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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2005年
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基于本体的地理空间信息语义表达和服务研究

景东升  
【摘要】:地理本体研究是一个崭新的研究领域,是地球空间信息科学和数字地球的重要研究内容之一。美国大学地理信息科学协会(UCGIS)在2000年提出4个新的研究领域,其中之一是地理信息科学的本体基础;2002年的研究日程表中,空间本体排在十大长期研究挑战之首。通过基于本体的地理空间信息语义表达和语义共享,把单个团体的概念推向更广的范围,将这些概念连到全球的Web上,利用本体对服务进行语义描述,使服务能够自动发现、组合、执行和监督,这样的构架将人类的知识和工作开放给软件智能体进行有意义的分析,使网络地理信息系统体现出了更大的力量。 论文通过对真实地理世界的抽象和地理认知过程的分析,以本体作为地理概念及其关系的形式化表达方法,提出了地理本体语义场、地理概念分类、地理概念关系类型和基于描述逻辑的本体模型;研究了基于知网的本体语义标注、本体语义关系的定量计算方法;研究了本体查询模式,并结合本体推理,提出了基于语义的地理信息查询框架;分析了语义网络服务,以地理缓冲区服务为例进行了语义服务表达;最后讨论了适合于本体表达的地理特征模型和语义空间信息系统框架。 论文的主要成果和创新点包括: (1) 分析了地理本体的定义和内涵,提出了地理本体语义场的概念,将地理概念划分为自然地理实体和人文地理实体两种类型,将地理概念关系分为空间关系、时间关系和语义关系三种类型,分别建立了地理概念体系本体、地理概念关系本体,开展了地理实体间的空间关系计算,并以乘车路线选择为例进行了应用。 (2) 基于描述逻辑对本体模型及其相关概念进行了定义,分析了基于描述逻辑的语义推理,建立了本体查询的六种查询模式,提出了基于语义的地理空间查询框架。 (3) 引入知网常识库对地理本体概念进行了语义标注研究,在此基础上,建立了树状层次结构和基于知网的概念相似度计算方法、单一关系和基于知网概念相关性统计的本体相关性计算方法。 (4) 分析了语义网络服务的服务轮廓、服务模型和服务基点,提出了基于OWL-S和Agent的地理空间服务的框架和地理空间语义服务内容,讨论了基于智能体的地理语义查询体系框架;以地理缓冲区服务为例进行了语义网络服务的表达。 (5) 讨论了地理空间信息的表达体系和适合地理本体表达又能够结合实用GIS技术的地理特征模型;提出了面向语义的地理空间信息系统的概念模型框架。该框架以互联网作为运行平台,通过地理本体和智能体,给WebGIS提供了新的框架模式。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P208

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 刘勇;李成名;印洁;;语义地理信息服务集成框架研究[J];测绘科学;2010年05期
2 边馥苓;梅琨;;为地理知识库构建位置本体[J];地理信息世界;2008年04期
3 陈玉鑫;李景文;崔爽;姜智东;;基于地理本体的空间数据组织方法与应用[J];测绘与空间地理信息;2011年06期
4 杜云艳;张丹丹;苏奋振;杨晓梅;贺惠忠;;基于地理本体的海湾空间数据组织方法——以辽东湾为例[J];地球信息科学;2008年01期
5 陈建军;周成虎;王敬贵;;地理本体的研究进展与分析[J];地学前缘;2006年03期
6 张志军;李承鑫;;一种构建地理国情本体属性库的方法——以天津市为例[J];城市勘测;2013年03期
7 李淑霞;谭建成;;论地理信息科学的本体方法论[J];测绘科学技术学报;2007年S1期
8 王生生;刘大有;李昕;姜新雷;袁旻昱;;时空本体及其逻辑基础研究现状与展望[J];计算机科学;2008年12期
9 李伟;赵庆展;韩峰;;基于本体的新疆兵团空间数据语义描述及其应用与评估[J];石河子大学学报(自然科学版);2012年06期
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1 李宏伟;吴国荣;袁永华;;基于本体的Web服务自动组合方法研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 汪宙峰;地质灾害空间信息共享平台关键技术研究及应用[D];成都理工大学;2011年
4 曾鸣;基于SOA的森林资源空间信息分级服务研究[D];中国林业科学研究院;2011年
5 刘伟;基于地理本体的空间数据服务发现与集成[D];中国矿业大学;2010年
6 李淑霞;地名本体及其在地理空间数据组织中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 李勤超;基于本体的地理信息语义转换模型与方法研究[D];解放军信息工程大学;2011年
8 陈楚湘;中医诊疗标准建立及应用的智能方法研究[D];解放军信息工程大学;2011年
9 吴功和;分布式地理信息服务研究与实践[D];解放军信息工程大学;2006年
10 房亚东;支持快速扩散制造的制造资源配置技术研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜海波;本体在医疗信息检索系统中的应用研究[D];长春工业大学;2010年
2 李文娟;基于OWL的地名本体构建与检索机制研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 李晓轩;面向制图综合的道路信息表达研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
4 梁汝鹏;面向地名本体服务的空间信息检索研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 刘洋;面向对象的滨海地区生态环境监测研究[D];山东师范大学;2011年
6 张东;基于语义相似度的地理信息检索技术研究[D];山东农业大学;2011年
7 陈长林;基于MAS的空间数据集成方法研究与实践[D];解放军信息工程大学;2009年
8 陈素娟;基于基础地理数据库的地理本体自动构建研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 孙小燕;本体理论及其在地质环境管理信息系统中的应用[D];南京师范大学;2006年
10 吴斐;数字矿山中三维空间数据模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
【参考文献】
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1 卢亚辉,杨崇俊;基于Web Service的WebGIS系统的研究[J];计算机工程与应用;2003年25期
【共引文献】
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1 郭宽伟;岑国平;马文轩;李强;;ArcGIS在机场土方计算中的应用分析[J];四川建筑科学研究;2012年01期
2 王陆林;刘贵如;蒋朝根;;基于WLAN的嵌入式视频监控系统的研究与设计[J];安防科技;2008年05期
3 张卫东,谢庆胜;基于GIS的重点污染源管理信息查询与分布系统设计的实现[J];安徽地质;2001年04期
4 殷年;4D产品与GIS应用[J];安徽地质;2002年03期
5 任升莲;蔡昊;杨伟沃;肖延松;;基于GIS的网络电子地图系统开发与研究[J];安徽地质;2009年04期
