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.     

顾及通名语义的汉语地名相似度匹配算法

地名匹配是地理信息检索、多源地理空间数据集成及更新中的关键技术问题。本文根据规范汉语地名构词特点,依据地名通名与地名类型的关系,建立规范地名通名语义知识库,并将由其提供的地名语义作为地名相似度匹配的重要指标。针对基于字面和空间数据的地名匹配方法存在的不足,面向规范地名提出一种综合了地名专名字面相似度和地名通名语义相似度两种因素的复合相似度匹配算法模型。该模型模拟人的认知习惯,根据通名语义相似度程度,通过单调函数关系动态设置专名和通名相似度各自的权重值,利用动态加权方法求得复合地名相似度指标。在上述模型基础上,本文提出了汉语地名匹配策略和流程,利用通名蕴含的语义增强汉语地名匹配算法的理论基础和完备性,提高了地名匹配算法准确率。实验结果表明该模型符合认知习惯,验证了该方法的合理性和有效性。     

基于本体的土地利用数据综合研究

提出了基于土地利用类型本体的语义相似度计算模型,建立了顾及空间邻近和语义邻近的土地利用数据综合方法,基于本体语义相似度进行图斑融合的加权骨架线剖分。该模型较好地考虑了人的认知特性,改进的土地利用数据综合过程能够更好地反映和概括土地利用特征。实例证明了该方法的有效性。     

顾及地理实体语义相似度的土地用途分区模型

结合土地用途分区工作的要求,提出了地理实体语义相似度测度模型;在对小图斑的模式进行划分的基础上,构建了顾及语义相似度的土地用途分区模型,并提出分区结果的面积平衡和最优化评价方法。以海南省昌江县海尾镇为例对模型进行验证,结果表明,该模型是一种科学、合理、高效的土地用途分区模型,该方法提供的土地用途分区方案不仅能够较好地反映认知特性,还能较好地概括土地利用的特征,可以为土地利用规划、土地利用调控和管理提供技术支持。     

面向地理实体的语义相似性度量方法及其在道路匹配中的应用

语义相似性度量是实现多源矢量空间数据集成与融合的关键技术。首先以地理实体为研究对象,从矢量空间数据表达视角对地理实体的语义信息进行分析与描述,提出基于多特征约束的语义相似性度量模型。然后该模型将地理要素分类关系作为控制条件提取目标实体集,在构建实体间语义特征对应关系的基础上引入属性特征熵的概念,计算不同特征的权重值,进而综合多特征相似性来度量地理实体的整体语义相似程度。最后将该模型应用到道路实体匹配实验中,通过计算实体之间的语义相似性实现匹配,验证了该模型的有效性。实验结果表明,基于多特征约束下的语义相似性度量模型能够合理计算地理实体的语义相似度,且提高了地理实体语义匹配效率。     

顾及排序差异的对象群邻近关系相似性计算

提出一种实用性较强的地理信息语义表达及相似性度量模型,实现从地理信息语义建模到相似性度量的完整技术链条。在对地理信息语义表达的内容与尺度分析的基础上,提出地理信息语义描述的基本结构,并将其进一步细化为具有不同大小的语义粒度项,以构建出地理信息语义的细节层次（level of detail,LOD）表达模型,最后依据地理信息概念间相关语义粒度项的匹配关系实现地理信息语义相似程度的定量化计算,在实例分析中则以土地利用类型为例进行相似度计算的实验,通过实验结果与实际经验判断比较验证出该模型具有较强的实用性。     

基于本体属性的基础地理信息概念语义相似性计算模型

语义相似性对于知识自动共享与集成起着非常重要的作用。在许多地理信息的应用领域,通常直接将分类体系作为领域(或任务)本体,并基于此计算概念间的语义距离以实现相似度计算。该方法虽然能够快速、简便地计算概念间的语义相似度,但是有时却因为分类体系的改变而造成相同概念间的相似度产生差异,甚至可能是错误的计算结果。本文面向基础地理信息领域,利用属性枚举方法表达概念的本质语义特征,从基础地理信息概念的内涵出发,提出基于本体属性的语义相似性计算模型。该模型将每个概念表达为本体属性集合,利用相关本体属性的相似性,结合权重信息计算概念的相似性。最后从基础地理信息概念中提取出100组样本,计算概念间的语义相似度并验证基于本体属性模型的有效性。实验结果表明基于本体属性的模型能更合理地计算出基础地理信息概念的相似度。     

地理要素类别语义相似度动态加权计算方法EI北大核心CSCD

语义相似度计算是解决地理要素类别语义异质问题的关键技术,在地理数据共享与交换应用中起着重要的作用。本文面向基础地理信息领域,针对相同特征属性在不同地理要素类别语义中存在重要性差异的特点,提出了一种基于动态权重的地理要素类别语义相似度算法。本文算法引入词频-逆向文件频率,利用属性值的特殊性,计算特征属性的动态权重,根据不同类型的特征属性提出相应的相似度算法,重点分析多值复杂型属性值的分解及相似度算法,得到地理要素类别间的相似度。最后,从基础地理要素类别中选择200组样本对计算语义相似度,并与其他4种相似度算法进行对比分析。试验结果表明,本文算法能够有效地反映特征属性的重要性差异,获得更准确合理的地理要素类别的语义相似度。     

