基于Jena和地理本体的空间查询与推理研究

Jena根据OWL本体定义将地理数据进行RDF资源标注,形成带有语义信息的数据,便于地理空间数据的语义查询和推理。深入讨论Jena在基于地理本体的空间信息查询和推理中的应用机制,将用户针对数据源的查询转换为对地理本体的查询;利用建立在逻辑基础上和空间关系基础上的地理本体,发现空间数据源中一些隐含的概念或关系。结合实例,实现基于本体的地理空间信息查询和在自定义规则下利用Jena推理机的空间推理。     

应用描述词汇约简的OGC地理信息服务演绎推理

针对OGC地理信息服务在地理空间知识的有效组织和表达方面的能力比较弱,缺乏对服务信息的描述,数据丰富而知识缺乏,致使已有的数据在知识的表示和检索上存在缺陷,通过引入地理本体,按照基础地理信息要素分类,对地理信息服务的关键描述词汇进行提取,构建了地理信息服务本体库和实例数据库,应用粗糙集理论建立关键描述词汇约简模型,基于该模型实现了对地理信息服务实例数据库进行知识约简,形成最优实例数据库。最后应用地理信息服务本体库和实例数据库,基于演绎推理模型开发实例原型系统,实现了对地理信息服务对象的语义检索和推理,并通过试验从查全率和查准率两个指标验证了该方法的可行性、有效性和准确性。     

基于模糊本体的时空推理查询方法研究

针对时空推理及信息查询中存在的时空模糊性问题,通过模糊隶属函数对模糊本体中的关系进行描述,在模糊本体5W2H语义概念模型的基础上,研究了模糊本体下的语义处理方法和推理机制,基于本体模型和规则模型探讨了模糊本体知识推理机的设计方法,并将上述研究应用于旅游景点信息领域,从而对时空推理查询及语义信息检索过程进行模拟验证。     

域本体支持的海图和地形图要素语义映射方法研究

为了映射异构空间要素的语义,实现空间数据的本体集成,提出了针对海图和地形图的本体构建方法及其空间要素的本体映射算法.在海图和地形图本体的构建过程中,通过建立域本体概念树以及概念之间的约束规则,自动地从空间要素中提取应用本体.对于空间要素的语义映射,提出了一种基于规则约束的语义深度和编辑距离的本体映射算法.该算法结合概念约束规则,从语义和语法两个方面计算来自海图和地形图的空间要素的相似度,弥补了知网只能计算概念相似度,不能计算要素实例相似度的不足.海图和地形图集成实验证明,所提出的本体构建方法和本体映射算法具有较高的可用性,能够实现空间要素在本体层面的动态关联,为解决跨领域的空间数据集成提供了一个新的方法.     

GOUM:一种基于UML的地理本体模型映射方法研究

针对地理本体模型构建过程中语义数据模型与逻辑数据模型难以实现映射这一关键问题,提出了一种新的映射方法—GOUM映射法。该方法将面向对象UML技术引入地理本体模型,通过分析地理本体模型与UML模型之间的映射关系,设计了一种GOUM映射规则,并用BNF范式对GOUM进行形式化定义,将地理本体中的概念、属性、语义关系等进行抽象、封装、继承,采用GOUM映射规则将其映射为UML模型,同时将产生式推理方法引入该映射中,实现了UML下的地理本体语义推理和共享。     

基于语义的地理信息空间关系检索

本文提出了一种解决地理信息检索的方法,在此方法中建立了地理信息的拓扑、方位和距离等空间关系:分析了空间数据和非空间数据的语义关系,提出用于描述空间关系的属性关系图ARG,基于应用本体实例生成算法AOGA和语义推理工具Jena,实现异构消解和语义扩展,极大地提高检索准确率;并以大连湾土地利用本体实例为例,说明此解决方案的可用性。     

多源道路智能选取的本体知识推理方法EI北大核心CSCD

大数据时代道路数据来源日益增多,跨数据源的道路选取面临巨大挑战。本文针对数据语义不一致问题,提出一种基于本体知识推理的多源道路选取方法。首先,将1∶5万基本比例尺地形图道路数据作为基础案例,将四维图新导航电子地图和开放街道地图中的道路数据作为试验数据,基于stroke计算道路等级、长度、连通度、接近度、中介度特征项,提取特征项概念并构建本体;然后,从语义特征项和数值特征项两方面计算本体概念相似性,建立基础案例与试验数据间的关联关系;最后,基于本体和语义网规则语言定义本体通用、语义特征、数值特征三类选取规则,实现跨数据源道路选取的过程性知识推理。试验表明,本文方法可基于本体概念相似性度量消除语义差异,同时利用语义网规则语言进行知识推理,可实现多源道路数据向基本比例尺数据的智能选取。     

