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1、语义信息论文：小议语义的信息空间关系 本文作者：刘伟顾和和语义信息论文：小议语义的信息空间关系 本文作者：刘伟顾和和语义信息论文：小议语义的信息空间关系 本文作者：刘伟顾和和语义信息论文：小议语义的信息空间关系 本文作者：刘伟顾和和工作单位：江苏师范大学测绘学院 地理信息语义分析与关系构建 地理信息除了在数据结构上存在异构，在语义上也存在异构。地理信息语义上的异构可以分为空间数据的异构和非空间数据的异构，以下分别对这两种语义异构进行讨论。空间数据语义分析与空间关系构建地理信息中空间数据的
2、语义关系在本文主要可分为以下3种。1)拓扑关系：本文中拓扑关系主要指地理对象间相离、相接、重叠、覆盖、包含、相等、被覆盖、在内部八种关系。其中覆盖与被覆盖，包含与在内部为逆反关系。2)方位关系：方位关系主要指一个地理实体相对于另一个地理实体的方向关系。众所周知的8个方位关系为：北、西北、西、西南、南、东南、东、东北。本文中以图形中央的地理实体作为第一个起始位置来确定其它地理实体相对于此起始位置地理实体的方位关系；然后以第一个起始位置为圆心，在周围找一个地理实体作为参照，依此类推，确定地理实体之间的相
3、互位置关系。如图1所示，首先选A作为第一个起始参照实体，建立其他地理实体与A地理实体的空间方位关系；然后在地理实体中在选择一个作为下一个参照实体，本文依顺时针方向选择F作为第二个参照实体，建立其他地理实体与F地理实体之间的空间方位关系，依此类推，用同样的方法建立地理实体之间的空间方位关系。ABCDEGFHB/东北B/东B/东南B/南B/西南B/西B/西北B/北A北东南西北北南南西西东东东北西南东南西北东北西南图1地理实体的参照关系图2空间方位之间的推理关系在方位关系中，A实体和B实体的空间方位存在以
4、下关系，如图2所示。①若B位于A的北方向，则A位于B的南方向；②若B位于A的西北方向，则A位于B的东南方向；③若B位于A的西方向，则A位于B的东方向；④若B位于A的西南方向，则A位于B的东北方向；⑤若B位于A的南方向，则A位于B的北方向；⑥若B位于A的东南方向，则A位于B的西北方向；⑦若B位于A的东方向，则A位于B的西方向；⑧若B位于A的东北方向，则A位于B的西南方向。以上方位关系在空间推理时会用到。用OWL建立其相互关系后，就可以用Jena(http:///)推理出相互关系。3）距离关系：通常人们
5、用远、近、较远和较近等来形容两个地理实体之间的距离，但这样的形容不准确且容易引起歧义。本文中对于距离关系，我们采用对象质心之间的标准欧氏距离。针对上述空间数据的语义异构问题，我们提出用属性关系图来描述地理实体及其空间关系信息。参照图3的图形和它的ARG，ARG的结点标有对象的标号。两个结点之间的边标有两个结点间的关系信息。结点N1与N2之间的边标有，这表明N1与N2之间的拓扑关系为相离，它们之间的角度为203˚，首先量算N1与N2、N3等的方位，然后是N2与N3、N4等的方位，依次类推，直至建立完整
6、的方位关系。)），它们之间的距离为个单位。N1N2N3N1N2N3AGR(N1,D,203,,N2)(N1,D,274,,N3)(N1,D,D,SW,SW,,,N2,CO,SE,,N3)特征点图3图形与其属性关系图ARG的映射过程为每幅图形创建ARG之后，ARG要映射到特征空间的一个多维点，特征空间中的点按照某种预先指定的顺序进行组织。首先是第一个地理实体，其后是该地理实体与所有其它地理实体之间的关系；然后是第二个地理实体以及第二个地理实体与随后所有地理实体间的关系，依此类推，直至建立完整的ARG。
7、在这个阶段，对象之间的方位角也转换为方位谓词。如图3，N1与N2之间的角度203˚就映射为西南方位。非空间数据语义分析与关系构建非空间数据中的语义异构主要由于人们对同一或相同类的地理实体在表述概念上存在差异，如对于南京，有人称之为金陵，又有人称之为石头城；而一些国家地理划分中的州在中国等同于省的概念。非空间数据中表示相等或相似的语义关系又称为同主体语义关系。非空间数据的语义异构一般分为以下两种：异形同义词，既不同的词汇表达同一个含义，如南京，又可称为金陵或石头城；同形异义词，即同一个词汇表达不同的含
8、义。其中同形异义词间的关系可以用OWL中的以下语义标签描述：differentFrom，两个个体可以显式声明为不同；allDifferent和distinctMembers，这两个词配合使用表示一定数量的个体两两不同。异形同义词的关系可以用以下标签描述：equivalentClass，两个类可以声明为等价，即使它们尽管名字不同，但拥有相同的实例，等价类可以用来创建同义类；sameAs，两个个体可以声明为相同，用它可以创建一系列指向同一个个体的不同名字。对于一些属性关系
