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《中国矿业大学》 2010年
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基于地理本体的空间数据服务发现与集成

刘伟  
【摘要】: 在空间信息服务中,虽然数据服务的内容日益丰富,但由于在服务发布过程中,发布者来自于不同的行业,使用了不同的规范,造成请求者难以使用这些服务。为了有效地发现、集成这些空间数据服务,OGC已经发布了一系列的服务标准和规范,如WFS、WCS和GML等。但由于OGC服务不支持基于语义的编码,其服务规范仅仅提供语法层次的服务描述,导致在服务发现、集成的过程中,无法发现语义相关的数据。 针对上述问题,本文提出了一种对以WFS、WCS形式发布的空间数据进行有效发现、集成的方法。本文给出的解决方案不需要显式地语义标注这些空间数据服务,只是建立了一个可以重用的本体库,并在此基础上提出了基于本体的语义相似度匹配模型和空间数据服务发现模型;利用查询重写,请求WFS、WCS服务的标准接口,自动地抽取WFS、WCS服务的能力模式和数据模式保存在数据表中,作为被检索的数据源。 论文主要完成了以下几个方面的研究工作: 1)构建了空间数据服务集成的体系结构,就其中的关键问题进行了研究,包括:地理本体库的构建,空间数据服务的描述,空间数据服务的发现以及空间数据服务的集成。 2)构建了地理本体库,提出了五元组逻辑结构的本体构建模型,根据语义匹配模型的需要,重点描述了其中的概念属性集和层次结构,作为语义检索的基础。 3)根据建立的本体库,提出了空间数据服务的语义匹配模型和发现模型。在语义匹配模型里,综合比较了本体概念的层次结构相似度和属性相似度,并以此构建了本体概念的语义相似模型作为空间数据服务语义检索的基础。在此基础上,提出了空间数据服务发现模型,包括基于布尔模型和向量模型的服务发现,并比较了这两种服务发现模型各自的特点。 4)提出了空间数据服务的数据源模式以及集成模式的构造方法。在此基础上,提出了所要集成空间数据服务的判断模型和集成方法。 本文的部分研究成果已应用到“海洋环境信息网格系统”和“空间数据服务检索系统”中。目前,基于本体的实际应用研究仍然是一个非常薄弱的环节,希望通过上述的研究视角可以给实际应用提供一个新的解决方案。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P208

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张池军;基于语义Web的LBS服务架构及其服务发现算法研究[D];吉林大学;2012年
2 康燕;基于web的海洋卫星数据服务研究[D];浙江大学;2012年
3 张上;基于本体的地理空间信息移动位置服务关键技术研究[D];中国地质大学(北京);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘文博;水土保持元数据及关键技术研究[D];北京林业大学;2012年
2 叶琳;面向“天地图·常州”的地理数据解析与聚合方法研究[D];南京师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 聂运菊,赵吉先,邹莉;城市基础地理信息多源空间数据集成模式的探讨[J];北京测绘;2003年01期
2 梁旭鹏;李秉智;刘宴兵;;基于Web服务的空间信息共享与互操作模型研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年04期
3 龚强;关于全球通地理信息系统的思考[J];测绘科学;2003年03期
4 李琦,黄晓斌;基于GeoAgent的地理信息服务[J];测绘通报;2002年06期
5 许春杰,邹乐君,沈晓华;基于Web Service的WebGIS[J];测绘通报;2003年01期
6 桂智明,晏磊;基于XML Web Service体系的网络地图服务[J];测绘通报;2003年01期
7 李德仁;崔巍;;地理本体与空间信息多级网格[J];测绘学报;2006年02期
8 邬伦,张毅;分布式多空间数据库系统的集成技术[J];地理学与国土研究;2002年01期
9 孙敏,陈秀万,张飞舟;地理信息本体论[J];地理与地理信息科学;2004年03期
10 宋关福,钟耳顺,刘纪远,肖乐斌;多源空间数据无缝集成研究[J];地理科学进展;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴玲;基于XML的地理信息Web服务研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
2 崔巍;用本体实现地理信息系统语义集成和互操作[D];武汉大学;2004年
3 景东升;基于本体的地理空间信息语义表达和服务研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
4 安杨;基于本体的网络地理服务中的关键问题研究[D];武汉大学;2005年
5 黄茂军;地理本体的形式化表达机制及其在地图服务中的应用研究[D];武汉大学;2005年
6 王进;基于本体的语义信息检索研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 顾芳;多学科领域本体设计方法的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
