虚拟地理环境形式化构建语言的理论与关键技术研究

Being an integrated ideographic system that is user-centric, and has the natural communication and representation mode that are closely similar to human beings, Virtual Geographic Environment (VGE) should have strong base of human cognition through the combination with human cognitive models, and can construct in real-time on demand. But nowadays, VGE does not have this ability. Aiming at above issues, based on the study of VGE formal language (VFL) and taken the theory and methods of Cognitive Linguistics and Computational Linguistics as reference, this proposal tries to explore the theory and key techniques of VFL. The contents of this proposal including: the theory and constitutional frame of VFL; the geographic semantic web model of VFL and the reasoning mechanism; VFL’s grammar and compile mechanism based on construction grammar theory. The prominent contributions of this research include: first, the close ties of VGE and cognitive models will be established, it will lay the groundwork for knowledge sharing and collaborative decision based on VGE, and it will be the beneficial attempt for the connection of geographic information techniques and cognition science; second, through the interlinks of computer programming language and logic language which is similar to natural language, the real-time construction of VGE can be achieved, so the difficulty and time cost will be debased, it is good for VGE to enlarge the fields of application.

作为一种以用户为中心、最接近人类自然交流方式与表达形式的综合表意系统，虚拟地理环境应与人的认知模型紧密结合，并能依据用户要求实时生成。但目前虚拟地理环境尚不具备上述能力。本项目拟以以此为目标，以虚拟地理环境形式化构建语言研究为基础，借鉴认知语言学和计算语言学理论与方法，重点探索该语言的理论和部分关键技术.研究内容包括虚拟地理环境形式化构建语言的理论与构成框架、面向该语言的地理语义网络模型及其推理机制以及基于构造语法原理的虚拟地理环境形式化构建语言的语法及编译机制。通过本研究的实施，一方面可建立起虚拟地理环境与认知模型间的关联，为更好的实现知识共享、协同决策奠定基础，也为地理信息技术与认知科学间的衔接提供有益尝试；另一方面通过将上层类似自然语言的逻辑语言与底层的程序语言无缝衔接，可实现虚拟地理环境的动态构建机制，简化虚拟地理环境构建的难度、降低时间开销，为其应用领域的进一步扩展提供技术支撑。

作为一种以用户为中心、最接近人类自然交流方式与表达形式的综合表意系统，虚拟地理环境应与人的认知模型紧密结合，并能依据用户要求实时生成。但目前虚拟地理环境尚不具备上述能力。. 本项目主要针对虚拟地理环境构建中存在的难度大、自动化程度低等问题，以虚拟地理环境构建的形式化语言为抓手，通过理论框架设计、语言单元的分解细化以及构建方法、虚拟地理环境的认知实验等关键科学问题的研究，建立了具有底层、中层、高层三层结构的形式化语言概念模型；研究了虚拟地理环境中地理语义的分析方法，提出了虚拟地理环境中内容要素的概念模型、语义分类以及属性描述等，为构建融合“语义与表达”的虚拟地理环境形式化语言奠定了基础；以泛在信息为数据源，突破了其获取与处理方法；基于上下文无关语法，在语法层面实现了虚拟地理环境形式化语言的编译等技术；深化了该语言的内涵，扩充了技术方法，为下一步实现虚拟地理环境的智能化构建奠定了基础。. 本项目的研究，一方面可建立起虚拟地理环境与认知模型间的关联，为更好的实现知识共享、协同决策奠定基础，也为地理信息技术与认知科学间的衔接提供有益尝试；另一方面通过将上层类似自然语言的逻辑语言与底层的程序语言无缝衔接，可实现虚拟地理环境的动态构建机制，简化虚拟地理环境构建的难度、降低时间开销，为其应用领域的进一步扩展提供技术支撑。