發(fā)布時(shí)間：2018-03-06 18:21

  本文選題：地理空間語(yǔ)義理解　切入點(diǎn)：語(yǔ)義分類　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著泛在信息時(shí)代的來(lái)臨,無(wú)處不在的地理空間信息正在改變我們的生活以及理解世界的方式。地理空間信息不斷跨領(lǐng)域應(yīng)用,逐漸催生出以人為本,以用戶為中心的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的地圖需求。而在此應(yīng)用過程中,地理信息人機(jī)交互與知識(shí)共享的需求日益增長(zhǎng),存在以下幾個(gè)亟需解決的問題。其一,如何增強(qiáng)不同領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)相同地理概念的理解,解決基礎(chǔ)地理信息分類當(dāng)中存在的語(yǔ)義交叉與重疊問題；其二,針對(duì)不同地理信息標(biāo)準(zhǔn)相互兼容性差等多源空間數(shù)據(jù)的異質(zhì)問題,如何開展多源地理信息語(yǔ)義融合研究,并解決在地理概念規(guī)模增長(zhǎng)背景下,如何削減融合復(fù)雜性問題；其三,在地理空間語(yǔ)義分類與融合過程中,如何判定不同地理概念之間的語(yǔ)義關(guān)系。 針對(duì)上述問題,本文以基礎(chǔ)地理信息語(yǔ)義分類與多源地理空間信息語(yǔ)義融合研究為切入點(diǎn),基于形式概念理論、粒計(jì)算及描述邏輯等理論,深入開展相關(guān)研究,并著重研究了當(dāng)前國(guó)家基礎(chǔ)地理信息陸地水系分類問題,多源地理空間信息語(yǔ)義融合的粒度性問題,以及基于描述邏輯的地理空間語(yǔ)義推理問題。 總結(jié)全文,文章主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)全面梳理了當(dāng)前地理空間語(yǔ)義的分類、融合以及地理空間語(yǔ)義相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。通過比較分析,指出當(dāng)前地理空間語(yǔ)義較少關(guān)注地理信息分類標(biāo)準(zhǔn)化、語(yǔ)義粒度性及非數(shù)值性地理概念匹配問題。在此基礎(chǔ)上,提出了本文總體研究結(jié)構(gòu)框架及主要研究?jī)?nèi)容。 (2)分別從地理本體、描述邏輯及OWL描述語(yǔ)言等方面,對(duì)地理空間語(yǔ)義形式化表達(dá)基礎(chǔ)理論展開剖析。采用BFO的頂層地理本體框架,結(jié)合OWL語(yǔ)言對(duì)基礎(chǔ)地理信息當(dāng)中的相關(guān)地理概念進(jìn)行語(yǔ)義描述,構(gòu)建了一個(gè)基礎(chǔ)地理信息的行政區(qū)劃本體。 (3)針對(duì)基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13923—-2006)當(dāng)中依然存在概念同名與語(yǔ)義交叉重疊等異質(zhì)問題,提出了一種新的陸地水系地理要素的語(yǔ)義分類方法。通過引入相關(guān)領(lǐng)域的語(yǔ)義描述來(lái)消除標(biāo)準(zhǔn)分類當(dāng)中的語(yǔ)義交叉與重疊問題,借助形式概念分析的方法,抽取多源地理空間概念語(yǔ)義,構(gòu)建融合概念格,經(jīng)專家判讀選擇格結(jié)點(diǎn),通過格-樹轉(zhuǎn)化方法,消除概念內(nèi)涵的直接傳遞關(guān)系,最后構(gòu)建新的分類層次。該方法是對(duì)當(dāng)前形式概念分類方法的一種擴(kuò)展與完善。 (4)針對(duì)多源地理空間數(shù)據(jù)語(yǔ)義融合復(fù)雜性問題,提出了地理空間語(yǔ)義融合的粒化理論。從概念外延角度,提出了地理概念的模糊等價(jià)粒度劃分方法;從概念內(nèi)涵角度,提出了一種基于熵權(quán)概念格的地理空間語(yǔ)義粒度約簡(jiǎn)方法。以國(guó)家基礎(chǔ)地理信息與水利工程領(lǐng)域水系數(shù)據(jù)為例,開展了系列融合對(duì)比實(shí)驗(yàn),并對(duì)不同閾值條件下的約減效果進(jìn)行了分析。該方法符合地理世界的尺度認(rèn)知,顧及了地理概念不同內(nèi)涵的重要性,這在地理空間語(yǔ)義融合領(lǐng)域是一種有益嘗試。 (5)針對(duì)傳統(tǒng)基于概念相似度匹配研究,存在計(jì)算誤差等問題。設(shè)計(jì)了一種描述邏輯地理空間語(yǔ)義推理方法,對(duì)不同地理空間對(duì)象的概念與角色等語(yǔ)義關(guān)系進(jìn)行判定。以GB/T13923-2006與GB/T21010-2007分類標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的部分農(nóng)林用地分類部分術(shù)語(yǔ)為例,開展了推理實(shí)驗(yàn),在一定程度上解決了概念與角色匹配過程中出現(xiàn)的沖突、覆蓋重疊等問題。該方法具有邏輯的精準(zhǔn)性,不針對(duì)具體的應(yīng)用領(lǐng)域,一些形式推理規(guī)則具有一定的普適性。 從語(yǔ)義理解角度,對(duì)地理空間語(yǔ)義分類與融合問題開展研究,旨在服務(wù)于地理信息共享與互操作。本文的理論構(gòu)想與技術(shù)實(shí)踐,一方面,拓展了地理空間語(yǔ)義的理論體系,并為地理空間語(yǔ)義進(jìn)一步應(yīng)用在下一代空間數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等方面奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；另一方面,文章中提出的一些理論與方法,對(duì)地理空間語(yǔ)義分類與融合問題求解是一種全新視角,可為相關(guān)研究提供參考。
[Abstract]:With the advent of ubiquitous information era, geospatial information everywhere is changing our life and the way of understanding the world. Geospatial information continue to cross domain application, has spawned a people-oriented, user centered real-time, dynamic map needs. In this application, the requirements of geographic information interaction and knowledge sharing the growing, there are several problems to be solved. One is how to enhance the experts in different fields of the same geographical concept, to solve the problems of semantic overlap based geographic information classification; second, aiming at the problems of different heterogeneous geographic information standard mutual compatibility of multi-source spatial data, how to carry out the multi-source geographic information semantic fusion research, and solve the geographical concept of scale growth in the background, how to reduce the complexity of the fusion problem; third, in geography In the process of spatial semantic classification and fusion, how to determine the semantic relationship between different geographical concepts.
