一种描述逻辑的地理本体融合方法

提出一种基于描述逻辑的地理本体融合方法。首先约定两个本体当中的等价概念作为基于规则的逻辑推理起点,再分别从直接推理与传递推理角度讨论了本体概念、角色及其相互间的等价、蕴涵、重叠与相离等匹配关系,依次将一个本体中的概念与角色逐渐并入另一个本体中,并以基础地理信息数据和土地利用数据进行融合实验,验证了该方法的有效性。     

基于描述逻辑的地图语义模型初步研究

为了研究地图的形式化语义表达问题,将语言学的理论和方法应用到地图领域,把地图符号系统作为一种二维图形语言,在分析地图语言的基本语言单位、语法规则和语义规则的基础上,采用扩展的描述逻辑AL-CRP(D),建立了地图语义模型。模型能完备地表达地图语言的语义,为用逻辑方法研究地图信息提供了借鉴意义。     

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。     

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。     

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。     

基于本体的地名信息描述方法

地名信息是基础地理信息的不可或缺的要素,是空间信息的重要载体,地名信息化建设是实现数字地球的基础和前提.文章通过考察地名的语言学、地理学、历史学特征,明确了地名的基本内涵.以此为基础建立地名本体基本框架,并以地名类型为例,分析了地名类型本体的基本语义关系及其表达方法;最后以地名本体为基础提出地名信息描述框架,并以实例说明了基于本体的地名信息描述方法,该方法为地名知识库的建立及应用提供了参考.     

基于本体结构的空间实体语义相似度计算模型

针对GIS领域语义相似度计算模型考虑的因素过于单一、有效性不足等问题。该文在分析现有的语义相似度计算模型的基础上,综合考虑属性相似度与结构相似度指标,同时引入概念间的继承等关系,提出了一种基于本体结构的地理空间实体语义相似度计算模型,在该模型的结构相似度指标中加入了深度、密度两种权重因子。最后,通过对土地利用分类中实体的语义相似度进行实验,说明其计算结果准确可靠,并能体现更多细节差异。     

一种形状多级描述方法及在多尺度空间数据几何相似性度量中的应用

利用多级弦长函数和中心距离函数从全局整体到局部细节逐级描述几何形状,建立通用多尺度空间数据几何相似性度量模型。基于高斯概率统计模型改进传统的Hausdorff距离,引入信息检索中的相关反馈技术解决相似度量模型中各指标阈值的确定问题。最后将相似度量模型分别应用于不同比例尺数据匹配和空间目标化简前后的相似度量,试验表明,基于该描述方法的相似度量模型可有效实现不同比例尺水域数据的匹配和相似度量。     

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。     

基于空间相似性的面实体匹配算法研究

同一地物在不同来源的地图上通常存在着差异,其识别或匹配对于不同数据源的地图编制来说很关键。面状地物要素在很多地图表示中都占有很大的比例。基于人眼综合已有信息来识别同名实体的思想,本文提出了基于空间相似性的面实体匹配算法。该算法将面实体作为一个整体看待,采用加权平均法来综合面实体的位置、形状、大小等特征的相似度,进而根据获得的总相似度大小确定匹配实体。算法在确定位置相似度时选择形状中心点对面实体进行惟一标识;采用形状描述函数来计算形状相似度,不容易受各种干扰而影响精度,避免了形状信息的丢失;面实体的大小通过其覆盖面积来度量。实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。     

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.     

基于语义映射的空间数据转换及其应用研究

数据转换是GIS工程建设中的一个十分重要的内容,传统的方法往往只是进行数据格式的转换,忽略了空间数据之间的内在联系,本文将语义映射和空间操作相结合,实现空间数据和属性数据的重构,从而实现异构数据的快速转换。     

顾及上下文的空间信息服务组合语义匹配方法

提出了一种顾及上下文的空间信息服务组合语义匹配方法。该方法根据空间信息服务组合的特点,充分考虑了空间信息组合服务对内部抽象原子服务匹配的约束,以及匹配过程中各抽象原子服务上下文之间的相互影响,应用回溯算法思想准确有效地将抽象的空间信息服务组合模型转换为工作流引擎可执行的空间信息服务链。     

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.     

Structural Alignment Methods with Applications to Geospatial Ontologies

We consider the problem of enabling interoperability and information sharing among geospatial applications that use ontologies to describe their concepts and the relationships among them. We present two fully automatic alignment methods that use the graph structures of a pair of ontologies to establish their alignment, that is, the semantic correspondences between their concepts. We have tested our methods on geospatial ontologies pertaining to wetlands and four other pairs that belong to a repository that has been used in the Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI). Using these ontologies, we have compared the effectiveness (precision and recall) of our methods against the Similarity Flooding Algorithm that was proposed by others and show that for each of the tested ontologies one of our methods is at least as effective as their method. We have tuned the performance of our methods by introducing a greedy approach that reduces the number of concepts that get compared. This approach reduces runtime by approximately 30% with a minor compromise to the effectiveness of the results. To further validate our approach, we participated in the OAEI competition to align a pair of ontologies, each with a few thousand concepts.     

A Platform for Visualizing and Experimenting with Measures of Semantic Similarity in Ontologies and Concept Maps

This article describes research in the ongoing search for better semantic similarity tools: such methods are important when attempting to reconcile or integrate knowledge, or knowledge‐related resources such as ontologies and database schemas. We describe an extensible, open platform for experimenting with different measures of similarity for ontologies and concept maps. The platform is based around three different types of similarity, that we ground in cognitive principles and provide a taxonomy and structure by which new similarity methods can be integrated and used. The platform supports a variety of specific similarity methods, to which researchers can add others of their own. It also provides flexible ways to combine the results from multiple methods, and some graphic tools for visualizing and communicating multi‐part similarity scores. Details of the system, which forms part of the ConceptVista open codebase, are described, along with associated details of the interfaces by which users can add new methods, choose which methods are used and select how multiple similarity scores are aggregated. We offer this as a community resource, since many similarity methods have been proposed but there is still much confusion about which one(s) might work well for different geographical problems; hence a test environment that all can access and extend would seem to be of practical use. We also provide some examples of the platform in use.     

利用MDA进行空间信息服务组合建模

提出了一种基于MDA的空间信息服务组合建模方法。该方法使用UML设计空间信息服务组合元模型,利用MDA模型转换机制生成空间信息服务链设计器,利用设计器构建空间信息服务组合模型。该建模方法能很好地描述数据流和控制流,通过引入空间信息服务本体库,实现服务资源动态组合建模。     

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。