8 李宏伟;基于Ontology的地理信息服务研究[D];解放军信息工程大学;2007年
9 唐桂芬;面向地理数据服务的集成空间查询处理技术[D];国防科学技术大学;2007年
10 柴胜;空间资源中信息语义注册与检索相关技术研究[D];吉林大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高志升,刘兴伟;基于语义P2P的Web服务模型[J];阿坝师范高等专科学校学报;2005年03期
2 陈斌;李迪;周志逵;;地理空间元数据管理系统的研究与设计[J];安徽地质;2004年04期
3 曹国云;张伟;;AutoCAD数据到GIS空间数据转换技术和方法的研究[J];安徽农业科学;2006年22期
4 赵追;黄勇奇;;基于地理本体和SWRL的地理时空信息与时空推理规则表达[J];安徽农业科学;2009年03期
5 王红艳;朱全银;丁甜甜;;通信终端与农村科技服务平台的Web服务数据同步设计[J];安徽农业科学;2012年01期
6 蔡爱民,查良松;GIS数据共享机制研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年02期
7 武舫;田智慧;胡鹏;;GIS数据模型中要素对象与要素类别的研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年02期
8 吴蓓;;数据库系统的建立方法和参考模型[J];信息安全与技术;2011年10期
9 方芳;叶春明;;基于Qos的语义Web服务发现研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年02期
10 侯贵法;罗颖;;基于SOA的数字气田应用集成[J];安阳工学院学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张春敏;潘伯鸣;;常州市现状三维城市空间数据库设计[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 陶冶;刘建勋;唐明董;;基于Map/Reduce的分布式Web服务搜索引擎设计与实现[A];CCF NCSC 2011——第二届中国计算机学会服务计算学术会议论文集[C];2011年
3 党德鹏;徐俏;徐娟;;基于替代的Web服务事务提交协议及其性能分析[A];CCF NCSC 2011——第二届中国计算机学会服务计算学术会议论文集[C];2011年
4 李伟刚;张克亮;王慧兰;;基于航空领域本体知识库的语义检索研究[A];中国计算语言学研究前沿进展(2009-2011)[C];2011年
5 陈彦萍;李增智;夏虹;朱海萍;;服务质量驱动的Web服务组合框架的设计与实现[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
6 李红梅;;基于本体的地理空间实体类型语义相似度计算模型的研究[A];中国测绘学会2006年学术年会论文集[C];2006年
7 胡洁;高庆方;李辉;王新福;;多源数据集成技术探讨[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
8 王峰;聂耿;王志东;赵磊;;组件式GIS应用模型研究[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
9 杨晓霞;朱庆;李海峰;;知识导航的遥感信息处理服务分类选择方法[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
10 孙庆辉;王家耀;钟大伟;李少梅;;空间信息服务模式研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王英照;面向信息网络经营的客户需求研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 卜志国;海洋生态环境监测系统数据集成与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 熊晶;海洋生态本体的建模方法研究及应用[D];中国海洋大学;2010年
4 张宇;个性化移动内容服务的模型和支持技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 朱里越;多业务协同系统服务组合技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 高瞻;网格任务调度中服务质量保证相关问题研究[D];北京交通大学;2010年
7 宋岩;基于多Agent和本体的散杂货港口集团船舶调度系统研究[D];北京交通大学;2011年
8 吴羽;面向时间敏感对象的垂直搜索引擎关键技术研究[D];浙江大学;2011年
9 尹可挺;Internet环境中基于QoS的Web服务组合研究[D];浙江大学;2010年
10 邝砾;基于接口和行为语义的Web服务发现与适配研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝从娜;地籍数据归户管理相关技术研究及其应用[D];河南理工大学;2010年
