地理本体的研究进展与分析论文

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1、地理本体的研究进展与分析论文.freelith和Mark认为,针对地理对象的复杂性及由许多部分组成的特征,地理本体理论必须包括部分2整体理论(Mereology);针对地理对象具有边界且地理对象之间存在相接、相离、相交以及封闭和开放等拓扑特征,地理本体理论也必须包括拓扑学理论;由于常规拓扑学可能不能解决一些复杂的地理边界现象,地理本体还应包括纯拓扑理论(Me-reotopology);此外,地理本体研究必须说明地理对象的维度以及各种空间关系,也需要几何学作为其基础理论之一;除了上述数学理论外,由于许多地理对象的分类和地理现象的存在与人类的认

2、知行为、语言和文化相关,地理本体理论也应该将认知科学和人文科学的调查和实验研究纳入到其基础理论体系中28。为了便于在部分2整体理论基础上研究地理实体与该实体所处空间区域的关系,除了部分2整体理论和拓扑学理论工具外,地理本体理论还应包括一般空间定位理论(Ageneraltheoryofspatiallocation)这种地理表达工具29。而有的学者则进一步强调地理本体应在内涵上定义并用形式化语言以计算机可以理解的方式表示拓扑理论、部分2整体理论、识别理论、分类理论和依赖理论(Theoryofdependence),只有基于上述理论发展起来的地

3、理本体才有助于建立语义上更加一致的地理空间信息模型30。由此可见,地理本体基础理论构成应包括地理信息科学中相关的理论工具,如拓扑学理论、部分2整体理论、几何学和纯拓扑理论等数学工具,以及地理哲学、地理分类理论、地理认知科学或认知心理学、人类学和语言学等诸多学科。表2国际上主要的地理本体研究计划Table2Majoroversearesearchprojectsongeo-ontology计划名称资助机构空间知识的本体等级体系(1995)美国国家科学基金会(下称:NSF)地理类型的本体调查(1999)NSFNSF2Pq地理空间信息集成合作研究

4、(1999)NSF与巴西国家空间研究所(INPE)数字政府:地理空间知识本体(1999)NSF的“数字政府”项目数字政府:地理空间知识的表示与分发(2000)NSF的“数字政府”项目空间思考与推理(2003)NSFIGERT:地理信息科学综合培训计划(2003)NSF地理本体研究组ONTOGEO希腊雅典国家技术大学乡村与测量工程学院语义互操作实验室(MUSIL)德国Munster大学地理信息科学研究表3国际上地理本体相关的主要学术会议Table3Majorinternationalconferencesongeo-ontology时间会议名

5、称1998年第一届国际形式化信息系统本体会议(FOISp98)1998年第八届空间数据处理国际研讨会(SDHp98)1999年“场本体(TheOntologyofFields)”的专家会议1999年国际空间信息理论大会(COSITp99)2000年第一届国际地理信息科学大会(GIScience2000)2001年国际空间信息理论大会(COSIT2001)2002年第二届国际地理信息科学大会(GIScience2002)2002年由英国陆军测量局与利兹大学联合组织“地理本体论研讨会(p05)地理本体构造方法研究目前有三个主要研究方向,即本体论

6、研究方向、人文调查与实验研究方向和信息学研究方向。这三个研究方向的研究方法和侧重的研究内容各不相同,是地理本体理论相互补充、相互约束的三个方面,而不是相互对立和排斥的31。(1)地理本体论研究:代写留学生论文地理本体论研究主要从哲学角度探讨地理本体的构成方法方面的研究,即试图在不同尺度和粒度层次上建立构成地理空间领域的各种对象、过程和关系等的所有类型,并形成等级体系。这种研究方法目前主要包括两个方面:与领域科学家进行交流,以设计建立各个领域内所有实体的种类;发展组织这些实体种类,例如部分2整体关系和粒度等的形式化方法。第一方面的研究很难综述

7、,但很显然地理科学领域已经建立了很多分类系统和标准,如地貌学中各种地貌的分类系统等。但这些分类系统的合理性和科学性评价方面的研究还相对滞后。Chrisman批评了那种发展大一统的地理本体的做法,认为应该保留对现实世界的不同看法,发展可以集成并转换各种分类系统以及解决这些不同分类系统之间语义异质性的科学方法可能是一个比较合理的研究方向32。实体类型的组织目前主要采用各种等级结构进行。树状结构是目前组织实体类型的主流方法,其特点是各种实体类型根据其一般性程度被划分到某个一般性层次上,而且每个类型只有一个父类但可以有多个子类,这种本体的典型代表就

8、是ark等在此方面进行了的一系列实验研究工作。他们认为并假设地理对象不仅仅位于空间中,而且在本质上与空间相连,从空间继承了其结构特征,地理类型也往往是与大小或尺度相关的,而且地理