基于本体的地理信息查询和排序

建立了一个基于本体的地理信息查询系统(OGIIS)。通过对地理本体实例的语义推理和索引,OGIIS实现了对地理实体中语义关系的查询,解决了传统的地理信息查询中无法对语义关系进行查询和推理的问题,提高了地理空间语义网上对异构数据信息检索和查询的智能性和准确度。     

本体驱动的时空数据查询方法研究

本体是由特定信息领域中的相关术语集合及这些术语之间的关联所组成的,是语义丰富的元数据,通过它可以获取关于底层数据库的相关信息。基于现有的地理数据库和已创建的地理信息领域本体,建立了适合于地理数据集的应用本体数据库;通过描述逻辑指定相应的规则知识,在空间数据库和本体数据库之间、本体库之间分别建立一定的关联关系,提出了本体驱动的时空数据查询方法。当需要对某个时空实体对象进行查询时,通过在本体数据库中进行的逻辑运算,从而得到查询结果,最后返回查询结果。并以数字烟草中烟草的种植查询为例,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于本体的地理空间信息语义表达研究——以旅游出行计划为例

为了研究地理空间信息语义层次上的统一描述,文章在对地理空间信息特征分析的基础上,基于本体论的语义构建思想,选取五元组GeO=的本体组织基础结构,其中C表示概念集合或者类(各种实体和现象)、R表示关系集合(属性和空间关系等)、F表示函数(计算概念间某些特定关系的函数)、M表示公理(针对概念或关系的约束条件)、I表示实例(对象);以旅游出行计划为例,对概念、关系、函数、公理、实例五种要素的进一步定义,提出并构建了针对旅游出行领域的应用本体;借助OWL语言本体建模创建本体类,实现了针对出行计划的地理空间信息语义表达,为地理信息服务的发现与组合提供支撑。     

地名本体数据库存储模式及应用研究

地名本体属于地理信息领域本体范畴,是维护地理要素位置的本体,在地理空间语义网的发展中有着十分重要的作用,尤其为地理信息与资源的发现提供便利.从基于地理空间语义网的日常地理信息查询需要出发,设计了地名本体概念模型,在此基础上构建了地名本体实例存储数据库模式,实现了基于Geodatabase的地名本体实例数据存储.通过地名本体模型的构建,探讨语义网条件下的地名本体模型设计与地名本体实例化问题,对于实现地理要素数据组织与关系表达具有重要理论和实践意义.     

基于本体的异构信息集成查询划分及转换

使用本体赋予信息语义能够帮助用户准确查询所需要的信息.基于本体的异构信息集成中的关键问题是如何实现全局本体概念实例查询到局域信息数据查询的变换.提出了一种本体概念实例查询的操作表示,并基于这一查询操作表示给出了将全局查询划分为局域查询的方法,局域查询结果经过集成和转换后以统一的形式返回给用户.使用该方法来查询所集成的数据来源,可以获取用户所需要的正确查询结果.     

融合空间计算的POI地理编码方法*

位置信息在日常生活和专业领域中的重要性日益凸显,为了更加有效地处理含有空间陈述的复杂的POI位置描述短语,提取其中的位置信息,本文基于一种融合语义本体的对象级规则匹配方法,提出了在传统的POI地理编码过程中融入空间计算,用以支持带有空间陈述的复杂的POI位置查询,并对搜索得到的结果集按照一定的标准进行排序,并将最符合用户需求的结果可视化地反馈给用户。最后,实验分析比较结果显示,本文方法能有效地解析匹配含有空间陈述的复杂POI位置描述短语,准确快速地查询到与用户描述最为接近的POI数据。     

基于地理本体的空间数据库概念建模

针对用E-R模型建立空间数据库概念模型存在的不足之处,将本体论的思想和方法引入到地理信息领域。讨论了地理本体的意义及其表达语言。阐述了空间E-R模型的特点,分析了地理本体和空间E-R模型之间的关系。提出了以地理本体为语义基础设计空间ER模型的思想,并用扩展OWL表示的灌溉本体为例,介绍了从地理本体出发,设计空间E-R模型来建立空间数据库概念模型的方法。     

利用语义网技术实现铁路交通的地理语义查询(二)——从关系数据库中创建本体与定义推理规则

介绍了根据SQLite关系数据库中的数据创建火车站点本体并生成OWL文件,分析了铁路交通的模糊查询和精确查询,定义相应的本体语义推理规则和SPARQL语句,使用Jena的推理机设计本体推理类,这一部分是实现铁路交通地理语义查询的核心工作。     

