时间粒度对地理事件线性时间拓扑关系影响研究

时间尺度是时空数据模型中重要的要素,决定着对地理信息刻画和描述的详细程度,在时空数据库中,时间粒度对于时空拓扑关系描述具有决定性的影响。该文对时间的基本元素进行了形式化定义,在数轴上把时间基于集合论划分为3部分,并对两个时间要素划分的集合求交,从而建立地理事件间的线性时间拓扑关系形式化描述的9交模型,在此基础上探讨了时间粒度变化对地理事件间线性时间拓扑关系的影响,并进行了实例分析。     

OpenGIS参考模型ORM及地理信息服务应用模式

地理信息语义互操作是地理信息共享应用的基础,为解决OpenGIS抽象规范与实施规范在地理信息语义描述上的不足,OGC建立了OpenGIS参考模型(OpenGIS Reference Model,ORM),旨在通过ORM实现地理信息共享与互操作。该文从空间信息应用政策、空间信息语义描述、空间信息服务定义与分类、多网络服务配置、共享开发标准五个层面介绍ORM,并分析基于ORM的地理信息服务应用模式。     

对地理信息分类编码的认识与思考

面向GIS的地理信息分类编码是在概念水平上解决空间信息分层组织与属性数据库结构设计的重要方法。该文从地理实体、地理数据与地理信息概念角度 ,探讨地理信息分类编码对象的本质特征 ;简要分析大多数商品化GIS软件中属性数据的表达方式 ,指出地理信息分类编码实质上是从GIS数据组织的概念层次上对属性信息的分类分级 ;提出地理信息分类粒度概念 ,并建立地理信息分类模型 ,列举了在不同视图下的粗粒地理信息分类方案和代码用途 ;提出并讨论地理信息分类编码尚待进一步研究的问题 ,以及国内长期以来难以形成地理信息分类标准的原因。     

对地理信息分类编码的认识与思考

面向GIS的地理信息分类编码是在概念水平上解决空间信息分层组织与属性数据库结构设计的重要方法，该文从地理实体，地理数据与地理信息概念角度，探讨地理信息分类编码对象的本质特征；简要分析大多数商品化GIS软件中属性数据的表达方式，指出地理信息分类编码实质上是从GIS数据组织的概念层次上对属性信息的分类分级；提出地理信息分类粒度概念，并建立地理信息分类模型。列举了在不同视图下的粗粒地理信息分类方案和代码用途；提出并讨论地理信息分类编码尚待进一步研究的问题，以及国内长期以来难以形成地理信息分类标准的原因。     

基于地名词典和叙词表的地名本体概念语义关系研究

地名词典和叙词表不同程度上都包含了某些概念语义关系,这些语义关系对开展地名本体研究有着积极的意义,可以吸收到地名本体中作为地名本体语义关系的有机组成部分。本文正是基于这种考虑,分别从地名词典包含的地名空间关联与词典功能、测绘叙词表的词间语义关系、地名本体要素类型与概念间语义关系等方面加以分析,总结出等价关系、互斥关系、上下义关系、部分整体关系、属性关系五种主要语义关系,为全面、清晰描述地理概念奠定良好的基础。     

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。     

地理空间元数据关联网络的构建

利用资源描述框架（RDF）设计地理空间元数据关联模型,根据地理空间元数据之间的语义关系和语义相关度的计算,以构建以元数据为节点、元数据之间的语义关系为边、语义相关度为权重的关联网络。在这一网络中,一个节点是一个地理空间元数据的资源描述图,包含属性特征（数据来源、空间特征、时间特征、内容）及其关系特征（元数据之间的语义关系、语义相关度）。实验及其分析表明,地理空间元数据关联网络可以有效地支持地理空间数据语义关联检索、推荐等应用,这与传统的基于关键词的元数据检索方式相比,具有更高的准确度。     

