基于本体的地理信息语义转换理论与方法研究

地理信息共享是地理信息科学关注的热点之一，地理信息语义共享和知识提取是实现地理信息共享的难点，地理信息语义转换、知识提取理论和方法是语义共享的基本问题，地理本体起着关键作用。该项目拟研究从地理分类词表、测绘叙词表、语义词典、GML、自然语言等创建地理本体的方法；探索基于本体的地理信息语义转换机制，构建地理信息语义转换模型；研究基于本体元建模技术的地理信息语义转换方法与模式及其应用于不同场景地理信息语义转换的适应性；设计和改进语义相似度与地理本体映射算法，按需选择、组合算法，实现地理信息语义转换；扩展分词词典和语义词典，探索多层地理信息语义标注方法，为非结构化地理知识提取和信息检索奠定方法论基础；建立基于本体的地理信息语义转换、知识提取实验原型；构建语义转换结果评价指标体系，研究转换评价方法，综合评估语义转换损益；通过研究，创建基于本体的地理信息语义转换理论与方法体系,取得系列原创性成果。

1年，所以项目研究内容也做了较大调整。调整后的研究计划要点包括开展基于本体技术实现地理信息语义相似度计算、地理信息语义转换模型建立、基于元建模的地理信息语义转换方法等。研究工作基本按照项目计划书执行，侧重地理信息语义转换在地理信息服务方面的应用。研究成果主要体现在三个方面：.1）分析了空间语义学与地理信息语义服务研究存在的主要问题。①空间数据服务中语义描述不足，影响了空间知识标注，影响了空间数据的智能发现和高效利用；②地理空间知识转换过程中的空间语义处理存在不一致性；③复杂地理信息服务的研究不充分，影响着地理空间数据和服务发现的自动化程度等。针对这些问题，提出了一个涵盖语义标注引擎、WSMX语义服务框架、语义服务注册、服务标注、语义服务描述、语义服务匹配、语义服务发现应用等七个环节的地理信息语义服务框架。.2）集成该项目和以前项目的研究成果，“基于Geo-0ntology的地理信息服务关键技术”获得地理信息科技进步奖一等奖（省部级）。获奖项目主要创新点包括①采用概念格和形式化概念分析方法，分析和描述了地理信息语义不一致性问题，为地理概念的语义一致性表达提供了新途径。②优化了语义相似度、结构相似度、语义相关性等算法，解决了地理信息Web服务匹配和发现问题；提出了单项语义匹配关系，描述了原子Web服务，推导出Web服务自动组合算法，构建了基于地理本体语义描述的地理信息服务组合体系。③建立了地名本体模型，构建了数据库存储模式，实现了支持空间信息检索的地名本体实例库，为空间语义检索提供了技术基础。④设计了面向地名本体服务的空间语义检索引擎，开发了原型系统，将空间语义检索技术引入到传统搜索中，实现了空间信息检索机制的优化。.3）开展了基于地理本体的空间关系模型构建、本体辅助的定性空间关系推理研究，从人类常识性空间认知需求出发，搭建了符合常识空间认知的空间关系本体模型，依托该模型，利用OWL对空间关系进行了描述，自定义了系列空间关系推理规则并利用SWRL加以描述，建立了推理规则集。推理过程则借助JESS推理引擎来完成，研究了由OWL描述的空间关系本体到Jess事实库转换、生成符合Jess推理引擎格式的新的空间关系本体库和从SWRL规则库到Jess规则库的转换，最后生成基于Jess推理引擎的规则库。