基于地理本体的时空模型构建及其查询应用研究

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1、挂林理工大学密级：——编号：2QQ!!!兰硕士研究生学位论文基于地理本体的时空模型构建及其查询应用研究专业：研究方向：研究生：指导教师：地图制图学与地理信息工程GIS原理与应用陈玉鑫李占元教授李景文教授论文起止El期：2010年4月至2011年4月1呲Y㈣1m9叭4呲m1眦0帆1m3腿AResearchonGeo—-Ontology--basedConstructionofSpatio·-TemporalmodelanditsQueryApplicationMajor：CartographyandGeographicInformat

2、ionEngineeringDirectionofStudy：TheTheoryandApplicationsofGISGraduateStudent：YuxinChenSupervisor：Prof．ZhanyuanLiProf．JingwenLiCollegeofCivilEngineeringGuilinUniversityofTechnologyApril，2010toApril，20l1研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书独创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文

3、中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者(签字)：篮墅叠签字同期：妇fL巨．1墼学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解(学校)有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权(学校)可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时

4、授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：传豆、鑫、签字同期：沙，f年6月／够日导师签字：签字日期：矽玎年占月步日棒林理l：人学硕’I：学位论文摘要当前山于计算机技术、网络技术与GIS的发展，出现了海量的异构时空信息资源，这些海量的时空信息分布于不同的部门和领域之中，不同领域在空间数据预处理过程中，由于观察背景和视角不同，对同一地理实体往往采用不同的命名方法，缺乏统一的语义描述，导致数据问各自独立、相对封闭、无法互

5、相沟通和协作，使得信息的交流与共享产生了障碍，造成不同领域I’日J时空信息的查询效率低下。地理本体作为地理信息领域的共享概念化模型的明确形式化舰范说明，具有良好的概念层次结构以及对逻辑推理的支持。通过构建时空领域本体，可解决时空信息I’HJ存在的语义差异，有利于跨领域多源时空信息的集成与推理查询。本文在对地理本体的基本理论分析的基础上，探讨了时空本体的构建，着重分析了时空本体在推理查询上的应用，并构建了基于时空本体的查询框架及查询服务系统的整体架构，为基于时空本体的查询系统的丌发提出理论依据。最后以地名时空信息的查询为例，对基于时空

6、本体的地名信息服务体系架构进行了设计，以实现异构地名时空信息概念层次的集成，为用户提供基于语义的地名时空信息服务。本文具体研究了以下几个方面的内容：(1)探讨了地理本体的相关理论，重点对地理本体的涵义、逻辑结构、建模元语、描述语言、研究对象以及构建方法等进行了研究，并对构成地理本体的空间语义关系(空间关系、时间关系、语义关系)、空间推理等进行了详细的分析。(2)对时空本体以及时空对象之间的关系表达进行了论述，对一体化的时空信息的组织和表达进行了分析研究并构建了一体化的时空本体模型，论述了模型结构的时态模型、空间关系模型、几何关系模型

7、和要素模型之问的映射关联。(3)构建了基于地理本体的时空本体总体结构模型，探讨该模型在模糊信息的查询检索和时空推理查询上的应用，对基于时空本体的查询流程和查询服务系统的总体框架进行了设计。(4)选择以地名时空信息的查询服务为例进行研究，详细地阐述了地名的基本信息特征与时空特征，构建了地名本体和地名时空本体，最后探讨了基于时空本体的地名信息查询服务框架的设计。基于地理本体的时空模型可实现多源异构时空数据在概念语义上的集成，对于时空信息的推理查询以及查询效率的提高具有非常重要的意义。关键词：地理本体，查询，时空本体，地名Abstract

8、Atpresentbecauseofthedevelopmentofcomputer,networktechnologyandGeographicInformationSystem，therehasbeenvastamountsofh