地理空间数据本质特征语义相关度计算模型

关联数据是跨网域整合多源异构地理空间数据的有效方式,语义丰富的关联是准确、快速发现目标数据的关键。根据地理空间数据在空间、时间、内容上的语义关系,提出地理空间数据本质特征语义相关度计算模型。通过构建本质特征的关联指标体系,分层次逐级计算地理空间数据的语义相关度。与传统的语义相关度计算方式不同,以地理元数据为语料库,充分考虑地理空间数据的特点及空间、时间、内容在检索中不同的重要程度,分别采用几何运算、数值运算、词语语义相似度计算和类别层次相关度计算的方式,构建地理空间数据的语义相关度计算模型。该模型具有构建简单、适用于多源异构数据、充分结合了数学运算和专家经验知识等特点。实验表明：模型能够有效地计算地理空间数据本质特征的语义相关度,并具备一定的扩展性。     

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。     

地理空间关系确定性描述与集成推理

地理要素的空间关系在GIS空间数据建模、空间分析、地图自动综合等方面起着重要作用,研究如何快速判断要素间空间关系是否发生变化,从而有效维护空间关系具有重要的科学意义。对目前有关地理空间关系确定性描述及其集成推理的研究成果进行综合分析与分类,分析其适应性与特点,并就该研究方向存在和需要解决的问题进行分析。     

多源地理大数据支撑下的地理事件建模与分析

地理事件作为描述地理过程的基本单元,逐渐成为地理信息科学（GIS）核心研究内容。由于受人类活动数据获取限制,GIS对地理事件的建模和分析主要关注事件所引起的地理空间要素变化及要素之间的相互影响与作用机制。然而,近年来随着基于位置服务数据（LBS）爆炸式的增长和人类活动大数据定量刻画手段的快速发展,地理事件对人类活动的影响以及公众对地理事件的网络参与度都引起了多个领域的广泛关注,对地理事件的时空认知、建模方法和分析框架提出了巨大的挑战。对此,本文首先深入分析了大数据时代地理事件的概念与分类体系;其次,基于地理事件的时空语义给出了基于图模型的事件数据建模,建立了事件本体及其次生或级联事件的“节点—边”表达结构,开展了事件自身时空演化及其前“因”后“果”的形式化描述;第三,从时空数据分析与挖掘的角度,给出了大数据时代地理事件建模与分析的整体框架,拟突破传统“地理实体空间”事件探测与分析方法的局限性,融合“虚拟空间”事件发现与传播模拟思路,实现多源地理大数据支撑下的面向地理事件的人类活动多尺度时空响应与区域差异分析;最后,本文以城市暴雨事件为例诠释了本文所提出的地理事件建模与分析方法,从城市和城市内部两个尺度进行了暴雨事件与人类活动的一致性响应及区域差异分析,得到了明确的结论,验证了前文分析框架的可行性与实用性。     

空间关系的动态性和模糊性描述

完备和形式化的空间关系语义描述方法一直是GIS理论研究的重点,空间关系的动态性和模糊性决定了描述方法的复杂性。该文提出一种空间关系动态性和模糊性的描述方法,该方法顾及0维、1维、2维空间目标,在空间关系语义描述中,引入计算语言学的“施动”和“受动”概念,将语义的产生归因于“施动者”空间目标对“受动者”空间目标的作用,将空间目标间空间关系的语义空间分解为分割度、覆盖度、接近度和环绕度,并给出这些量度系数的表达方法和计算方法。其有助于空间关系语义的形式化描述。     

论地理信息的尺度特性

尺度是地理信息一种固有的本质属性,尺度问题是当前地理信息科学研究的核心内容之一。该文根据地理信息在获取、处理、传输、表达和分析中尺度显现的基本规律,将地理信息的尺度特性概括为尺度依赖性、空间形态可分性与可聚合性、语义层次性与语义连通性、尺度不变性、尺度一致性,并探讨其具体内涵。     

