基于地理本体转换及应用研究

摘要

跨领域的知识具有异构、来源多样、弱知识关联性等特征，给知识服务带来了巨大的挑战。知识融合作为交叉学科被应用于各个领域，能从多源异构的知识源中获取有价值的隐含知识。基础地理信息数据库 Geodatabase(GDB)中地理信息丰富，但缺乏语义，难以实现知识的共享和推理。本体能为知识提供语义关联，常被作为组织和描述知识的方法来解决跨领域知识的异构问题。因此，如何将Geodatabase中的地理知识采用本体描述，并与其他领域知识进行融合，是实现跨领域知识的共享并提供精准的知识服务需要解决的问题。 针对 Geodatabase 数据库缺乏语义的问题，对 Geodatabase向地理本体的转换方法进行了研究。为了便于转换后地理本体的应用，从地理本体的描述语言、数据转换的效率以及地理本体的存储方式这三个指标提出了 AEXTrans(ArcGIS Engine XSLT Transformation)、GXTrans(GDAL XSLT Transformation)和 GJTrans(GDAL Jena Transformation)三种自定义的数据转换方法。空间关系是地理实体特有的特征，为了充分利用地理本体中精确的地址和几何信息，利用空间关系模型，提出了一种跨领域知识融合方法。首先，该方法将跨领域知识统一采用RDF描述，并将本体中的实例转换为知识元；然后，利用语义相似度实现知识元匹配，利用空间关系计算公式实现知识元的融合；最后，基于一种新知识元的表达方式，将融合后的新知识元写入到本体中。 为了验证本文方法的有效性，以海南省1:50000的GDB数据库为数据源，首先，对AEXTrans、GXTrans和GJTrans进行了实验；然后，对三种方法采用的存储模式的查询效率进行了实验；最后，根据互联网中的旅游知识构建旅游本体，同GJTrans方法得到的地理本体进行跨领域知识的融合，并对得到的融合结果集进行了查询实验。本文实验结果表明，该融合方法可以实现跨领域知识的共享，且融合后的知识能解决关键字查询结果不精确的问题。

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