基于地理本体的空间数据集成研究

论文摘要

地理空间数据集成是解决分布式环境下空间信息共享问题的重要途径。传统的空间数据集成研究侧重于语法和模式层次,在集成不同地理空间数据源的语义方面有所不足,导致了数据共享的困难。近年来,本体(ontology)研究已经引起了国际地理信息科学研究者的关注,将本体应用于地理信息系统领域,构建地理本体,研究基于地理本体的数据集成方法,为空间数据的共享和使用提供了一种新的思路。论文分析了目前空间数据集成的方法、模式以及基于本体的空间数据集成国内外研究进展,从地理本体的角度切入,阐述了语义网和本体的基本概念,包括具有代表性的定义、分类、建模元语以及本体形式化语言,选择OWL(Web Ontology Language)作为本体建立和描述的语言;分析了地理本体的空间特征,讨论了地理信息领域本体的构建方法。从理论层面对基于本体的空间数据集成模式进行了分析,并采用局部地理本体向全局地理本体集成的混合式集成架构,以公路数据为例进行空间数据的集成研究。在这种集成架构中,地理本体集成以建立源本体概念与目标本体(局部本体与全局本体)概念之间的语义映射关系为基础,强调公路分类本体基于对象特征的集成思路。从实践层面,利用Jena开发包,建立基于地理本体的空间数据查询及推理试验原型。初步就利用Jena API函数解析地理本体、对查询式进行转换、利用DIG接口实现Jena与外部推理机的挂接等关键技术问题展开探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 问题的提出:空间数据集成的现状
• 1.1.2 问题的剖析和解决方法
• 1.2 地理本体在空间数据集成中的应用现状
• 1.3 论文的研究内容和研究意义
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 本体的相关基础概念
• 2.1 语义Web带来的思考
• 2.2 本体的基本概念
• 2.2.1 本体定义
• 2.2.2 本体分类
• 2.2.3 本体建模元语
• 2.3 本体表示语言
• 2.3.1 基于框架的表示语言
• 2.3.2 描述逻辑语言
• 2.3.3 Web本体表示语言
• 2.4 本章小结
• 第三章 地理本体的建立与表达
• 3.1 一般本体的构建
• 3.1.1 本体建立的原则
• 3.1.2 本体的构建方法
• 3.1.3 本体开发工具
• 3.2 地理本体的构建
• 3.2.1 地理本体的概念分类特性
• 3.2.2 地理本体的空间特性
• 3.2.3 地理本体的构建方法
• 3.3 地理本体的设计实践
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于地理本体的空间数据集成
• 4.1 本体在数据集成中的作用和优势
• 4.2 基于地理本体的数据集成方法
• 4.3 基于地理本体的空间数据集成系统框架
• 4.4 关键技术
• 4.4.1 全局地理本体的建立
• 4.4.2 映射关系
• 4.5 基于本体的交通数据集成原型系统
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于地理本体的空间数据查询与推理
• 5.1 数据查询服务
• 5.2 基于地理本体的推理
• 5.2.1 本体推理的方法
• 5.2.2 基于本体的空间推理工具
• 5.2.3 Jena在空间推理中的应用
• 5.3 基于地理本体的空间推理与查询实例
• 5.3.1 实例1:基于地理本体与 Jena推理工具的路径查询
• 5.3.2 实例2:基于地理本体的实体信息查询
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 进一步工作
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