地理立体视频数据分析与模型设计

针对当前GIS中视频数据管理的功能较单一、检索方法单调的现状,通过分析、整合空间数据、视频数据,设计了一个地理立体视频数据模型(GeoSVDM),它包括视频、空间几何、专题属性、语义标注以及线性参照等要素,基于面向对象方法,抽象了视频帧及其位置、视域、视频片段及其轨迹等组件对象及其逻辑关系,并应用UML定义了模型结构。该模型通过建立视频对象与地理实体间的空间位置参照及语义参照关系,支持可视化、检索以及量测等多个应用功能,实现了地理立体视频对象数据组织与检索表达。试验表明,GeoSVDM具有功能丰富、集成化以及松耦合、灵活可扩展等优点,适合于地理立体视频的管理,并为GIS中应用可定位媒体提供了基础数据模型。     

数字城市框架下地理信息服务语义分析

构建数字城市服务公共平台,能够有效地解决异源异构数据共享的问题,实现地理信息互操作。该文以数字城市服务公共平台下的地理信息服务为例,基于本体论,利用属性枚举的语义表达方法构建地理信息服务本体,以明确且形式化的方法描述服务语义,力图解决地理信息服务语义共享的问题。最后给出数字城市公共平台部分地理信息服务的形式化语义描述,在Protégé软件中完成地理信息服务本体的构建,同时结合HermiT1.3.4实现推理过程,并以地理编码服务为例构建了一组本体结构。     

主题公园多细节层次景观语义模型与虚拟表述——以北京延庆县水土保持科技示范园为例

主题公园的虚拟表述不仅要追求与实际景观的视觉接近,更要描述景观结构、演变以及人地关系等景观的地理与生态内涵,但后一层次因缺少理论框架而少有研究.基于景观语义特征的虚拟地理环境思想可以很好的整合两种层次的建模需求.本文以水土保持科技示范园为例,提出了示范园区的虚拟表达对象体系,构建了依据景观特征语义的园区多细节层次模型(...     

塔克拉玛干沙漠南缘绿洲沙物质粒度特征

运用沉积物的粒度分析方法，研究了塔克拉玛干沙漠南缘绿洲不同类型沙样的粒度参数、粒度频率分布、平均粒径对标准差特性图等粒度特征及其空间关系，为查明沙源物质的性质和风力作用状况，分析风沙运动及风沙地貌形成，建立绿洲防护体系提供依据。     

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。     

语境感知的地理信息检索

语境是可以用来描述实体状态的任何信息,而语境感知的地理信息检索(Context-Aware Geographical Information Retrieval,CAGIR)是可以通过感知与所检索的地理信息相关的语境,返回更加理想检索结果的检索模式。为了进一步了解其基本原理及研究进展,该文综述了语境感知的地理信息检索各方面研究成果:概述了与传统地理信息检索所不同的"语境匹配"思想;明确了语境的定义,并从语境内容和语境表现形式两个角度对语境进行了分类;简述了语境的获取、语境的本体及语义规则的形式表达;讨论了"单语境本体语义操作模型"和"模板语境本体语义操作模型"两类地理信息检索的具体实现模式;总结并形成了语境感知的地理信息检索框架,最后讨论了语境感知地理信息检索的应用现状及发展难点。     

旅游地理本体模型设计与张家界实例研究

互联网中的海量旅游信息对于信息时代的旅游地理学研究具有重要意义,但新型旅游信息存在的多源、异构、非标准化、语义缺失或模糊等问题,成为旅游地理学研究的障碍。该文利用本体论知识,结合已有地理和旅游本体,提取传统旅游地理学科知识中的核心概念,整合互联网大数据时代的旅游地理相关新概念,考虑旅游地理相关的专题内涵、空间尺度和空间关系等特点,对旅游地理知识进行抽象表达,以"地理位置"、"旅游空间"、"旅游资源"、"旅游参与者"、"旅游行为"及"几何要素"为核心概念,通过定义旅游地理本体中类、属性及层次关系构建了能被共享、重用和适于计算机理解的旅游地理本体模型,以张家界旅游地为例进行实例填充,并进一步约束实例间属性关系。张家界旅游文本信息的语义标注实证研究表明,利用旅游地理本体挖掘与解读海量旅游信息具有可行性。该文为基于旅游地理本体的文本挖掘提供了理论和方法参考。