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。     

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。     

移动轨迹的尺度特征

移动轨迹是移动对象在地理空间环境中移动而留下的痕迹。移动轨迹数据是一类特殊的地理时空数据,它具有时间尺度、空间尺度和语义尺度特征。本文首先分析了轨迹数据的空间尺度特征与时间尺度特征,建立了轨迹空间尺度与时间尺度转换关系式;然后论述了轨迹的语义内涵和语义尺度特征,将轨迹语义分为移动对象语义、地理空间环境语义、采集设备语义、移动方式语义,并从地理空间环境语义的角度分析了轨迹的语义多尺度;最后探讨了轨迹语义尺度与时空尺度之间的一致性关系。     

基于本体的空间数据语义查询研究

设计了一个基于本体的空间信息查询框架,能有效地表现空间信息层次结构和语义,在保证语义一致性的前提下,查询、获取不同来源的空间数据。     

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。     

Approaches to Semantic Similarity Measurement for Geo-Spatial Data: A Survey

Semantic similarity is central for the functioning of semantically enabled processing of geospatial data. It is used to measure the degree of potential semantic interoperability between data or different geographic information systems (GIS). Similarity is essential for dealing with vague data queries, vague concepts or natural language and is the basis for semantic information retrieval and integration. The choice of similarity measurement influences strongly the conceptual design and the functionality of a GIS. The goal of this article is to provide a survey presentation on theories of semantic similarity measurement and review how these approaches – originally developed as psychological models to explain human similarity judgment – can be used in geographic information science. According to their knowledge representation and notion of similarity we classify existing similarity measures in geometric, feature, network, alignment and transformational models. The article reviews each of these models and outlines its notion of similarity and metric properties. Afterwards, we evaluate the semantic similarity models with respect to the requirements for semantic similarity measurement between geospatial data. The article concludes by comparing the similarity measures and giving general advice how to choose an appropriate semantic similarity measure. Advantages and disadvantages point to their suitability for different tasks.     

基于语义Web的地理服务发现框架

在传统Web服务发现架构中,仅凭接口参数的结构化相似度计算匹配方法远远不能满足复杂地理服务的发现需求。本文结合语义Web知识,设计了地理服务发现框架,框架支持地理服务语义化描述、带有语义信息的服务注册、基于语义推理的服务发现。其中,服务匹配算法是服务发现的关键,本文基于传统的四级匹配算法,提出采用分级匹配思想,并在I/O匹配中利用本体分类树,将本体相似度求解转换为分类树中节点距离求解的方法的地理服务发现匹配算法。实例证明,改进的算法不但能区分匹配等级,而且能区分同一匹配等级之间的相似度大小,能较好地满足地理服务的发现的需求。     

GIS语义共享的实质及其实现途径

GIS技术下的地理信息共享表现为 GIS数据共享 ,在研究 GIS数据共享时 ,是以最终实现地理信息共享为目的的。为达到这一目的 ,首先必须解决数据本身的共享问题 ,再次要解决数据所表达的语义的共享问题 ,其中包括从数据中读取语义的过程 ,即语义翻译 ,以及所读取的语义与应用目的之间的融合过程 (主要是要解决语义冲突问题 ) ,即语义融合。为了实现 GIS语义共享 ,除要采用一定的技术实现数据本身的共享外 ,还必须选择合适的空间概念及其逻辑表达方法实现语义的共享 ,本文提出采用基于地理要素的空间概念并采用 GIS语义数据模型加以描述可以实现 GIS的语义共享。     

基于语义认知的地形建模

针对当前地形建模注重渐变地形与地形几何特征(点、线)的表达,缺乏从整体形态上对地形的描述,该文提出将语义信息引入地形建模的方法。从地形建模的认知过程出发,引入"地形语义"描述地形的整体特征,剖析了地形语义的特点,实现了地形语义的形式化表达,设计了语义参与的建模流程,建立原型系统进行了实验。实验表明,地形语义信息作为数据源参与的地形建模能够保留一个地形区域的语义特征,提高了DEM的保真度,该方法进一步拓宽了地形建模数据源,为地形建模及其应用提供了新的思路与方法。     

基于语义匹配和QoS的Web服务混合选择方法

提出了一种Web服务语义匹配方法,在此基础上分析了基于语义匹配和基于QoS(服务质量)的服务选择策略,以及面向独立服务和组合服务的服务选择方法,并给出了结合语义匹配和QoS指标值的Web服务混合选择策略及算法。实例分析结果表明,该混合选择策略能针对不同的服务需求作相应的处理,增加了服务选择的正确性,提高了服务组合效率。     

利用形式概念分析的海岛语义层次分类方法

利用形式概念分析方法,通过概念内涵与概念外延的分析与融合,得到一套描述海岛语义的新概念。在确定各新概念间超类-子类关系的基础上,获得新概念的语义层次,并建立了海岛语义层次分类概念格。     

语义知识支持的城市POI与道路网集成方法

提出一种基于POI与道路间语义关联的城市POI与道路网集成方法。首先利用POI的路名信息构建POI语义连接图,并识别和简化道路交叉口结构;然后结合POI与交叉点的连接路名信息进行POI与路网的特征点匹配;最后通过迭代方式实现POI与路网数据的位置集成。实验表明,本文方法能够将偏差较大的POI有效集成到道路网中,保证POI与导航路网间相对位置的准确性。