基于本体的地理信息查询机制研究

论文摘要

随着Internet技术的飞速发展,万维网已经成为人们获取各种信息资源(包括地理空间信息)的主要途径和载体。然而,随着网络信息的急剧增长以及快速更新,“信息爆炸”时代的到来让网络搜索面临巨大的挑战,传统的基于关键字的信息查询检索机制由于不能“理解”信息语义而导致其在查准率和查全率方面存在着严重的不足,这使得当前网络搜索方式越来越不能满足人们日益增长的信息检索需求。一种新的能理解信息语义的网络信息检索机制成为摆在研究者面前的新课题。另一方面,WebGIS的广泛应用推广了网络地理空间信息的使用范围和方式,空间信息同样呼唤着智能检索时代的到来。地理本体研究是一个崭新的研究领域,是地球空间信息科学和数字地球的重要研究内容之一。地理本体使地理空间信息语义表达和语义共享得以实现,另外利用本体对服务进行语义描述,使服务能够自动发现、组合、执行和监督,这样的构架使网络地理信息系统体现出了更大的力量。论文通过对真实地理世界的抽象和地理认知过程的分析,以本体作为地理概念及其关系的形式化表达方法,在地理概念分类、地理概念语义关系类型和基于描述逻辑的本体模型等理论基础上,详细阐述了地理本体的构建过程;研究了基于本体的语义查询模式,并结合本体推理,提出了基于本体的语义查询框架;分析语义网络服务技术知识,提出了面向语义的地理信息服务框架。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究意义
• 1.1.1 语义网概述
• 1.1.2 本体论与语义网
• 1.1.3 空间信息的互操作与本体论
• 1.1.4 国内外研究现状
• 1.2 论文主要研究内容
• 1.3 论文章节安排
• 1.4 本章小结
• 第二章 WEB GIS 概述
• 2.1 基于WEB SERVICES 的地理信息服务
• 2.1.1 WEB SERVICES 技术
• 2.1.2 OGC WEB 服务框架
• 2.1.3 西南资源环境地理信息共享体系
• 2.2 基于本体的语义网络服务
• 2.2.1 WEB GIS 的优缺点分析
• 2.2.2 基于本体的语义网络服务解决方案
• 2.3 本章小结
• 第三章 地理本体的理论研究
• 3.1 本体相关技术
• 3.1.1 本体的含义及其分类
• 3.1.2 本体的描述语言
• 3.1.3 本体的构建规则
• 3.1.4 本体的构建方法
• 3.1.5 本体的构建工具
• 3.1.6 知识处理中间件——本体推理机
• 3.2 地理本体的涵义及概念分类体系
• 3.2.1 地理本体的涵义
• 3.2.2 地理本体的概念分类
• 3.3 地理本体的空间语义关系
• 3.3.1 地理本体的空间关系
• 3.3.2 地理本体的语义关系
• 3.3.3 地理本体的形式化语言表达
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于本体的语义地理信息服务
• 4.1 基于本体的语义查询框架设计
• 4.1.1 语义查询模型的构建步骤
• 4.1.2 语义查询模型的构建方式
• 4.1.3 语义查询模型的结构
• 4.2 面向语义的地理信息服务模型
• 4.2.1 网络服务本体语言OWL-S
• 4.2.2 基于OWL-S 地理信息语义服务框架
• 4.2.3 面向语义的地理信息服务框架
• 4.2.4 面向语义的地理信息服务运行模式
• 4.3 本章小结
• 第五章 本体的构建及语义查询模型应用实例
• 5.1 西南资源信息本体的构建
• 5.1.1 地理信息服务中的语义异质
• 5.1.2 地理本体与空间数据库的关系
• 5.1.3 本体构建的准则和方法
• 5.1.4 地理本体构建步骤
• 5.1.5 西南资源信息领域本体构建实例
• 5.1.6 地理本体的管理与应用
• 5.2 本体的推理机制和查询模式分析
• 5.2.1 描述逻辑及其在地理本体模型中的应用
• 5.2.2 基于本体的地理信息查询模式分析及应用
• 5.2.3 基于本体的语义查询和推理实现
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 取得的成果
• 6.1.2 进一步的研究工作
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间的研究成果及获奖情况