基于语义Web Services的地理Web服务技术研究

论文摘要

传统的Web服务及其支撑技术,只能实现空间信息模型语法上的互操作,尚不能解决语义互操作的问题,无法适应空间信息共享性和服务重用性需求。而语义Web和Web服务的共同目标都是通过利用Web上人和机器都能够存取的内容,创建智能自动服务及商务处理基础设施。因此考虑以上二者的结合,实现功能互补是未来地理Web服务发展的一种自然选择。本文提出了基于语义Web Services的地理Web服务框架,设计在一个动态的环境中实现语义Web Services的发现、组装和调用,并提出了可行性的设计方案和实施步骤。文章研究成果主要包括这些内容：（1）通过比较哲学本体、信息本体和地理本体,分析了地理本体的定义和内涵,然后通过对现有空间关系模型的分析,借助新的理论工具对OWL进行扩展,实现地理本体空间特征的表达。（2）通过研究Web Services技术支持下的OGC地理Web服务,引出了新一代Semantic Web Services技术,并提出了基于语义Web Services的地理Web服务的服务模式、服务框架以及其内容。（3）通过对Web服务智能化处理技术（自动发现、合成和调用）的研究,建立本体驱动的智能处理模型,并基于OWL-S在对地理Web服务的自动化处理过程进行动态模拟。（4）基于模型驱动的方法,利用已有的语义Web服务工具集,搭建一个语义Web Services集成开发环境,针对地理Web服务进行实验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 地理空间的表达
• 1.1.2 地理信息系统的拓展
• 1.1.3 地理Web服务中面临的问题
• 1.2 论文立题的依据
• 1.2.1 选题的缘由
• 1.2.2 选题的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 论文的研究目的
• 1.5 论文的组织安排
• 第二章 地理本体及其形式化表达
• 2.1 哲学本体、信息本体与语义网
• 2.1.1 哲学本体与信息本体
• 2.1.2 语义网
• 2.2 地理本体
• 2.2.1 地理本体的定义
• 2.2.2 地理本体的层次结构
• 2.3 地理本体的OWL表达
• 2.3.1 OWL语言概述
• 2.3.2 OWL表达地理本体
• 2.4 地理本体空间特征的形式化表达
• 2.4.1 空间关系的描述模型
• 2.4.2 地理本体的形式化表达机制
• 2.4.3 地理本体空间关系的计算
• 2.5 地理本体的存储模式
• 2.6 本章小结
• 第三章 本体驱动的地理Web服务
• 3.1 基于Web Services的地理Web服务
• 3.1.1 Web Services技术体系
• 3.1.2 OGC地理Web服务
• 3.2 基于语义Web Services的地理Web服务
• 3.2.1 语义Web Services技术
• 3.2.2 基于语义Web Services的地理Web服务模式
• 3.3 本体驱动的地理Web服务的描述
• 3.3.1 本体驱动的地理Web服务描述框架
• 3.3.2 本体驱动的地理Web服务概念层
• 3.3.3 本体驱动的地理Web服务应用层
• 3.4 基于语义Web Services的地理Web服务框架及内容
• 3.4.1 基于语义Web services的地理Web服务框架
• 3.4.2 基于语义Web Services的地理Web服务内容
• 3.5 本章小结
• 第四章 地理Web服务的智能化处理
• 4.1 地理Web服务的发现
• 4.1.1 Web服务发现的内容
• 4.1.2 Web服务发现技术的拓展
• 4.1.3 本体驱动的地理Web服务发现
• 4.2 地理Web服务的合成
• 4.2.1 地理Web服务合成概述
• 4.2.2 地理Web服务动态合成模型
• 4.2.3 地理Web服务合成
• 4.3 地理Web服务的调用
• 4.3.1 地理Web服务调用概述
• 4.3.2 地理Web服务调用模型
• 4.4 基于OWL-S的Web服务动态模拟
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于OWL-S的语义Web Services实验系统
• 5.1 基于OWL-S的代码驱动和模型驱动方法
• 5.1.1 代码驱动方法
• 5.1.2 模型驱动方法
• 5.2 语义Web Services开发环境的搭建
• 5.2.1 集成开发环境的设计
• 5.2.2 集成开发环境概述
• 5.3 领域本体的构建
• 5.4 实验过程
• 5.4.1 确定领域内的地理Web服务
• 5.4.2 地理Web服务的发布与广告
• 5.4.3 地理Web服务的组装
• 5.4.4 地理Web服务的查询及调用
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究内容总结
• 6.2 问题及进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
• 附录A 地图服务本体