地理信息语义关系元数据研究及应用

地理信息的发现是地理信息共享的前提和基础,目前主要以基于元数据的目录服务为主。目录服务中的信息发现是以关键字匹配为主,这种方法往往难于满足用户的需求。本文讨论了如何利用计算机领域内的本体(ontology)理论和语义网络的方法,建立描述数据之间语义关系的关系元数据(Relation Metadata),并初步实现了基于语义关系元数据的地理信息资源发现服务的原型系统。     

Bridging Ontologies and Conceptual Schemas in Geographic Information Integration

Integration of geographic information has increased in importance because of new possibilities arising from the interconnected world and the increasing availability of geographic information. Ontologies support the creation of conceptual models and help with information integration. In this paper, we propose a way to link the formal representation of semantics (i.e., ontologies) to conceptual schemas describing information stored in databases. The main result is a formal framework that explains a mapping between a spatial ontology and a geographic conceptual schema. The mapping of ontologies to conceptual schemas is made using three different levels of abstraction: formal, domain, and application levels. At the formal level, highly abstract concepts are used to express the schema and the ontologies. At the domain level, the schema is regarded as an instance of a generic data model. At the application level, we focus on the particular case of geographic applications. We also discuss the influence of ontologies in both the traditional and geographic systems development methodologies, with an emphasis on the conceptual design phase.     

一种基于本体的地理多维语义信息组织方法

针对地理信息元数据的语义关联特性和多维特性,提出了一种组织地理信息的方法。基于本体论描述不同地理信息元数据之间的语义关联特性;在此基础上,通过维层次编码量化在本体中所描述的层次结构;通过X树组织和检索处理后的多维数据,最后给出应用实例,说明理论的可用性。     

面向GIS多重表达的本体语义模型

多重表达是地理信息弹性存取和集成分析的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的信息集成机制。多重表达的概念建模需要在高度抽象的地理概念层次上实现地理信息一体化的弹性表达,而不是局限于数据库中几何多样性的一致性描述。基于本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于模型语义的表达以及基于语义的信息集成和共享。论文探讨了基于本体的地理概念表达与GIS语义的形式化,并通过多重表达上下文的抽象以及本体逻辑基础的上下文扩展,给出一个支持GIS多重表达的本体语义模型,该模型能够为多重表达数据库的实现提供一个易于理解和共享的形式化基础。     

本体辅助的定性空间关系推理机制

引入本体论思想研究空间关系描述与推理,目的是为了实现地理空间信息的共享和互操作。从地理本体的概念出发,建立了符合常识空间认知的空间关系描述模型。以河南省行政区划、交通、旅游景点为基础数据,构建了空间关系本体实例库;自定义了空间关系推理规则,并实现了规则的SWRL表达;设计了基于本体的定性空间关系推理总体框架,并结合应用实例进行了推理实验,有效地验证了空间关系本体推理机制的可行性。     

基于PSO-BP算法的地理本体概念语义相似度度量

针对现有度量方法中考虑因素不够全面和因子权重计算依据经验确定的不足,提出粒子群优化BP神经网络（PSO-BP）的地理本体概念语义相似度度量模型。该模型利用本体属性、本体结构和语义关系的相似度,结合权重信息计算概念的综合相似度;同时,利用粒子群算法优化的BP神经网络获取因子权重,避免现有方法中因子权重确定的人为主观干扰。最后,从基础地理信息概念中提取出200组样本,用其中190组作为训练集,对神经网络模型进行训练,以获取权重;剩余10组作为测试集。将该模型和几种常用算法进行对比,通过分析测试集的各算法求解结果和专家判定结果之间的相关系数,结果表明该模型计算地理本体概念的相似度更为准确,符合人类认知特性,效果更好。     

基于光流法的不良视频检测算法

针对用E-R模型建立空间数据库概念模型存在的不足之处,将本体论的思想和方法引入到地理信息领域.讨论了地理本体的意义及其表达语言.阐述了空间E-R模型的特点,分析了地理本体和空间E-R模型之间的关系.提出了以地理本体为语义基础设计空间ER模型的思想,并用扩展OWL表示的灌溉本体为例,介绍了从地理本体出发,设计空间E-R模型来建立空间数据库概念模型的方法.     

基于流媒体的虚拟地理环境研究

通过将流媒体技术和虚拟地理环境相结合,解决了协同角色不能真实可视化,交流信息延迟等问题。该文根据流媒体技术的原理,设计了基于流媒体的虚拟地理环境系统结构与功能模块,并以虚拟地理研讨室为例建立了原型试验系统,实现了视频音频的本地播放和网络传输功能。研究表明,将流媒体技术与虚拟地理环境相结合,可以有效地增强虚拟地理环境中协同工作者之间交流,提高地理认知能力。