2 吕媛媛;基于本体的物流信息集成系统的研究[D];山东科技大学;2010年
3 罗义兵;领域文本相似度计算方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 崔静怡;基于车载导航系统的大区域路径规划算法的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
5 赵永华;多学科本体构建与集成技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 聂剑锋;基于QoS的Web服务选择研究[D];浙江理工大学;2010年
7 毕军芳;基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现[D];山东农业大学;2010年
8 宋超臣;基于推荐网络的服务搜索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 何璐;零码平台业务自动建模的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 戴步成;基于ArcGIS Server的电子地图研究及应用[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐振宇;地理空间元数据库的研究与实现[J];安徽地质;2002年02期
2 黄艳菊;张杰林;;基于GIS房产信息分类与编码[J];北京测绘;2007年04期
3 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
4 李帅;王永丽;杨宝祝;;基于SOA的数据服务中间件的研究与实现[J];成都信息工程学院学报;2010年05期
5 毕建涛;曹彦荣;耿光刚;李默;张洪波;刘鹏;何建邦;;遥感影像元数据标准与影像数据库研究[J];测绘标准化;2004年02期
6 陈常松,张传霞;GIS语义共享的实质及其实现途径[J];测绘科学;2000年01期
7 曹彦荣,毕建涛,池天河,何建邦;基于元数据的科学数据汇交研究[J];测绘科学;2005年06期
8 王远飞;陆涛;朱海燕;孙健鹤;张伟;;基于GIS的热带气旋相似路径检索系统研究[J];测绘科学;2006年05期
9 周新忠;余木良;陶亮;郭朋飞;;关于地理空间元数据技术发展趋势的理论探讨[J];测绘科学;2007年02期
10 崔益安;周新忠;;面向对象方法在地理空间信息元数据标准研发中的应用研究[J];测绘科学;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 曹正玉;徐建新;;镇江市天地图数据体系建设[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 王会娜;王玮;曹全龙;费兴;;“天地图·江苏”省级节点地理实体的建设[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宁安良;面向3G终端的移动地理信息服务研究[D];中国海洋大学;2010年
2 刘恒;普适计算环境下基于位置服务的隐私保护若干技术研究[D];电子科技大学;2010年
3 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 赵亮;面向位置服务的移动对象并发查询处理技术[D];国防科学技术大学;2010年
5 宋雅娟;Web服务组合方法研究[D];吉林大学;2011年
6 钟海东;基于地理本体的移动GIS空间信息服务研究[D];华东师范大学;2011年
7 张珊;REST式GIS服务聚合研究及软件开发[D];华东师范大学;2011年
8 陈雯;基于本体框架的交通出行语义轨迹建模、标记及数据库研究[D];华东师范大学;2011年
9 魏登萍;语义Web服务发现中匹配策略的研究与实现[D];国防科学技术大学;2011年
10 韩冰;地学G~4I系统中数据集成技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊燕子;基于OWL-S语义服务描述的数字图书馆网格应用模型研究[D];湖北工业大学;2011年
2 钟叶;基于Agent的Web服务组合研究与应用[D];武汉理工大学;2011年
3 肖凯;基于元数据的湖泊—流域数据共享平台研究[D];南京大学;2011年
4 张震;空间数据库规则技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 许鑫;基于元数据的农田信息存储、管理和共享研究[D];河南农业大学;2011年
6 刘少雄;基于XML的空间元数据管理系统的研究与设计[D];中国地质大学;2003年
7 潘莹;基于需求文本的GIS语义挖掘初步研究[D];南京师范大学;2004年
8 龙永清;基于对象的地理信息元数据研究[D];长安大学;2004年
9 许登荣;IIMS的元数据管理功能实现“数学成都”[D];四川大学;2004年
10 孔小宝;XHTML在线文档编辑器的设计与实现[D];北京科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 贾冰;基于语义的物联网服务架构及关键算法研究[D];吉林大学;2013年