Aiming at the above problems, this paper based on geographic information semantic classification and semantic multi-source geospatial information fusion research as the starting point, the theory of formal concept based on Granular Computing and description logic theory, carry out the related research, and focuses on the current national basic geographic information system of land classification problem, the problem of information granularity semantic fusion of multi-source the geographical space, and based on the description logic of geospatial semantic reasoning problems.
The main contents of the article are as follows:
(1) a comprehensive classification of the spatial semantic, application integration and geospatial semantic related applications. Through comparative analysis, pointed out that the current pay less attention to the geospatial semantic geographic information classification and standardization, semantic granularity and non numerical geographical concept matching problem. On this basis, put forward the main research contents study on the structure and the overall framework of this paper.
(2) from the geographic ontology, description logic and OWL description language and other aspects of the geospatial semantic representation theory are explored. The use of the top-level geographic ontology framework BFO, combined with the geographical concept of the basic geographic information of the OWL language to describe the semantic construction of administrative divisions, a body of Fundamental Geographic information.
(3) the basic geographic information standard (GB/T13923 - -2006) which still exists with the same name as the concept of semantic overlapping heterogeneous problems, put forward a new method of semantic classification of land system of geographical factors. Through the introduction of semantic description of related fields to eliminate the semantic overlap problem of standard class, by means of the form concept analysis, concept extraction of multi-source geospatial semantic fusion, constructing concept lattice, the lattice node selection expert interpretation, through the lattice tree transformation method to eliminate the direct transfer relationship concept, finally built a new classification. This method is perfect and an extension of the current form of the concept of classification.
(4) to solve the problem of multi-source spatial data fusion complexity, propose geospatial semantic fusion granulation theory. From the concept angle, puts forward the fuzzy equivalent granularity of geographical concepts; from the concept angle, proposes a reduction method of semantic granularity entropy concept lattice based on national geographic space. The basic geographic information and data stream field of water conservancy project as an example, to carry out a series of experiments and the fusion, different threshold reduction effect is analyzed. The method accords with the cognitive scale geography of the world, and the importance of Gu geographical concept of different connotation, it is a beneficial attempt in the field of geospatial semantic fusion.
(5) according to the research, based on the traditional concept similarity, the calculation error problem. Design a description logic semantic geospatial reasoning method to judge the different geographical object concept and role semantic relations. Land use classification terminology case study on GB/T13923-2006 and GB/T21010-2007 and part of the standard, carry out the experiments in a certain extent to solve the conflicts, the concept and role in the process of overlapping problems. This method has accurate logic, not for specific applications, some form of reasoning rules are universal.
From the perspective of semantic understanding, research on the problem of geospatial semantic classification and fusion, to serve the geographic information sharing and interoperability. On the one hand, the theory and practice of technology, and expand the theoretical system of geospatial semantic, and geospatial semantic further lay a solid foundation in the next generation of spatial database with the geographic information service network etc; on the other hand, some theories and methods proposed in this paper, the spatial semantic classification and fusion problem solving is a new perspective, which can provide reference for the related research.

