空间资源中信息语义注册与检索相关技术研究

论文摘要

本文围绕地学信息工程领域中空间资源(spatial resource)语义注册及检索的若干关键问题与技术(semantic registration and related querying technology)进行了研究和探讨。语义注册及检索由语义网及本体技术发展而来,已成为近年来人工智能以及地理信息系统等相关领域的研究热点。本文将语义注册及检索技术引入到空间资源的共享研究中来,对其中一些未解决问题进行了探讨;改进了部分相关模型和算法;并将这些理论研究成果的核心部分进行了实际应用探讨。具体工作包括:第一,本文研究网格计算技术、OGC相关规范、语义网和本体技术,并对上述内容进行综述;第二,本文结合OGC标准、语义技术、网格门户技术等提出一个空间资源共享的门户平台模型,空间资源提供者通过门户可以注册资源的信息、上传空间资源;空间资源使用者通过门户可以检索资源信息、访问空间数据和服务;管理者负责门户的各项维护和管理任务;第三,本文结合网格目录技术和OGC相关标准并结合目前国际先进研究成果,对网格环境下元数据的目录存储和访问机制进行研究和比较,提出基于OGC和网格技术的空间资源注册模型;第四,本文结合具体的场景,进行基于本体的空间资源发现算法、过程研究,并提出空间资源发现的架构模型以及检索模型;第五,结合相关本体工具进行基于语义的检索及推理实验。OGC标准、网格技术以及语义网是目前国内外研究的热点问题,是有效解决异构空间信息获取、描述、表达以及重用的理论技术体系,是未来空间信息集成和应用的重点研究领域,为解决空间资源领域内信息共享和异构性问题提供了具有变革意义的解决途径。本文结合上述技术以及国外最新研究成果,引入到空间资源的集成共享研究,为空间资源的语义注册和检索的提供了一条可行之路,使空间资源能够更加全面和深入地与各行各业的信息系统有机地融合为一个整体,能够较好地促进了地理信息系统的社会化。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与现状
• 1.1.1 空间资源共享
• 1.1.2 空间信息服务
• 1.1.3 空间信息网格
• 1.1.4 语义网与本体
• 1.2 本文的研究内容和意义
• 1.3 论文的组织结构
• 第二章 相关技术
• 2.1 网格技术
• 2.1.1 网格概述
• 2.1.2 网格结构
• 2.1.3 网格项目Globus
• 2.1.4 网格与空间资源共享
• 2.2 OGC/ISO
• 2.2.1 OGC概述
• 2.2.2 OGC web服务框架
• 2.2.3 ISO概述
• 2.3 语义网与本体
• 2.3.1 语义网概述及结构
• 2.3.2 语义网基础－本体
• 2.3.3 本体的描述与表达
• 2.3.4 本体的构建
• 第三章 空间资源共享体系结构研究
• 3.1 概述
• 3.2 网格门户
• 3.3 空间资源共享体系架构
• 3.4 语义中间件
• 3.5 运行模式
• 3.5.1 管理者维护本体
• 3.5.2 空间资源提供者注册资源
• 3.5.3 空间资源请求者检索资源
• 3.6 小结
• 第四章 基于OGC和网格的空间资源注册
• 4.1 概述
• 4.1.1 元数据
• 4.1.2 网格目录服务
• 4.2 OGC与网格技术结合
• 4.2.1 资源注册服务
• 4.2.2 OGC注册模型
• 4.2.3 ebRIM数据模型的语义化
• 4.2.4 OGC注册模型和MCS数据模型转换
• 4.3 基于语义的空间资源注册框架
• 4.3.1 框架结构设计
• 4.3.2 注册实现过程
• 4.4 小结
• 第五章 基于语义的空间资源检索
• 5.1 概述
• 5.2 方法路线
• 5.3 场景说明
• 5.3.1 例子
• 5.3.2 匹配场景
• 5.4 空间数据和服务的检索
• 5.4.1 概述
• 5.4.2 空间数据
• 5.4.3 空间服务
• 5.5 空间资源检索架构
• 5.5.1 本体库
• 5.5.2 空间资源检索预处理
• 5.5.3 语义检索
• 5.5.4 语义推理
• 5.6 空间资源检索过程
• 5.7 小结
• 第六章 应用实验
• 6.1 概述
• 6.2 本体创建
• 6.3 本体查询与推理
• 6.3.1 相关工具
• 6.3.2 前提和假设
• 6.3.3 空间数据推理与检索
• 6.3.4 空间服务查询
• 6.4 小结
• 第七章 结论与进一步工作
• 7.1 结论
• 7.2 进一步工作
• 参考文献
• 作者读博士期间完成的论文与参加的科研项目
• 摘要
• Abstract
• 致谢