一种新的地理本体构建方法研究

地理本体区别于其他领域本体的显著特征是具有空间拓扑特征。目前,还没有比较完善的地理本体实例描述方法及地理本体构建方法,本文在本体实例构建方法的基础上研究地理本体实例描述方法,通过物质成分、物理形态、空间分布、功能、等级等5方面属性信息及拓扑关系、方向关系、位置关系等3方面空间拓扑特征描述地理本体实例,并以黄河为例,利用OWL语言对其进行形式化描述;研究了基于实例描述方法的地理本体构建方法。     

基于地理本体空间特征的属性关系推理方法

目前,利用地理本体进行实体空间关系的表达与计算是地理信息领域的研究热点.针对这一热点,本文提出了基于地理本体空间特征的属性关系推理方法。首先,分析了空间关系计算的相关基础理论;其次,研究了基于OWL语言的地理本体空间关系表达方法;最后,以“山脉”为目标地理实体进行验证。实验表明:该方法能够有效提取地理实体的空间关系信息,计算效率较高,实用性较强。     

地理本体空间关系表达模型研究

地理本体是表达地理概念及其之间关系的有效手段,地理本体的空间关系也是其区别于一般本体最重要的特征。本文探析了地理本体的构建方法,将地理本体空间关系分为拓扑关系、方位关系、距离关系和相似关系,重点研究了地理本体的拓扑关系和方位关系的空间表达模型,对拓扑关系进行梳理归纳,总结出8种互斥并完备的空间关系;利用锥形模型对方位关系进行描述,最后利用OWL语言对两种关系进行了推理表达。     

基于空间认知的校园本体的构建

空间认知是地理学与认知科学的交叉学科,研究人们知识表达和推理的特点。借助Protégé工具文章介绍了认知科学被引入地理学的发展过程,并以首都师范大学校园为研究范围,在空间认知试验基础上,以本体理论作为依据,选择OWL作为建模语言,借助Protégé工具,探讨了知识库的建立方式、地理语义的表达、信息的共享和传递,对知识的形式化表达进行了简单的尝试。     

利用TBC构建与表达空间关系本体模型

本文引入本体论思想研究空间关系,设计了地理空间本体的总体框架,构建了空间关系本体模型,并用TBC实现了模型的表达。然后基于河南省行政区划数据构建了地理本体实例库,实现了空间关系本体的OWL表达。最后经过实例验证,研究结果有利于空间关系知识的共享和重用。     

基于描述逻辑本体的GIS多重表达

多重表达是地理信息弹性表达和弹性存取的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的数据集成机制。多重表达的建模不能仅限于数据库中多重几何特征的一致性表达,还必须支持不同语义粒度、不同应用主题下语义特征的弹性描述。基于形式化本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于语义表达以及基于语义的信息集成和共享。通过经典描述逻辑中具体域以及context的扩展,满足区域拓扑和上下文语义形式化描述的需要;给出一个基于描述逻辑的多表达地理本体方案,该方案能够为数据库中几何信息和语义信息的弹性表达提供一个统一的基于逻辑的模型理论基础。     

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。     

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。     

地理本体驱动的遥感影像面向对象分析方法

针对遥感影像面向对象分析技术存在的“分类过程中专家分析不同带来的分类结果不一致”问题,提出地理本体驱动的“地理实体描述-模型构建-影像对象分类”解译框架。首先,利用地理本体建立影像对象客观特征与地理专家知识的联系,实现对地理实体的描述与表达;其次,利用知识工程方法以及计算机可操作的形式化本体语言构建影像对象特征、分类器的本体模型,形成语义网络模型;最后,联合语义网络模型与专家规则实现影像对象的语义分类。地表覆盖分类实验结果表明,该方法不仅能够得到反映真实地理对象的遥感影像分类结果,而且能够掌握地理实体的语义信息,实现地表覆盖分类知识的共享与语义网络模型的复用,为遥感影像面向对象分析提供了一种全局性的解译分析框架及其方法。     

基于地理本体的空间地址校验

本文针对空间地址校验问题,构建地理本体模型,并在模型基础上设计空间计算的相关算法,进行空间地址校验和推理。在原型系统中,以Prot啨g啨为平台,使用OWL构建本体模型,SWRL描述推理规则,通过JESS推理引擎,形成新的知识,实现了POI的空间地址校验,对地理本体的研究进行了探索。     

地理本体与空间信息多级网格

为解决空间数据分布异构的问题,根据地理本体与地理网格的特点,提出一种将地理本体映射到地理网格的新方法,并用该方法构造一种基于本体的空间信息网格系统。该系统通过描述空间信息的语义内涵的本体系统对空间信息数据进行索引和组织,并以地理网格为其存储和管理单元,可以有效地解决在广域网络环境下的空间信息资源整合的问题,促进空间信息共享与利用的研究。     

基于形式化本体的基础地理信息分类

从本体概念出发,以认知分类和现有的本体分类方法为基础,将地理信息概念分为元概念和复合概念两大类,并基于一定的约束条件,根据地理信息概念的元属性,以形式化方法实现基础地理信息的分类.     

基于形式本体的基础地理信息语义分析——以陆地水系要素类为例

以国家基础地理信息中陆地水系要素为案例,讨论其规范定义中语义描述的模糊性。鉴于本体被认为是一种克服语义屏障的有效方法,本文基于形式本体的原理,提出一种对地理信息形式化语义分析的范例方法,即在概念化的基础上,利用属性组来表达概念语义,通过定义概念的本体属性来明确及规范化地表达概念的语义。通过具体分析,本文给出基础地理信息陆地水系要素的形式化语义。     

基于本体协同的空间信息互操作方法

提出了基于标准空间信息本体和混合结构语义本体协同的地理信息系统互操作，通过本体的协同实现基于标准空间本体的异构空间信息互通和基于异构语义本体分级匹配的空间信息重分类及语义互操作。     

地名本体的概念框架与构成研究

在提出地名本体的基本概念之后,根据基于地理空间语义网的日常地理信息查询需要,进行了地名本体的概念设计,提出了通过复用地名词典和地理主题词表构建地名本体的概念框架和设计方法;提出地名本体由地理实体本体、实体类型本体和空间关系本体3种地理本体构成,并详细介绍了其设计结构。     

一种本体驱动的地理空间事件相关信息自动检索方法

区别于传统的地理信息检索仅利用关键词进行匹配和查询的机制,以地理空间事件为纽带,提出一种由本体驱动的、与该地理空间事件相关的信息自动检索方法,实现用户仅仅需要了解地理空间事件发生的基本信息就可以从海量地理信息数据库中智能地提取与该地理空间事件相关的信息,并提供检索的个性化支持,以便用户主动、自动检索这些信息,简化用户获取信息的过程,减少因用户对信息组织方式、软件应用模式不了解造成的繁琐操作,提高检索效率。