基于本体的管线空间知识库构建与应用

论文摘要

随着地理信息系统（Geographic Information System, GIS）技术的发展以及城市地下管线信息化管理需求的日益提升,管线GIS的构建与应用也愈加深入与普及。作为联系管线建设规范与定量表达管线空间关系的桥梁,管线空间知识在管线数据模型构建、管线系统空间分析、管线数据校验等方面的重要作用已被众多研究人员、GIS厂商所认同。但仔细分析现有管线GIS中的知识表示与应用的方法,普遍存在可扩展能力和交互性不强等问题,不利于管线空间知识共享及重用。因此,如何有效共享和重用这些管线空间知识,成为亟待解决的问题。针对管线空间知识库共享的需求,本文利用基于本体的知识表示方法,使用Protege工具构建城市地下管线本体知识库,通过本体推理来对城市地下管线本体知识库进行应用。主要工作有：（1）城市地下管线本体知识库的构建从城市地下管线要素模型、几何模型、空间关系模型开展研究,定义城市地下管线地理本体模型的语义层次,研究如何使用Protege构建城市地下管线地理本体,对其进行OWL表达。在城市地下管线地理本体的基础上,扩展SWRL Built-In,研究如何构建城市地下管线建设合理性的SWRL规则。（2）本体推理在管线建设合理性分析中的应用研究城市地下管线本体知识库的体系结构和本体知识库的存储,研究如何对城市地下管线地理本体的检验；结合城市地下管线地理本体与建设合理性规则,研究如何使用Protege OWL API、Jess推理引擎进行管线建设合理性的本体推理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 管线空间知识库的研究现状
• 1.2.2 本体与地理本体的研究现状
• 1.2.3 研究现状分析
• 1.3 研究目标与研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 技术路线
• 1.5 论文组织结构
• 第2章 城市地下管线空间知识的获取及表示方法
• 2.1 管线空间知识来源及获取
• 2.1.1 管线空间知识来源
• 2.1.2 管线空间知识获取
• 2.2 管线空间知识的表示方法
• 2.2.1 传统的知识表示方法
• 2.2.2 基于本体的知识表示方法
• 第3章 城市地下管线本体知识库构建
• 3.1 城市地下管线地理本体构造
• 3.1.1 城市地下管线地理本体的设计方法
• 3.1.2 城市地下管线地理本体模型
• 3.1.3 城市地下管线地理本体的创建
• 3.2 基于城市地下管线地理本体的规则创建
• 3.2.1 SWRL Built-In扩展
• 3.2.2 建立SWRL规则
• 第4章 本体推理在管线建设合理性分析中的应用
• 4.1 本体推理机
• 4.1.1 本体推理机的作用
• 4.1.2 典型的本体推理机
• 4.2 面向管线建设合理性分析的本体推理
• 4.2.1 城市地下管线本体知识库的体系结构
• 4.2.2 管线本体知识库的存储
• 4.2.3 管线建设合理性的本体推理及分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