2 张上;基于本体的地理空间信息移动位置服务关键技术研究[D];中国地质大学(北京);2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高峰;《北京电信地理信息系统》多源数据融合问题的研究[J];北京电信科技;2000年02期
2 陈建龙;信息服务模式研究[J];北京大学学报(哲学社会科学版);2003年03期
3 聂运菊,赵吉先,邹莉;城市基础地理信息多源空间数据集成模式的探讨[J];北京测绘;2003年01期
4 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
5 刘继岳;哲学与本体论[J];北京师范大学学报(社会科学版);1996年05期
6 贺来;“本体论”究竟是什么——评《本体论研究》[J];长白学刊;2001年05期
7 王卉;一种解决GIS多源数据无缝集成的方法[J];测绘工程;2003年02期
8 陈常松,张传霞;GIS语义共享的实质及其实现途径[J];测绘科学;2000年01期
9 龚强;关于全球通地理信息系统的思考[J];测绘科学;2003年03期
10 姜永发,闾国年;网格计算与Grid GIS体系结构与关键技术探讨[J];测绘科学;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚绍文;语义化Web的关键技术及其应用研究[D];电子科技大学;2002年
2 徐振宁;基于本体的Web数据语义信息的表示与处理方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
3 任明;分布式城市空间信息系统的关键技术研究与实现[D];华东师范大学;2003年
4 崔巍;用本体实现地理信息系统语义集成和互操作[D];武汉大学;2004年
5 吴健;基于Web服务的网络化产品配置技术研究[D];浙江大学;2004年
6 王剑秦;遥感数据处理网格节点的研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
7 景东升;基于本体的地理空间信息语义表达和服务研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
8 唐宇;空间信息栅格(SIG)系统框架、服务体系与服务聚合技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 王建涛;基于Web的地理信息服务的研究与实践[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
10 王方雄;基于原子服务的网格空间信息服务互操作研究[D];武汉大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡玉杰;制造业知识管理中基于本体的产品知识表达研究[D];浙江大学;2003年
2 尹奇韡;基于语义Web的信息表达与语义化过程研究[D];浙江大学;2003年
3 张德海;NKI国家和地区地理知识的获取与分析[D];云南师范大学;2002年
4 张宇翔;NKI本体理论中一些基本关系的研究[D];云南师范大学;2002年
5 曾锦麒;语义WEB的知识表示语言及其应用研究[D];中南大学;2004年
6 赖志诚;软件体系结构的形式化描述[D];广东工业大学;2005年
7 李雪瑞;基于语义网的空间信息共享研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
8 叶鹏;软件体系结构模型的形式化研究[D];武汉大学;2005年
9 陈伟;语义Web服务的关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
10 刘燕;语义web服务发布与发现的关键技术研究[D];湖南师范大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯仲科;空间数据的最佳内插法(Kriging法)及其在GIS中应用的构想[J];测绘科学;1995年03期
2 王显政;立足现在 面向未来──在“数字山西”与可持续发展研讨暨空间数据基础设施项目论证会上的讲话[J];三晋测绘;2001年01期
3 简灿良;多尺度空间数据库的数据组织与建设[J];测绘通报;2002年01期
4 刘勇,景宁,陈宏盛;基于COM技术的GIS应用系统中一致性数据管理的实现[J];计算机工程;2002年10期
5 郑江玲;地理信息系统(GIS)软件技术[J];四川测绘;2002年01期
6 陈渝;Supermap在地理信息系统开发中的应用[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年06期
7 王励;“数字山西”空间定位基准建立的思考[J];三晋测绘;2004年01期
8 史晓霞;李京;陈云浩;国巧真;;基于CA模型的土壤盐渍化时空演变模拟与预测[J];农业工程学报;2007年01期
9 胡圣武;张光胜;王宏涛;;空间数据建库研究[J];地球科学与环境学报;2007年02期
10 房春泉;;浅析地籍信息系统的建设[J];中国高新技术企业;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶科峰;;我国空间数据共享与网络化服务[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
