现方法,采用知识表示的框架网络结构描述地理环境的实体单元,将各级专家知识的表示以指针链接,形成了由知识到语义的框架网络。采用了基于知识的扩展R-F 关系数据模式进行专家知识的表示,并讨论了系统知识库的组织结构和推理机的设计原理。该数据结构可以实现地理实体及其相互关系的完整性描述,并使系统知识库的操作简便易行,保证了推理机的实现。以乌鲁木齐河流域为试验区,阐述了流域土地合理利用规划决策专家知识的表示方法,以及专家知识表示的基本规则和系统专家知识的组织方式。此外,还讨论了系统推理机推理规则的设计原理与组织方法及推理算法。     

基于井位部署业务的勘探开发领域业务过程本体构建

为解决勘探开发领域知识提取和共享问题,以井位部署业务为例,将过程本体思想引入勘探开发领域,形成勘探开发领域过程本体及其框架;借鉴过程本体在其他领域的构建方法,利用勘探开发领域的业务模型形成的统一标准的数据资源,提出勘探开发领域的业务过程本体的构建方法。该结果对勘探开发领域知识库和勘探开发决策支持系统建设有一定的借鉴作用。     

规划辅助决策专家系统设计与应用

本文介绍了土地合理利用规划辅助决策专家系统(DADES)的构建原理与实现方法,讨论了DADES中专家知识的表示方法与推理控制策略。系统将领域专家知识划分成不同的层次和类型,采用框架网络数据结构和产生式规则表示地理学领域专家的专门性知识与经验性知识,使知识的表示简洁易于理解。在知识的推理策略中引入不精确推理机制,保证了推理机制的实现。以乌鲁木齐河流域为试验区,阐述了流域土地合理利用规划决策专家知识的表示方法,以及专家知识表示的基本规则和系统专家知识的组织方式。此外,还讨论了系统推理机推理规则的设计原理与组织方法及推理算法。     

为地理知识库构建位置本体

随着网络中各种地理相关的应用越来越多,要想解决地理空间信息语义层次上的应用问题,就需要用到地理知识库.其中本体是地理知识库的核心.地理本体是研究地珲信息科学领域内小同层次和不同应用方向上的地理空间信息概念的详细内涵和层次关系.本文为地理知识库构建了极具实用性的的位置本体,并详细阐述了基于ETL的数据知识库从资源采集,到数据集成,最后到本体构建的过程.     

基于通用知识库的地理实体开放关系过滤方法

文本数据为地理知识服务提供了海量资源。面向文本数据的地理实体关系抽取是地理知识图谱构建的核心技术,直接影响地理知识推理与服务的质量。由于文本数据不可避免地含有噪声,从文本中抽取的地理实体关系需要质量评价和信息过滤。本文提出一种基于通用知识库的地理实体关系过滤方法,针对已抽取的地理实体关系从中筛选出高质量的结果：先利用“本体知识”、“事实知识”和“同义词知识”构建地理关系知识库,作为信息过滤的参照数据;再基于分布式向量表示模型度量已抽取的地理实体关系与参照数据之间的语义相似性,以提高地理知识图谱的丰度与鲜度。实验结果表明,相比业界流行的“Stanford OpenIE”工具,本文所提出的方法可将置信度区间[0, 0.2]和[0.8, 1]的MSE（Mean Square Error）从59.27%降至3.94%,AUC(Area Under the ROC Curve)从0.51提升至0.89。     

基于本体的金矿知识图谱构建方法

“地、物、化、遥”等地质矿产勘查和科研工作建立了海量的矿产调查数据,蕴含丰富的成矿构造背景、产出地质环境、矿床地质特征、矿床成因模式等与成矿和分布相关的知识。海量矿产资源相关数据向有效成矿规律知识的转换,已逐渐成为提升地质找矿精度的突破口。本文引入知识工程中本体知识表示技术,开展金矿知识图谱构建方法研究。首先,梳理了金矿成矿模式,确定了金矿概念、金矿实体以及地质特征、成矿特征等属性,运用自顶向下的领域本体知识表示方法构建金矿知识图谱的模式层;其次,基于结构化、半结构化和非结构化的多源异构地质数据源,采用深度学习模型实现金矿信息提取和语义解析,丰富金矿知识图谱的数据层,采用自底向上的方式构建金矿知识图谱;最后,基于图数据库开发了金矿知识管理系统,实现金矿数据管理、知识获取、金矿知识可视化表达、知识库管理、金矿找矿知识查询等功能。本文研究成果可形成“数据-知识”联合驱动的金矿找矿方法,为地质勘查工作中识别、控制和管理矿产资源、提升找矿精度提供参考。     