整合多源异构的城市规划数据进行认知交流的研究

针对整个城市规划过程的参与者对规划数据的不同种类、不同层次认知需求,本文利用本体思想对包括GIS数据、规划文档、规划图件等多源异构的规划数据进行关系重构,设计本体模型要素的数据语义关系,定义数据间的关联关系,实现基于本体方法的规划领域语义表达算法,方便了各类规划参与者对规划方案认识的交流：同时根据用户特征分类,进行本体关系的逻辑推理,过滤冗余信息,进行多源异构规划数据的可视化。     

全球地表覆盖信息语义目录服务共享

针对元数据缺乏语义描述和隐含关系推理能力，用户无法获得匹配度较高的地表覆盖信息并且检索到的相关资源数量较少的问题，本文在传统OGC目录服务中加入本体推理机制提出了地表覆盖语义目录服务，并以国家地理信息元数据标准为原型设计了地表覆盖元数据模型。随后以此为基础构建了地表覆盖元数据本体模型，并使用网络本体语言OWL对其进行形式化表达。最终通过构建地表覆盖语义目录服务，有效提高了地表覆盖资源的查全率和查准率，实现了地表覆盖信息的精准共享。     

GIS中拓扑和方向关系推理模型

当今GIS在空间分析、建模和推理方面的能力极其有限,究其原因,现有GIS空间数据表达不直接支持推理运算,空间关系推理模型相互独立且运算复杂,准确性不高。本文在深入研究现有空间拓扑关系和方向关系推理模型的基础上,基于Cobb的空间拓扑关系模型的基本思想,建立了拓扑关系矩阵TopX2×2、TopY2×2和方向关系矩阵Dir3×3并将拓扑和方向关系推理计算统一到空间目标的MBRs(MinimumBoundingRectangles)的比较运算上来,达到了简化推理运算和统一建模实现拓扑和方向关系的联合推理,丰富了空间关系推理的语义,提高了推理的准确性。     

顾及语义知识的地理空间数据快速检索

大数据时代地理空间资源不断增多,但现有通用知识库较少考虑地理空间数据蕴含的语义知识,难以实现数据的快速检索.因此亟需引入本体技术,以蕴含的语义知识为基础,提高地理空间数据访问速度,精确获取用户所需信息.以本体为基础,提出了顾及地理空间数据语义知识的快速检索方法.首先,基于通名编码规则、地理空间数据和开源百度百科数据构建...     

基于Oracle语义城市地图分类信息智能查询

面对万维网日益增长的地图信息查询需求,利用对行政区划、地理要素分类及用户添加等地理要素的语义信息进行辅助地图分类查询。根据相关的标准建立了中国行政区划本体和基础地理要素分类本体,将这两个本体存储到Oracle语义库中,采用SPAQEL完成语义信息查询,以提高地理要素检索的智能性。最后,通过建立的原型系统进行查询试验,验证了语义信息辅助地图分类查询可以提高信息检索的查全率和查准率。     

基于不精确推理的GES辅助决策系统研究

介绍了地理专家系统(GES)辅助决策系统的构建原理与实现方法,讨论了GES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。     

利用作战任务本体计算战场环境要素语义相似性

如何根据作战任务需求为用户快速提供有针对性的有效数据，是战场环境数据保障实现主动服务必须解决的问题之一。针对作战任务与战场环境数据关联关系复杂，目前方法上存在缺少数据匹配语义表达、语义相关度及不同要素类语义权重量化等问题，提出了一种基于作战任务本体的战场环境要素语义相似性计算方法。利用本体方法确定作战任务与战场环境数据在概念语义上的逻辑关系，按照作战任务语义相关度划分战场环境要素，采用规则与案例相结合的推理技术建立语义相似性计算，从而量化战场环境要素实体语义权重。实验结果表明，该方法能有效提升战场环境数据组织的效率与精度。     

利用地名语义实现Web地震事件空间信息提取

针对Web新闻中地震事件地点要素提取的需求,提出了利用地名语义技术实现的地震事件空间信息提取的解决方案。通过构建地名本体库来支持标准化地名构建,通过句法分析、中文分词和词性标注识别地名,通过地名的标准化从地名本体库获得地名语义信息提取地震事件地点信息。同时,利用语义库及其推理机制完成地名标定范围内的地震事件搜索,成功地获取了中国境内近年的各省地市县的地震事件的空间分布情况。原型系统验证了论文方法的可行性和有效性。