基于时空本体的数据库模型

构建时空本体的出发点是它能显式地表达地理时空数据所蕴含的学科感知知识,能有效实现不同学科间的信息共享.该文从本体论的角度,对动态变化的地理现象和事物概化,并归纳为时空对象本体、时空事件本体和时空过程本体;从数据库的实现角度,对三类本体进行增强型语义描述、概念化模型图论、元组表达和语义增强型查询.该模型注重描述和表达地理现象和事物的动态变化,也注重描述变化成因.最后,应用该模型研究海冰变化,以验证模型的实用性.     

地理信息Web检索系统体系结构、原理及发展

介绍了地理信息Web检索系统的含义、体系结构及基本原理,并重点阐述地理信息检索系统的发展,包括该领域两个重要的研讨会:GIR和GeoCLEF;讨论了地理信息Web检索系统与Google Maps等通用地理类搜索工具的区别,并对一个有代表性的地理信息Web检索系统SPIRIT做了详细说明;指出地理信息Web检索系统目前面临的挑战包括:地理本体的建立,页面地理信息的抽取,空间索引的建立,主题和空间双重搜索模型的运用,搜索结果的排序及搜索结果的地图可视化。     

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。     

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。     

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。     

基于PageRank实现顾及地理概念图结构的语义标注算法优化

设计了基于地理概念匹配的地理信息服务语义标注算法,并基于PageRank实现了顾及地理概念图结构的语义标注算法优化,提高了语义标注的自动化程度。针对现有经典语义标注算法中本体查询的效率和准确度都较低的问题,引入了图论算法,通过本体图结构的转换,将顾及地理领域本体概念图结构的语义标注与PageRank算法相结合,优化了原有的地理信息服务语义标注算法,实验证明了该算法的优越性。     

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。     

地理本体及其应用初探

将本体论的思想和方法引入到地理信息领域,提出了本体论在地理信息科学中的确切含义,并阐述了建立地理本体的意义。重点研究了基于本体的地理信息服务,并在对各种本体表示语言进行分析比较之后,选择最有发展前景的OWL语言构建了一些简单的地理本体,用实例说明如何将本体应用到地理信息服务中。     

地理信息检索中空间相似性度量的一种模糊方法

一般使用地理信息检索技术提取互联网中以文本方式存在的地理信息,检索返回结果的排序需充分考虑其空间范围的相似性。但传统的空间相似性计算方式忽视了以文本形式存在的地理信息所隐藏的模糊性,从而导致片面性和局限性。该文对文本中以空间陈述形式存在的地理信息进行深入分析,将模糊性因素主要归纳为参照对象和空间关系。通过引入不确定场模型来描述每个因素对模糊性的贡献程度,整合得到空间陈述的模糊footprint表达,建立文档与查询的模糊footprint表达模型。在此基础上,提出了空间相似性模糊度量的计算方法,根据空间相似度对返回的检索结果进行排序。实验结果显示,该方法能够更好地反映空间检索的模糊性,更好地衡量空间检索和网页文档在空间位置上的相似程度,从而在检索结果的排序上优于传统方法。     

论地理信息的空间粒度

粒度是刻画地理信息抽象程度的主要要素,在比例尺相同的情况下,描述地理信息细节层次可以不同,这受地理信息粒度的控制。地理信息粒度包括语义粒度、时间粒度、空间粒度,其中空间粒度起决定性的作用。该文论述了地理细节层次刻画与尺度的各要素间的关系,对描述地理细节层次的空间粒度进行了分类,把空间粒度分为空间大小粒度、空间特征粒度、空间拓扑关系粒度、空间距离关系粒度和空间方向关系粒度,并详细探讨了其内涵及其对地理信息抽象程度刻画的影响,同时阐述了空间粒度对于语义粒度的影响作用。     