形态本体及其在地理空间数据发现中的应用研究

地理空间数据语义异构是实现数据关联、数据智能推荐和精确发现的主要瓶颈。地理空间数据本体被认为是解决地理空间数据语义异构的有效方法。形态特征是地理空间数据(除时空、要素内容外)的重要特征,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文首先在系统分析地理空间数据形态特征的基础上,提出地理空间数据形态特征的概念体系。然后,建立地理空间数据形态本体模型,提出形态信息的本体表示方法,并构建地理空间数据形态本体。最后,基于形态本体的本体库,利用Jena本体推理技术,开发地理空间数据语义检索原型系统,并将形态本体应用于国家地球系统科学数据共享平台的元数据检索中。实验结果表明,地理空间数据形态本体可以有效地解决数据形态特征的语义异构,提高数据发现的查全率和查准率。本文的研究方法和成果对解决其他领域数据的语义异构,有重要的参考意义。     

基于地表覆盖数据的湿地知识图谱构建

湿地作为地表覆盖类型的一种，对于生物多样性与气候变化有着重要的意义，也是人类的基本生存环境之一。为更好地理解和表达湿地知识及分类间关系，本文提出了一种基于本体的湿地知识图谱构建方法。首先，利用GlobeLand30数据、生态地理分区数据，围绕湿地类型、特征分布等要素分析湿地领域知识，提取知识间的语义关系，通过本体建模形成湿地知识图谱的概念框架；其次，融合百度百科数据等进行湿地实体的提取、属性信息抽取，丰富湿地知识图谱的数据层；最后，使用图数据库Neo4j存储实体关系和实体属性，实现了湿地知识图谱构建。本文构建的知识图谱扩充了湿地实体的概念描述信息，探索了顾及时空特征的湿地知识表示方法，为地表覆盖领域的知识图谱构建提供了一个应用范例。     

基于案例推理的历史登陆战役地理环境分析

基于案例推理是智能决策辅助系统中的一种重要技术。本文结合历史登陆战役地理环境,对登陆战役所涉及的各种地理要素进行了分析,把登陆地域所涉及的领域背景知识表示成概念层次树形式,使数据的分布模式具有更强的可视性。将案例推理技术引用于历史登陆战役地理环境查询分析系统,研究案例库的结构设计、案例的组织和表示、地理环境处置规则的表示等。叙述了案例库的建立方法、属性权重算法和相似性度量算法,以及系统的结构和实现方法。     

基于GML的时空地理本体模型构建及应用研究

时空地理本体模型是一套描述地理时空知识的形式化说明规范,是构建时空地理本体实例的基础和参考。本文基于GML规范及时空推理理论提出了一种时空地理本体模型的框架,并详细阐述了其组成:要素模型、几何模型、空间关系模型、时态模型中类的关系和所涉及到的属性定义,并基于该本体模型给出了应用实例--行政区划本体设计和构建方法。文中所提出的时空地理本体模型,对开展面向不同应用的地理本体实例的构建和共享研究具有一定参考意义。     

基于本体的基础地理信息分类层次研究

本体源于哲学,近年来在人工智能和计算机科学领域得到广泛应用,主要用于知识的表达、共享及重用.将本体引入地理信息科学领域,对于实现地理信息知识的表达、共享及重用具有重要意义.基于此,本文从本体的含义与结构出发,在分析现有基础地理信息分类基础上,详细阐述了基于本体的地理要素分类方法,结合领域专家所建立的分类体系,提出了基于本体的基础地理信息分类,并实现了基本的基础地理信息分类体系.     

地质年代本体及其在语义检索中的应用

不同国家、语言和版本的地质年代概念体系中普遍存在的语义异构问题,以及概念之间、概念与数据之间缺少语义关联等问题,阻碍了概念的准确理解和应用,难以满足数据集成、检索的应用需求。地质年代本体是解决这些问题的有效方式。但现有研究主要针对国际地质年代概念体系,其内容和表达方式不完全适用于国内的概念体系。本文提出以中国地质年代和地层概念体系为主的地质年代本体,设计了本体中各概念属性信息,尤其是时间信息的语义表达方法。在此基础上采用模块化方法相应构建了本体,并设计实现了一个本体应用原型系统,提供了以地质年代本体知识库为基础的概念查询检索功能,以及融合全文检索技术和地质年代本体的数据语义检索功能。应用案例的初步结果表明,本研究构建的地质年代本体能为用户提供表现形式多样的知识查询服务,能较好地解决地学概念与数据中存在的语义异构、关联缺失问题,更为智能、完整、准确地完成地学数据的语义检索。     

