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《山东科技大学》 2011年
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基于语义的地理信息服务集成研究

刘勇  
【摘要】:地理信息广泛应用要求为不同背景的业务用户提供快速集成不同来源的地理信息服务资源的能力。地理信息服务所支持的标准化、松耦合的集成方式为实现最终业务用户主动参与应用集成提供支持。通过本体对地理信息服务进行语义封装,作为地理信息服务的自动化发现、组合与执行的基础。 本文在国家科技部项目“数字城市空间信息管理与服务系统及应用示范”的支持下,针对面向业务用户的地理信息服务集成问题进行了研究。提出了基于语义的地理信息服务框架,通过集成框架对地理信息服务集成的过程进行语义描述,为业务用户提供了基于语义的地理信息服务集成环境。设计和实现了地理信息服务集成的原型系统。论文主要工作和成果如下: 1)提出了基于语义的面向业务用户的地理信息服务集成框架。总结了业务用户在使用地理信息服务构建应用系统中面临的主要问题;分析了面向业务用户的地理信息服务集成的概念与特点。提出了以业务构件为基本逻辑单元,业务模版为集成方法的基于语义的地理信息服务集成框架。设计了将独立的业务逻辑需求通过业务构件的方式进行形式化表达,通过语义模型中约束关系与地理信息服务进行关联的方法。在语义的支持下由领域专家完成业务构件和业务模板的构造,业务用户通过业务模板将业务逻辑需求进行形式化表达,通过语义服务匹配完成实例场景的构造和地理信息服务的绑定集成。设计了面向业务用户的地理信息服务集成的工作流程。 2)提出了通过业务构件建立业务用户的独立业务需求与地理信息服务间的联系的方法。分析了当前面向业务用户的地理信息服务集成中存在的问题,归纳了业务构件的基本概念,分析了业务构件与WEB服务间的区别与联系,总结了业务构件在面向业务用户的地理信息服务集成中的作用。分析了当前的语义WEB研究方法,总结了地理本体的语义描述方。在此基础上提出了地理信息服务业务构件的概念与语义描述方法,完成了地理信息服务、地理信息服务用户界面和业务构件的形式化描述。设计了地理信息服务业务构件的构造方法,以地图浏览业务构件为例实现了业务构件的建模。 3)提出了通过业务模板实现大粒度应用重用的方法。总结了服务集成的主要方法和地理信息服务组合的方法,分析了业务模板的概念与特点,设计了业务模板的设计原则与方法,提出了业务模板的形式化描述和应用方法。通过领域专家将行业应用的通用的逻辑业务需求进行整理,明确业务模板需要的业务构件和构件间的相互关系,完成行业业务模板的定制。业务用户根据行业选择对应的业务模板,设置模板中构件的语义约束,完成业务需求的形式化描述,建立方案场景。 4)设计了地理信息服务语义注册和服务关联的方法。分析语义注册的基本概念与结构;基于OGC服务注册模型设计了地理信息服务语义注册流程;总结了语义服务匹配的方法,提出了地理信息服务关联的流程。 5)基于语义的地理信息集成系统试验。依托国家科技部项目“数字城市空间信息管理与服务系统及应用示范”,设计了基于语义的地理信息集成服务原型系统,验证论文中的方法的可行性和有效性。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P208

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【参考文献】
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