基于本体的地理空间实体类型语义相似度计算模型的研究

地理空间实体类型语义相似度对于类型数据库综合具有重要理论意义。本文以本体作为揭示实体深层次语义信息的方法论,提出了符合认知特性的地理空间实体类型语义相似度计算模型,并通过计算土地利用类型语义相似度对模型进行了验证.     

基于流形拓扑的三维空间实体形式化描述

阐述了三维空间实体语义概念信空间实体是拓扑性质形式描核实的意义以组合及点集拓扑理论为基础，给出了基于ｋ－维伪流 的三维裕间实体的语义定义。     

属性委托授权逻辑系统中的主观信任控制

扩展了现有的属性委托授权机制的二值信任为主观区间信任,提出了可信角色和信任约束概念的定义,建立了依据角色信任评估的角色委托控制策略,建立了依据实体信任评估的授权控制规则,给出了委托策略中实体信任度递减的计算方法,将这些策略和规则用逻辑的语法形式表示,并进一步对逻辑程序赋予计算推导的语义,在属性委托授权机制的逻辑语义基础上实现了委托和授权的主现信任控制.     

基于流形拓扑的三维空间实体形式化描述

阐述了三维空间实体语义概念及空间实体之间拓扑性质形式化描述的意义，以组合及点集拓扑理论为基础，给出了基于ｋ－维伪流形的三维空间实体的语义定义。将单纯同调理论用于流形，通过单纯形和单纯复形间的几何构造关系，揭示出三维空间实体的拓扑性质并给出三维空间实体的形式化描述方法。     

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。     

面向任务地图综合中要素的语义性权重判定

在综合过程中，不仅要考虑要素细节的几何性权重，还要考虑不同要素类的语义性权重，即要素类在地图空间中表示的详细度由该要素类和用户、用户任务的相关度决定，从而最终根据地理实体语义相似性量化地图综合中的地理实体权重。     

基于地理特征语义单元的地理空间建模

基于地理特征的地理空间建模方式是为了解决传统分层模式存在一系列不足而提出的。本文在分析现有研究成果基础上,发展了基于地理特征语义单元的地理空间建模方式,它是完全建立在地理空间认知之上的,能够实现地理空间认知与表达的一致性,能够比较完备地保持地理空间的整体性、联系性和可认知性;并提出了3种特征语义对象用于承载特征语义单元在信息世界中的映射,通过实践证明:这3种特征语义对象能够实现任何复杂地理实体的对象化表达。     

路网矢量地图数据生成实体对象的方法研究

新一代全空间信息系统提出了新的空间数据模型——多粒度时空对象模型,多粒度时空实体对象通过唯一实体标识、多元特征信息记录空间实体,能够较好地支持空间实体的空间和语义表达。矢量地图数据作为现有重要的基础地理空间数据,记录了地理实体具体属性和位置信息,为实体对象生成提供了强大的基础数据支持。本文提出了路网矢量地图数据生成实体道路对象的研究方法,通过地图数据特征分析、实体对象生成策略和关键技术研究、实体对象转换3个方面对矢量地图数据的实体对象生成展开研究,实验表明:本文提出的实体对象转换方法为矢量地图数据生成实体对象提供了一个可行的解决方案。     

三维空间实体间拓扑关系的矩阵描述

三维空间实体及其间拓扑关系的语义描述和形式化表达是三维ＧＩＳ空间数据建模的重要理论基础。在ｋ－维流形的三维空间实体形式化描述方法的基础上,根据三维空间实体的可部分性,采用顾及维数的九元组描述框架,研究用于构成三维实体的ｋ－单纯形之间的拓扑空间关系,继而研究三维实体间的拓扑空间关系。     

分布式地质图空间数据库数据交换系统的设计与实现

分布式地质图空间数据库具有数据分布、数据源异构、地质实体间有着复杂语义关系的特点,而多源分布的地质图数据在实际应用中又需要统一管理,协调工作,这就提出了数据交换的要求。传统的数据库复制方案无法满足地质实体级的数据交换,本文提出了一种以地质空间要素类为交换单位的增量同步的数据交换设计方案,详细阐述了其关键的数据交换原理,数据传输方案以及上下级服务器之间的数据同步策略,该方案现已用于国家地质图空间数据库管理系统,被认为是一种行之有效的方案。     

基于拓扑联动的增量更新方法研究——以地籍数据库为例

针对GIS数据库的联动更新及其拓扑一致性维护困难的问题,提出一种基于拓扑联动的增量更新方法,其是针对不同目标类型,分析归纳出相应的拓扑联动类型及其细分类型;对不同目标发展根据其语义特点、拓扑一致性约束条件及变化前后目标间的拓扑关系来推断实体变化类型的规则,并以此为基础分析或推断出每种拓扑联动类型中原关联目标和新生目标的变化情况,进而设计和执行相应的更新操作实现数据库的局部联动更新及其拓扑一致性维护.全文以地籍数据库更新为例,将地籍变更分为地块合并、分割、公共边界调整、结点移动、复合分并5种基本联动类型,并对地块合并、分割、公共边界调整进行了细分,共分为17种细分类型;归纳出地块目标的变化类型推断规则,用实际与模拟数据对本文所提出的方法进行实验验证.本文所提出的方法为此类系统的设计与开发提供了一条新的思路.     