2 陈硕;;WebGIS构建数字化社区技术的探讨[A];首届海峡两岸土木建筑学术研讨会论文集[C];2005年
3 姜艳媛;郭健;王卉;;基于中间件模式的通用空间数据交换平台的研究[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年
4 陈珺;杨冬青;唐世渭;;空间信息共享平台SISP中的数据库模式[A];第十七届全国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2000年
5 胡江萍;张敏;谭跃钢;;二值图像随机模型的讨论[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
6 谢跟踪;;生态环境空间数据可视化研究[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
7 曹殿才;;数字摄影测量与数字地球[A];2001年东北三省测绘学术与信息交流会论文集[C];2001年
8 陈传彬;邬群勇;陈崇成;;基于GML的多源异构空间数据集成框架研究[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
9 赵江洪;赵莹雪;;市级空间数据索引系统的设计与实现——以北京市为例[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年
10 张勇荣;周忠发;刘梦琦;;喀斯特石漠化综合防治空间决策支持系统的设计——以贵州省毕节市鸭池示范区为例[A];现代地理科学与贵州社会经济[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报通讯员 滕桓;采集管理空间数据 构建地理信息平台[N];甘肃经济日报;2011年
2 陈拂晓;空间数据:“数字城市”建设的基础[N];中国计算机报;2002年
3 记者 滕艳;国家地质空间数据网格系统获发明专利[N];地质勘查导报;2009年
4 宁津生 陈军 晁定波;空间数据的质量控制方法[N];中国测绘报;2002年
5 深圳商报记者 董超文;一部手机将可“装”下一座城市[N];深圳商报;2006年
6 王东华罗建军;美国空间数据一站式服务系统[N];中国测绘报;2007年
7 姜晓虹;空间数据基础设施建设与应用国际培训研讨班举行[N];中国测绘报;2009年
8 蔡晓兵;GIS的Web服务[N];中国计算机报;2003年
9 记者 蔡忠平;厦门银据重创新谋发展[N];福建科技报;2008年
10 蒋捷 韩刚 陈军;空间数据库的基本概念[N];中国测绘报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晋强;空间数据集群服务体系结构与算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 高惠君;城市规划空间数据的多尺度处理与表达研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
3 车森;空间数据跨媒介可视化输出研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 郭武斌;车辆导航中空间数据多尺度模型及算法的研究[D];大连理工大学;2009年
5 李玉堂;森林资源空间数据集成管理技术的研究与应用[D];东北林业大学;2011年
6 王明军;基于Web的空间数据爬取与度量研究[D];武汉大学;2013年
7 王亚欣;森林与湿地资源综合监测集成研究[D];中国林业科学研究院;2010年
8 陈晓斌;基于网格中间件的空间数据访问与集成技术[D];解放军信息工程大学;2012年
9 汪永红;多尺度道路网路径规划关键技术及应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
10 孙斌;基于GIS的办公自动化系统开发技术的研究和探讨[D];中国地质大学(北京);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任昌荣;小型地理信息系统平台的自主研制与开发[D];大连理工大学;2003年
2 何卫;Web地理信息系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2004年
3 范冲;佛山地下管线信息系统开发及其空间数据质量控制[D];中南大学;2004年
4 王庆革;基于GIS的CAD地形图管理与工程选址研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 王月;机场地理信息系统及三维可视化的研究与实现[D];北京交通大学;2006年
6 高志敏;WebGIS中若干关键技术研究[D];浙江工商大学;2011年
7 王谢宁;基于WebGIS实现多源空间数据集成管理的应用与研究[D];大连海事大学;2004年
8 陶冶;基于遥感数字图像的GML应用研究[D];昆明理工大学;2005年
9 汪汇兵;基于小波分析的空间数据在线式多尺度表达[D];武汉大学;2004年
10 秦宇;面向决策支持的国土资源数据仓库构建研究[D];首都师范大学;2008年
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