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。     

中文文本中时间信息解析方法

探讨了基于触发词汇和规则模型相结合的中文文本中时间信息解析方法。通过分析、归纳中文文本中时间信息描述特点,构建时间词汇词典和时间信息描述模式库,设计时间信息抽取、规范化表达和语义推理算法,实现了中文文本中时间信息的解析。实验结果表明,中文文本中时间信息抽取的准确率、召回率和F1值分别为75.00%、88.24%和40.54%,为泛在时空信息动态关联更新和实时挖掘分析提供数据源,且通过与空间维数据有机地、交互地组织,能够实时展现地理现象和事物的时空演化过程、时空分布特征,从而推动地理信息检索、LBS等地理信息服务向动态化、多维化方向发展。     

黄土地貌本体的构建方法研究

由于人类认知差异和语义描述的模糊性,导致地理要素语义表达的不一致以及信息共享的极大困难.鉴于本体是解决基于语义知识表达的有效方法,该文以黄土地貌为例,使用本体的形式化定义形式,对黄土地貌概念进行语义形式化表达,提出了构建黄土地貌的五元组逻辑结构,进而建立了黄土地貌的本体模型.     

自发地理信息研究热点分析

自发地理信息是区别于传统地理信息采集模式的新型地理信息,推动地理学新的科学认知与研究发展。收集"Web of Science"数据库2007年~2017年期间的自发地理信息英文文献信息,基于CiteSpace软件对自发地理信息的发展现状、研究热点进行可视化分析,结合文献阅读,对其理论与技术问题进行分析与综述。自发地理信息自2007年以来发展迅速,其应用范围十分广泛,涉及灾害应急监测、城市管理、环境监测、旅游行业、农业、医疗行业等多个领域。国际上自发地理信息的研究热点主要集中在公民科学、网络与信息技术、自发地理信息数据与应用四个方面,国内自发地理信息研究应用还不成熟,未来应从规范化、移动化、自动化、拓展化四个方面进行发展完善。在下一代数字地球建设过程中,自发地理信息可以参与发展全球化的地理数据生产,同时基于自发地理信息的微观个体行为调查与分析以及大地理数据分析也是未来重要的研究方向。     

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。     

地理表达研究进展

地理表达是地理学的一个基本问题,也是地理信息科学研究面临的一个重大挑战.从地理表达机理、内容和形式的角度,对近期地理表达研究进行了总结.本质上,地理表达是一个空间认知、信息转换与信息传输的交互过程.地理表达内容涉及地理实体及其空间关系、不确定性、地理动态及地理本体等方面.地理表达形式经历了从自然语言、地图到GIS的演变...     

基于地理本体的空间数据集成方法及其实现

为解决多源空间数据语义集成问题,在已有研究成果基础上,提出了基于地理本体的空间数据集成方法。该方法采用局部本体向标准本体集成的策略,在构建具有公共内涵属性模板的地理本体前提下,通过地理概念语义关系集合运算构建局部本体概念与标准本体概念间的语义映射关系,实现地理本体集成,并以这种语义映射关系及概念与对象类的关联关系为媒介,通过空间数据语义细化和空间对象融合 、分割等过程完成空间数据集成。在此基础上,设计开发了基于地理本体的空间数据集成原型系统,并以某土地利用数据为例进行了实证研究,结果表明:基于地理本体的空间数据集成方法能有效集成具有不同语义的空间数据集。     

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。     

基于流形结构的图像地理信息标注方法

借助携带地理信息的图像数据,标注未知图像的地理信息,是图像视频地理信息系统迫切需要的基于内容的检索工具。传统基于文本的地理信息标注方法主要借助人工完成,效率低下且无法运用于视频GIS检索之中,针对该问题,提出了基于流形结构的图像地理信息标注方法。该方法提取图像的视觉特征作为相似度度量,重构地理图像的流形结构,用以刻画不同视角视图图像的渐进变化规律,建立相同地理位置不同视角图像之间的内部关联,以便携带地理信息的共享。构建地理图像的流形结构需要连续视角变化的地理图像,当已有地理图像视角变化跳跃时,提出利用主动学习策略,通过交互完成视角变化跳跃位置的地理图像补充,同时进行增量式训练,提升地理信息标注方法的泛化能力。实验结果表明,给出携带地理信息的图像,该文方法可以获得相同地理位置处流形结构内的所有地理图像,高效完成地理信息标注。此外,在应对成像视角变化跳跃的情况时,具有较强的鲁棒性。