基于地理特征类型的自然语言空间关系查询

论文摘要

随着地理信息系统越来越深入应用于人们的日常生活之中,面向自然语言的空间关系查询研究越来越被人们所重视,已成为一个研究热点。目前在面向自然语言的空间关系查询方面的研究主要集中在空间关系描述、空间关系自然语言形式化表达、空间关系自然语言查询语句转换以及空间关系自然语言查询接口等方面,但在研究时通常将参与的空间对象抽象为不具有地理语义的空间几何体,很少考虑在空间关系自然语言表达时,不同的地理特征类型所引起的语义差别影响,因此在具体的自然语言查询实现时还难以完成面向现实中客观存在的空间物体的查询要求。本文首先依据目前在空间关系的自然语言描述词汇形式化表达方面的研究成果,利用已有的形式化表达规则,设计出具体定性的自然语言描述词汇在计算机模型中所对应的定量化空间关系判断算子,以此作为空间关系自然语言查询时空间关系选定的依据。同时,针对不同特征类型的空间地物和空间关系自然语言描述词汇之间对应的语义关系有所不同的特点,文章在收集总结自然语言词汇在描述空间关系时的对应知识的基础之上,利用产生式知识规则表达的方法,提出不同特征类型地物和描述词汇间的知识规则库的设计方法。最后通过部分空间地物的规则实例,结合具有GIS功能的平台,设计出具体查询系统实践举例证明。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和研究意义
• 1.1.1 研究目的
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 空间关系模型方面的研究
• 1.2.2 空间关系自然语言形式化表达方面的研究
• 1.2.3 空间关系的自然语言查询方面的研究现状
• 1.2.4 GIS 中智能化用户接口实现方面的研究
• 1.2.5 小结
• 1.3 研究方案
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线和研究方法
• 第二章 空间关系的表达
• 2.1 空间关系的模型
• 2.1.1 拓扑关系模型
• 2.1.2 度量关系模型
• 2.1.3 方位关系模型
• 2.2 定性的空间关系自然语言描述的形式化表达研究
• 2.2.1 空间关系定量和定性表示方法
• 2.2.2 空间关系的自然语言形式化表达
• 第三章 基于特征类型的空间关系描述知识规则及其表达
• 3.1 地理空间知识
• 3.2 不同特征类型的空间物体所蕴含的知识
• 3.3 空间关系知识规则表达
• 3.4 自然语言空间关系描述知识规则库
• 第四章 基于自然语言的空间关系查询与推理
• 4.1 空间关系操作算子设计
• 4.1.1 定量化指标的计算
• 4.1.2 操作算子设计
• 4.2 基于地理特征类型空间关系查询实现
• 4.3 考虑地理特征类型的空间推理
• 4.3.1 空间推理
• 4.3.2 空间关系推理
• 4.3.3 考虑地理特征类型的空间推理
• 第五章 原型系统的设计与实现
• 5.1 系统设计目的
• 5.2 系统开发环境和工具
• 5.3 系统实现
• 5.4 系统测试与分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