服务于空天协同对地观测的语义信息模型构建

空天协同对地观测技术快速发展,通过空天协同对地观测的语义信息建模获取信息和知识是服务于对地观测任务执行和规划制定的重要手段之一。为有效获取空天协同对地观测平台运行状态信息并服务于对地观测任务,提出构建服务于空天协同对地观测的语义信息模型。首先,设计空天协同对地观测平台领域本体,围绕时空关系和传感器对象建模,针对典型应用需求制定空天协同对地观测规则;然后,构建空天协同对地观测领域内时间和空间关系的语义描述,结合静态和动态场景语义表达,实现对空天协同对地观测场景的语义描述;最后,构建语义信息服务实验系统,验证模型与方法的效果。结果表明,所提模型与方法能够有效描述与展示空天协同对地观测平台的运行状态和执行任务情况,有助于对地观测任务规划和决策制定。     

宗地地价评估中基准地价系数法的应用研究

本文讨论了利用专家系统技术,实现基准地价系数修订法自动化评估宗地地价。在分析基准地价系数修订法的基本原理和专家系统技术的基本思想的基础上.     

基于本体的土地信息Web服务体系结构设计

整合现有土地信息资源,实现土地信息的交换与共享是当前国土资源数据交换中心(clearinghouse)建设的关键任务。本文以土地登记为例,探讨了本体技术在服务注册和服务请求上的领域知识表示问题,并在OWIL-S本体描述语言基础上结合WSDL,实现了对Web服务的检索、匹配和学习,有效地解决了UDDI土地信息资源的语义描述。最后,给出了基于本体的土地信息服务总体设计框架以及服务请求实现过程。     

基于多维多值概念格的矿山生产地学本体构建研究

矿山生产地学本体能够形式化描述领域概念,是实现多源异构信息集成与知识共享的关键技术之一。本文从多维地学数据源兼有同一性和特异性的视角入手,扩充多维多值概念格理论,构建兼顾全局和区域特性的地学境本协同语义模型与形式化描述,依托二者映射转换关系,提出强情境敏感性的多维地学结构化数据本体自动学习算法;并以金属矿山实际项目为例,结合矿山生产概念体系架构,构建矿山生产领域本体实例,验证方法有效性。该方法注重地学领多维特性,较客观地展示多维地学对象之间关联关系,且较顾忌局部区域时空等数据环境差异,有效提高矿山生产本体的构建效率与准确性,对其他地学领域本体构建提供借鉴。     

一种基于知识的非DHT资源搜索算法

描述了一种适用于分布式系统基于知识的非DHT结构的资源搜索算法(KBS).该算法能够从实际环境中自动获取知识,完成知识体系的构建,知识量得到了有效的控制,基于KBS算法的系统具有良好的可扩展性,可以保证系统的负载均衡.     

面向协同式森林灭火决策的领域本体构建及其解析

森林灭火决策的参与人员可能来自不同的组织、不同领域,他们有不同知识结构、专业背景、学识和各自的经验、偏好,这往往不利于决策过程中的交流、协同进行。本文把本体引入协同式森林灭火决策中,解决决策成员在协作中对他人所述的内容理解一致问题。分析了现有建立领域本体的主要方法,并借鉴软件开发的生命周期理论,提出建立面向森林火灾的领域本体的具体实现方法。以森林灭火决策为应用导向,通过对森林灭火决策的内容分析及与领域专家相互交流,根据领域中概念分类体系和概念的组合结构,从相关领域(林业、气象学、消防工程、地理学)抽象出概念术语集、关系集、函数集、规则集等,建立可共享、理解、重用、互操作的概念模型;利用本体建模工具,建立森林灭火本体库;设计与实现了本体的解析与可视化工具,用户可以交互式的查询术语的概念内涵,利用可视化工具,显示概念之间的关系。研究成果将为学科或领域间的高效协作打下通信与交流的基础,为林业、消防的信息化研究、林火本体服务提供可借鉴的框架和成果,为林火管理和应急指挥决策提供一个语义层级次上的重要途径。     

基于规则的位置地图情境推理构建与实例分析

情境在移动位置服务领域起到融合多源时空数据、模拟地图使用情形及获取用户空间需求的作用。根据作者早期建立的位置地图情境模型,本文基于活动理论构建了位置地图情境三层推理规则,重点描述其基本原理与方法;通过形式化表达将情境推理的结果与位置地图表达联系起来,形成三层推理规则的解析与运行流程;以用户去机场登机为例,假设2种不同情形,验证5种情境事例。实验结果表明,本文的情境推理方法简洁、可操作性强,为进一步研究智能化地图服务提供参考和借鉴。