【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 聞;美國(guó)基于地理空間的一站式門戶[J];遙感信息;2003年01期

2 魯學(xué)軍,周成虎,張洪巖,徐志剛;地理空間的尺度—結(jié)構(gòu)分析模式探討[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2004年02期

3 董寶青;;不斷推進(jìn)地理空間信息資源開發(fā)利用向縱深和實(shí)效方向發(fā)展——在中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第九屆年會(huì)上的講話[J];地理信息世界;2005年06期

4 曾瀾;;我國(guó)地理空間信息資源開發(fā)利用的總體思路[J];地理信息世界;2006年01期

5 鐘建;;北京基礎(chǔ)地理空間框架基準(zhǔn)體系建成[J];城市規(guī)劃通訊;2006年22期

6 李黎;;美國(guó)成立新的地理空間委員會(huì)[J];遙感信息;2007年05期

7 路紫;匙芳;王然;韓冰;吳士鋒;韓瑞玲;;中國(guó)現(xiàn)實(shí)地理空間與虛擬網(wǎng)絡(luò)空間的比較[J];地理科學(xué);2008年05期

8 牛文元;;地理空間決策的成功與失誤[J];科學(xué);1988年01期

9 牛文元;;現(xiàn)代地理空間決策[J];地理環(huán)境研究;1989年01期

10 周旗;地理空間新論[J];寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 霍伯承;張明祥;;美國(guó)地理空間情報(bào)局的未來(lái)發(fā)展概述[A];第二屆“測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2010年

2 陳昌令;;建設(shè)數(shù)字永州地理空間框架重在謀篇布局[A];2009全國(guó)測(cè)繪科技信息交流會(huì)暨首屆測(cè)繪博客征文頒獎(jiǎng)?wù)撐募痆C];2009年

3 李才仙;劉金鳳;張發(fā)勇;;基于地理空間統(tǒng)計(jì)促進(jìn)全面、和諧、可持續(xù)科學(xué)發(fā)展[A];2009`中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)論壇暨第二屆教育論壇就業(yè)洽談會(huì)論文集[C];2009年

4 陳昌令;;建設(shè)數(shù)字永州地理空間框架重在謀篇布局[A];全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十四次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集[C];2010年

5 彭悅;向洪普;;湖南省地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)思路[A];地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用——中國(guó)科協(xié)2002年學(xué)術(shù)年會(huì)測(cè)繪論文集[C];2002年

6 李軍;曾瀾;;自然資源和地理空間基礎(chǔ)信息庫(kù)建設(shè)框架設(shè)計(jì)[A];中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];2005年

