地理本體中空間關(guān)系的表達(dá)和推理研究

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1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：公開(kāi)學(xué)號(hào)：2006141單位代碼：10407碩士學(xué)位論文論文題目:地理本體中空間關(guān)系的表達(dá)和推理研究研究方向地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程研究生姓名潘燕群導(dǎo)師姓名、職稱(chēng)劉小生、教授2008年12月12日江西·贛州摘要地理本體是目前地理信息科學(xué)中研究熱點(diǎn)之一，學(xué)術(shù)界希望通過(guò)地理本體的理論和技術(shù)研究來(lái)解決地理信息的語(yǔ)義表達(dá)、共享和互操作等問(wèn)題。在地理本體的研究中，研究者們普遍關(guān)注的是它作為一般本體的特征，而對(duì)于地理信息的主要特征——空間特征，則關(guān)注的較少。雖然，目前也有個(gè)別學(xué)

2、者開(kāi)始關(guān)注這一問(wèn)題，并建立了地理本體空間關(guān)系的形式化表達(dá)機(jī)制和模型，但總體來(lái)看，機(jī)制尚不成熟，模型還不完善。同時(shí)，從地理本體的角度來(lái)研究空間關(guān)系的表達(dá)和推理，也是目前空間推理的一個(gè)新的研究方向和熱點(diǎn)。因此，研究地理本體中空間關(guān)系的表達(dá)和推理，建立更加完善的空間關(guān)系表達(dá)模型，是完善地理本體本身理論的需要，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)空間推理的研究，乃至推動(dòng)整個(gè)地理信息科學(xué)的發(fā)展都有著重大的意義。本文首先介紹了地理本體的基本理論，分析了地理本體的概念、內(nèi)涵以及邏輯結(jié)構(gòu)，并提出了一種強(qiáng)調(diào)空間關(guān)系的地理本體的邏輯結(jié)構(gòu)；其次，介紹

3、了空間關(guān)系的表達(dá)模型，并分析了幾種具有代表性的模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上提出了基于本體的拓?fù)浜头较蜿P(guān)系組合模型，實(shí)現(xiàn)了模型的OWL表達(dá)；然后，介紹了本體推理機(jī)制和Jena推理機(jī)，在Jena開(kāi)發(fā)包的支持下，建立了拓?fù)浜头较蚪M合模型的推理規(guī)則集；最后，運(yùn)用Java語(yǔ)言，并結(jié)合模型的OWL本體和建立的推理規(guī)則，編寫(xiě)了空間關(guān)系的推理的實(shí)驗(yàn)程序，驗(yàn)證了模型及規(guī)則集的有效性。本文創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是提出了一種強(qiáng)調(diào)空間關(guān)系的地理本體的邏輯結(jié)構(gòu)；二是建立了基于本體的拓?fù)浜头较蜿P(guān)系的組合模型和推理規(guī)則集。關(guān)鍵詞：

4、地理本體；空間關(guān)系；形式化表達(dá)；推理；推理機(jī)；OWL；JenaIAbstractGeo-ontologyisoneoftheresearchfocusingeographicalinformationscience,academiccircleshopetosolvetheseproblemsofsemanticrepresentation,sharingandinteroperability.Intheresearchofgeo-ontology,researchersgenerallyconcerne

5、daboutitasageneralontology,butitsspatialpropertiesarealmostcompletelyignored.Although,atpresentthereareindividualscholarsbegantopayattentiontothisissue,andformalrepresentationmechanismsandmodelsofspatialpropertiesofGeo-ontologyhavebeenestablished,butasawh

6、ole,themechanismsarenotyetmature,andmodelarenotperfect.Atthesametime,fromthegeo-ontologypointofviewtostudytherepresentationandreasoningofspatialrelations,isalsoanewresearchfocusinspatialreasoning.Therefore,researchonrepresentationandreasoningofspatialrela

7、tionsofgeo-ontology,establishmentofamoreperfectrepresentationmodels,istheneedstoimprovethegeo-ontologytheory,atthesametime,ithasgreatsignificancetothepromotingofspatialreasoning,aswellasthedevelopmentofgeographicalinformationscience.Firstofall,thispaperin

8、troducethebasictheoryofgeo-ontology,analysistheconcept,connotation,andlogicalstructureofgeo-ontology,andputforwardalogicalstructurethatemphasizethespatialrelations;Secondly,introduceseveralmodelsofspatialrelations,a