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基于Web Service的空间关系服务研究

2020-12-03阅读(278)

基于Web Service的空间关系服务研究

论文摘要

Web技术的飞速发展,将地理信息系统带入了一个崭新的发展阶段。尤其是Web Service的出现,给Web GIS带来了新的活力。地理信息服务的构建,可以使得分布、异构的GIS数据和功能得到极大程度的重用和共享,一方面解决了传统Web GIS的诸多缺陷,另一方面也大大简化了GIS开发的时间和费用,将更好的促进GIS的普及和应用。空间关系作为GIS最为基础性的理论之一,一直是地理信息领域研究的热点。任何GIS的构建,都需要空间关系的描述和推理作为基础。本文所做的主要工作就是基于目前通用的Web Service框架,研究构建空间关系服务的方法。具体研究内容包括:（1）首先讨论了地理信息服务以及空间关系的研究现状,简要介绍了Web Service的概念和框架,对当前Web服务的行业标准及地理信息服务的规范进行了描述和分析。（2）接着讨论了至今对于空间关系描述和推理的各种理论成果。针对空间关系中拓扑关系的描述,主要讨论了N交集拓扑描述模型和RCC拓扑描述模型,以及在这两种模型基础上得到的各种研究成果;针对方向关系,同样讨论了最重要的两种模型:锥形模型和投影模型及其各种最新研究成果;分析了它们各自的优点和不足,从而确定了本文采用的描述模型。针对空间关系推理,本文重点介绍了拓扑关系和方向关系推理中最为常用的两种组合表,接着探讨了根据推理方法的不同而得到的各种空间推理方法,分析了这些方法的不足,指出了基于本体的空间关系推理的优势。（3）基于本体的空间关系推理是目前空间关系推理研究的一个热点。本体由于其能够统一描述领域内概念,使领域内知识得到共享,极大地促进空间关系推理的发展。因此,本文简要介绍了本体的概念、应用、本体知识的组成以及形式化描述,同时也讨论了目前本体在空间关系领域中的使用;重点介绍了空间关系推理中的通用空间关系表示核心本体（SRC-Ontology）,以及对SRC-Ontology的扩展描述。（4）在Egenhofer的九交集拓扑关系推理组合表和Skiadopoulos方向矩阵推理组合表的基础上,本文对SRC-Ontology进行了进一步的扩展描述,得到了更多的基于本体的空间关系推理规则;接着提出了空间关系的本体库模型,并利用标准的本体描述语言OWL对其进行了描述;然后结合SWRL和JESS推理引擎,构建了西安市空间关系服务并发布;最后,作者通过具体实例测试了本文设计的空间关系服务,实验结果验证了空间关系服务为GIS开发带来的极大便利,从理论和实验两个方面证明了空间关系服务的重要意义。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景及研究意义
  • 1.2 研究内容
  • 1.3 研究现状
  • 1.3.1 地理信息服务研究现状
  • 1.3.2 空间关系研究现状
  • 1.4 论文结构
  • 第2章 地理信息服务概述
  • 2.1 Web服务的基本概念
  • 2.1.1 Web服务的不同描述
  • 2.1.2 Web服务框架
  • 2.1.3 Web服务核心标准
  • 2.2 地理信息服务
  • 2.2.1 地理信息服务支撑技术
  • 2.2.2 地理信息服务体系结构
  • 2.2.3 地理信息服务特点
  • 2.3 地理信息服务规范
  • 2.3.1 国际标准化组织ISO/TC211的空间服务抽象规范
  • 2.3.2 开放地理信息协会OGC的空间信息服务规范
  • 2.4 Web服务与GIS结合的意义
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 空间关系理论概述
  • 3.1 空间关系描述
  • 3.1.1 拓扑关系描述
  • 3.1.2 方向关系描述
  • 3.1.3 距离关系描述
  • 3.2 空间关系推理
  • 3.2.1 基于空间关系种类的空间推理分类
  • 3.2.2 基于推理方法的空间推理分类
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 基于本体的空间关系推理方法
  • 4.1 本体
  • 4.1.1 本体的定义
  • 4.1.2 本体知识的组成
  • 4.1.3 本体知识的形式化描述
  • 4.1.4 本体的应用
  • 4.2 空间关系中的本体研究
  • 4.2.1 本体描述语言OWL
  • 4.2.2 语义网规则语言SWRL
  • 4.2.3 SRC-Ontology
  • 4.3 SRC-Ontology的扩展与改进
  • 4.3.1 形态学算子
  • 4.3.2 SRC-Ontology的扩展描述
  • 4.3.3 基于SRC-Ontology的推理规则
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 空间关系服务的设计与实现
  • 5.1 空间关系服务平台
  • 5.2 空间关系服务设计
  • 5.3 空间关系服务实现
  • 5.3.1 本体库的设计
  • 5.3.2 推理规则的设计
  • 5.3.3 服务接口的描述
  • 5.4 实例分析
  • 5.5 服务评价
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 对以后工作的建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间的研究成果

    • 相关论文文献

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