7 任樹軍;黃文俐;;地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[A];山東省“數(shù)字國(guó)土”學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

8 任樹軍;黃文俐;;地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[A];華東地區(qū)第十次測(cè)繪學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2007年

9 王龍波;黃日娟;秦紹峰;;廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)地理空間框架數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十四次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集[C];2010年

10 李鶴元;韓鵬;謝鵬;周效東;;地理空間元數(shù)據(jù)和基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)研究[A];地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用——中國(guó)科協(xié)2002年學(xué)術(shù)年會(huì)測(cè)繪論文集[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 齊燕欣 吳守來(lái);加快地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2003年

2 陳軍;構(gòu)建多維動(dòng)態(tài)地理空間框架數(shù)據(jù)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2004年

3 本報(bào)記者 向群;庫(kù)市將搭建“基礎(chǔ)地理空間”[N];巴音郭楞日?qǐng)?bào);2010年

4 記者 張鶴林;貴州首個(gè)市級(jí)數(shù)字地理空間框架平臺(tái)啟用[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2012年

5 記者 趙倩　通訊員 邢云鵬;數(shù)字昔陽(yáng)地理空間框架建成[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2013年

6 記者 尹海明;數(shù)字南寧地理空間框架將于2015年建成[N];南寧日?qǐng)?bào);2013年

7 余新朝;數(shù)字余姚地理空間框架建設(shè)立項(xiàng)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2013年

8 黃暹華 劉鵬;“數(shù)字漳州地理空間框架”基本成型[N];閩南日?qǐng)?bào);2013年

9 記者 路玉萍 通訊員 林慶舉;數(shù)字廉江地理空間框架項(xiàng)目啟動(dòng)[N];湛江日?qǐng)?bào);2013年

10 記者 王眉靈;數(shù)字成都地理空間框架項(xiàng)目昨通過國(guó)家驗(yàn)收[N];成都日?qǐng)?bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 李軍利;基于語(yǔ)義理解的地理信息分類與融合研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 黃妍;高中生地理空間視角培養(yǎng)現(xiàn)狀與策略研究[D];東北師范大學(xué);2015年

3 周新忠;面向水利地理空間元數(shù)據(jù)研制與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2006年

4 徐志梅;中學(xué)生地理空間能力及其培養(yǎng)研究[D];東北師范大學(xué);2011年

5 劉峰;基于網(wǎng)格服務(wù)的地理空間信息共享平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2007年

6 郭黎;多源地理空間矢量數(shù)據(jù)融合理論與方法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2008年

7 韓金榮;基于中學(xué)生地理空間素養(yǎng)培育的GE運(yùn)用策略研究[D];東北師范大學(xué);2009年

8 Pouran Behnia;伊朗中部Saghand-Chadormalu地區(qū)礦床勘查的地理空間數(shù)據(jù)建模[D];武漢大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 姚園園;美軍地理空間情報(bào)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

2 楊樺;數(shù)字萬(wàn)州地理空間框架應(yīng)急管理示范系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)研究[D];西南大學(xué);2015年

3 王怡蓓;中國(guó)政府部門地理空間信息共享平臺(tái)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 李屏;GIS在中學(xué)生地理空間思維能力培養(yǎng)中的應(yīng)用[D];福建師范大學(xué);2015年

5 趙娜;地理空間思維能力培養(yǎng)的教學(xué)案例觀察與分析[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2015年

6 吳賓;地理空間數(shù)據(jù)集的多級(jí)格網(wǎng)索引研究與應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2014年

7 石鳳玉;基于高考地理試題分析的地理空間能力培養(yǎng)策略研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2015年

8 谷宇航;矢量地理空間數(shù)據(jù)并行拓?fù)渌惴ㄔO(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

9 黃思;文學(xué)地理學(xué)視域下《奧多芙神秘》中的地理空間構(gòu)建探究[D];廣西大學(xué);2016年

10 王向玲;基于圖像系統(tǒng)的初中生地理空間能力培養(yǎng)研究[D];河北師范大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1575960