本文關鍵詞： 地理信息語義 自動分類 本體屬性 形式概念分析 語義標注 領域中文分詞　出處：《武漢大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著社會信息化程度的不斷提高,GIS從傳統(tǒng)意義上單一理解為地理信息系統(tǒng)逐步拓展出地理信息科學和地理信息服務等多個方面,其理論技術(shù)和應用均得到了蓬勃的發(fā)展,向著可運行的、開放的、分布式和網(wǎng)絡化的全球GIS的方向發(fā)展。全球GIS催生出對地理信息共享與互操作的迫切需求,地理本體研究得到快速發(fā)展,地理信息語義研究體現(xiàn)出重要的現(xiàn)實意義,但同時也容易忽視以下幾個值得深入研究的問題：其一,欠缺對地理信息分類自身合理性和現(xiàn)實性的研究；其二,缺少對地理概念復雜語義關系的分析；其三,地理本體構(gòu)建自動化與開放程度較低。針對上述問題,本文以基于本體論的地理信息語義分類研究為出發(fā)點,提出通過地理概念本體屬性自動抽取來進行形式概念分析以實現(xiàn)地理信息語義自動分類。基于地理本體、形式概念分析以及自然語言處理等理論,深入展開相關研究,著重研究了地理概念的本體屬性來源和地理信息語義分類的形式概念分析方法,以及顧及地理信息領域的中文分詞方法和本體屬性自動標注與抽取方法。總結(jié)全文,文章主要的研究內(nèi)容分為以下方面：首先,全面分析了地理信息語義分類的方法研究與實際應用的研究現(xiàn)狀,指出本文研究所要解決的主要問題：地理信息分類的合理性與現(xiàn)實性問題、地理概念語義關系的豐富性問題、以及地理本體構(gòu)建的開放性與自動化問題。針對這些問題,提出通過地理概念本體屬性自動抽取與形式概念分析實現(xiàn)地理信息語義自動分類的構(gòu)想。其次,針對傳統(tǒng)地理信息分類體系隨著計算機技術(shù)發(fā)展逐漸出現(xiàn)的不足之處,對現(xiàn)行的各類地理信息分類標準進行了比較分析,探討了基于本體論的地理信息語義分類來完善現(xiàn)行分類體系的方法,并提出通過形式概念分析的方法形成地理信息語義分類體系。針對GB/T 13923-2006中的居民地要素和陸地水系要素進行實例研究,從理論和實踐方面驗證了面向本體的地理信息語義分類方法的可行性,并對該方法得到的分類結(jié)果進行了分析以及與傳統(tǒng)分類的比較。然后,針對以往研究對地理概念本體屬性的確定需要通過人工判斷的問題,提出對地理概念定義的描述語句進行中文分詞與自動標注來實現(xiàn)本體屬性的自動抽取。研究了顧及GIS領域?qū)I(yè)的分詞方法,為本體屬性標注打下了堅實的基礎。同時提出采用更豐富的語義關系類型對分詞結(jié)果進行分析,豐富語義關系內(nèi)容以輔助地理信息語義分類。接著,分析了從地理概念描述語句中提取本體屬性的基本方法,提出地理概念描述語句中的詞匯與地理概念本體屬性的映射關系,將信息抽取方法中的命名實體識別機制應用于地理信息概念描述語句中表達本體屬性的詞語識別,實現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化自然語言語句到本體屬性標注的結(jié)構(gòu)化文本的轉(zhuǎn)換。針對地理概念描述語句的中文分詞結(jié)果,通過構(gòu)建地理本體屬性詞表和JAPE規(guī)則,借助GATE語義標注插件實現(xiàn)了陸地水系概念本體屬性自動抽取并生成形式概念表,與人工判斷結(jié)果進行了比較分析。最后,在本文的理論與方法研究基礎上,提出了地理信息語義自動分類實驗系統(tǒng)的總體架構(gòu),集成了中文分詞、本體屬性標注以及形式概念語義分類等各項功能,對部分地理信息概念進行實驗操作得出語義分類層次結(jié)構(gòu),使地理信息語義自動分類由理論研究向?qū)嶋H應用邁出了重要的一步。面向本體的地理信息語義自動分類研究,旨在從基礎的地理信息分類層面進一步豐富地理本體構(gòu)建的理論體系。借助于地理本體和自然語言處理相關理論與方法,在一定程度上對解決地理信息分類的合理性與現(xiàn)實性問題、復雜語義關系分析以及語義分類自動化程度提升具有參考借鑒意義。
[Abstract]:On the basis of the theory and practice of geographical information classification , the paper puts forward the concept analysis method of geographical information semantic classification , and puts forward some problems worthy to be studied in detail based on the theory and practice of geographical information classification . Based on the research of the theory and method , this paper puts forward the general framework of the automatic classification experiment system of geographical information , integrates the functions of Chinese word segmentation , ontology attribute marking and semantic classification of formal concept .

【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P208

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本文編號：1442066