空间信息自然语言查询接口的研究与应用

提出了空间信息自然语言查询接口(SINLQI)，并讨论了基于E—R语义词典的建立、中文分词、查询文法规则及其应用领域等主要问题。     

空间信息语义网格

在分析本体和网格技术的基础上,针对空间信息系统对信息语义的特殊要求,提出了空间信息语义网格的概念,并用本体构造了空间信息语义网格体系结构。     

基于Solr的空间数据语义搜索研究

随着互联网技术的飞速发展,基于网络地图的空间数据搜索成为人们获取空间信息的重要手段。文章分析了当前地图搜索的不足和瓶颈,阐述了其在处理空间语义方面的缺陷,提出了一种基于Solr的空间数据语义搜索方案:将全文检索引擎Solr应用到空间数据搜索中;同时,引入自然语言处理和本体技术,实现基于自然语言查询的空间数据语义搜索。最后建立原型系统进行验证,证明了该方案的可行性和有效性。     

一种基于局部分布的空间聚类算法

设计了一种度量邻近域内空间实体局部分布的新指标——中值角度,在此基础上,提出了一种基于空间实体局部分布的空间聚类算法。该方法递归搜索空间实体集中所有局部分布度量值相近且非离群的点,并将其聚为一类。通过模拟数据和实际数据进行实验发现,所提出的算法比DBSCAN算法的聚类结果更合理,具有很好的抗噪性,能发现任意形状的聚类。     

SE‐KGE: A location‐aware Knowledge Graph Embedding model for Geographic Question Answering and Spatial Semantic Lifting

Learning knowledge graph (KG) embeddings is an emerging technique for a variety of downstream tasks such as summarization, link prediction, information retrieval, and question answering. However, most existing KG embedding models neglect space and, therefore, do not perform well when applied to (geo)spatial data and tasks. Most models that do consider space primarily rely on some notions of distance. These models suffer from higher computational complexity during training while still losing information beyond the relative distance between entities. In this work, we propose a location‐aware KG embedding model called SE‐KGE. It directly encodes spatial information such as point coordinates or bounding boxes of geographic entities into the KG embedding space. The resulting model is capable of handling different types of spatial reasoning. We also construct a geographic knowledge graph as well as a set of geographic query–answer pairs called DBGeo to evaluate the performance of SE‐KGE in comparison to multiple baselines. Evaluation results show that SE‐KGE outperforms these baselines on the DBGeo data set for the geographic logic query answering task. This demonstrates the effectiveness of our spatially‐explicit model and the importance of considering the scale of different geographic entities. Finally, we introduce a novel downstream task called spatial semantic lifting which links an arbitrary location in the study area to entities in the KG via some relations. Evaluation on DBGeo shows that our model outperforms the baseline by a substantial margin.     

GDC支持下的空间数据语义转换模型

分析了GDC的"胖管道"语义转换模型与"语义转换"功能的构成与实现,给出了CAD数据与GIS数据实现复杂语义转换的应用示例。结果表明,基于GDC空间数据语义转换模型开发的空间数据转换软件,不仅可以满足GIS/CAD的通用数据交换需求,还可以通过在数据交换过程中增加映射文件的处理方式,满足复杂的数据交换应用。     

一种顾及障碍约束的空间聚类方法

为了使得空间聚类分析更加适应实际情况,发展了一种同时顾及空间障碍约束与空间位置邻近的空间聚类方法。该方法采用Delaunay三角网描述实体间的邻近关系,并且不依赖用户指定参数。实验验证了本方法的有效性与优越性。     

利用ANNS的空间信息处理服务智能集成算法

针对常用的空间信息处理服务,分析了相关领域服务组合方法的优缺点,结合服务资源本身及神经网络的智能性特点,提出了基于神经网络概念的服务智能组合方法,以尽可能准确高效地实现服务组合的自动化该方法采用面向特殊服务扩展本体表达模型,结合语义描述,利用神经网络的突触原理完成核心服务的查找,最后通过集成索引函数实现服务的串接实验结果表明,在保证满足应用需求的情况下,此方法缓解了非专业用户的服务再组合障碍,提高了计算效率。