基于基础地理数据库的地理本体自动构建研究

论文摘要

随着本体概念被引入GIS领域,地理本体凭借在语义和知识层次上描述系统概念模型的优势逐步受到关注,并广泛应用于地理知识表示、信息检索、异构信息处理等方面,能够为不同地理数据源提供上下文语义,解决因缺乏语义关联而产生的知识异构性难题、实现GIS数据的信息共享和互操作。构建地理本体是地理本体研究的基本,地理本体的相关研究及应用,都建立在地理本体构建基本完成的基础上。目前,还没有一套标准的、完善的地理本体构建准则,更没有统一的构建方法和工具。地理本体的构建仍处于传统人工方法构建的阶段,开发效率低且容易出错。人工构建地理本体无疑是一个极复杂、既耗时又耗力的过程。如何高效地构建地理本体成为地理本体研究中亟待解决的问题。对此,论文尝试提出基于基础地理数据库来自动构建地理本体,以提高地理本体的构建效率。首先,通过空间关系模型完善了OWL对地理本体的形式化表达;然后,在研究和分析了基础地理数据库与地理本体间对应关系的基础上,定义出从基础地理数据库中到地理本体的映射规则,从而实现从基础地理数据库到地理本体的转换。在此基础上,设计出基于基础地理数据库来自动构建地理本体工具,并通过实例验证了生成地理本体的有效性,从而初步实现了减少工作量、节约开发时间、提高地理本体构建效率的目标。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 地理本体研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 现状分析
• 1.3 本文的研究思路与方法
• 1.4 本文的研究内容及组织结构
• 2 现有理论基础研究
• 2.1 本体概念
• 2.1.1 本体定义
• 2.1.2 本体的分类
• 2.1.3 本体的构建准则
• 2.1.4 本体的构建方法
• 2.1.5 本体的构建工具
• 2.2 地理本体
• 2.2.1 地理本体的涵义
• 2.2.2 地理本体的逻辑结构
• 2.2.3 地理本体的空间特征
• 2.2.4 地理本体的构建
• 2.3 本章小结
• 3 地理本体的形式化表达
• 3.1 本体描述语言
• 3.1.1 基于谓词逻辑的本体表达语言
• 3.1.2 基于Web 的本体标记语言
• 3.2 OWL 概述
• 3.2.1 OWL 的子语言
• 3.2.2 OWL 与描述逻辑
• 3.2.3 OWL 的建模原语
• 3.3 OWL 对地理本体的形式化表达
• 3.3.1 OWL 表达地理本体的能力
• 3.3.2 空间关系形式化描述模型
• 3.3.3 完善OWL 对地理本体的表达
• 3.4 本章小结
• 4 基于基础地理数据库的地理本体自动构建
• 4.1 基础地理数据库模型
• 4.1.1 空间数据模型
• 4.1.2 空间数据结构
• 4.2 地理本体模型
• 4.3 基础地理数据库模型与地理本体模型映射关系
• 4.3.1 对应关系及关联难点
• 4.3.2 映射规则
• 4.4 地理本体构建方法及表达
• 4.4.1 传统地理本体构建方法
• 4.4.2 基于基础地理数据库的地理本体构建方法
• 4.4.3 两种地理本体构建方法的比较分析
• 4.4.4 地理本体的OWL DL 表达
• 4.5 本章小结
• 5 地理本体自动构建工具的设计与实现
• 5.1 工具的设计
• 5.1.1 设计思想
• 5.1.2 体系结构
• 5.2 工具的实现
• 5.2.1 技术手段
• 5.2.2 运行界面
• 5.3 结果验证
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 作者简历
• 一、基本情况
• 二、在学期间从事的科研工作
• 三、在学期间所获的科研奖励
• 四、在学期间发表的学术论文
• 学位论文数据集