6 殷年;;航空影像处理与应用[J];安徽建筑;2006年05期
7 林华;邓建;;浅谈合肥经济技术开发区地理信息系统建设[J];安徽建筑;2009年04期
8 李桂荣;张永福;;GIS支持下的农用地分等研究[J];安徽农学通报;2008年02期
9 葛伟;;基于MAPGIS的土地资源人机交互遥感解译方法研究[J];安徽农学通报;2008年07期
10 李亚萍;马蓉;;GIS在土地适宜性评价中的应用与展望[J];安徽农学通报;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘元庆;谷志云;李保贤;陈伟强;李天阁;;GIS在农业和土地资源管理中的应用研究[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(上册)[C];2007年
2 张雷;李刚;孟庆江;刘少杰;张欣卉;;GIS技术应用在找矿预测中的历史趋势及主要功能分析[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 张宗可;许矿华;陈鹏;;TIN的生成方法与应用研究[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
4 袁玏;;基于ArcIMS的房产信息发布系统的设计研究[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
5 杨志红;李超;李向阳;;GIS在水利方面的应用[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 于瑞宏;朱超;刘廷玺;;遥感技术在湖泊水体提取中的应用和展望[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
7 季素;赵玮;;地理信息系统在宣城配网中的应用及维护[A];华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2006年年会论文集[C];2006年
8 季素;赵玮;;地理信息系统在宣城配网中的应用及维护[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
9 毕鲁雁;焦宗夏;范圣韬;赵四军;;基于本体的机载机电系统故障诊断研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
10 郏东耀;;基于GIS的公路路基沉降监测系统[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
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1 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 吴启涛;城市抗震防灾规划空间决策支持系统研究[D];中国海洋大学;2010年
3 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
4 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
6 陈一稀;基于关系数据库的遗留系统向语义Web移植的研究[D];浙江大学;2010年
7 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
9 张开广;郑州地区仰韶文化遗址空间模式研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武炜;煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 宋东峰;基于WebGIS的矿井瓦斯地质信息网络管理技术与应用[D];河南理工大学;2010年
3 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
4 王晨亮;基于工作流的资源环境建模框架的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
5 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
6 杨新忠;基于案例的地理时空过程表达模型研究[D];山东科技大学;2010年
7 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 杨立志;基于语义网的图像检索算法的研究[D];广西师范学院;2010年
10 张硕;基于SuperMap Objects 的河南省南水北调地理信息系统设计与实现研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 梁栋栋;凌善金;陆林;;旅游规划图制图规范研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年06期
3 屈红刚;潘懋;明镜;吴自兴;孙志东;;基于交叉折剖面的高精度三维地质模型快速构建方法研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2008年01期
4 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
5 李麒麟;;回归语义本身:语义学的新观念——评叶闯新著《语言·意义·指称:自主的意义与实在》[J];北京大学学报(哲学社会科学版);2010年04期
6 綦佳;王海燕;宗刚;;服务链理论研究[J];北京工业大学学报(社会科学版);2006年04期
7 戎帅;陈宏盛;薛丹;左怀玉;;基于OWL-S的地理空间信息服务描述与发现[J];兵工自动化;2009年11期
8 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
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10 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
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 郭黎;崔铁军;陈应东;;多源空间数据融合技术探讨[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年
2 王方雄;边馥苓;侯英姿;;移动空间信息服务的应用模式研究[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
3 王红;李霖;赵宁;吴永兴;;基于本体的基础地理数据分类层次研究[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
4 叶雷;侯宏亮;鲁铭;倪凯;张超;;空间信息移动用户应用服务系统中的GIS关键技术研究[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 国土资源部副部长、国家测绘局局长 徐德明;[N];人民日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 宋雅娟;Web服务组合方法研究[D];吉林大学;2011年
3 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
4 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
5 刘伟;基于地理本体的空间数据服务发现与集成[D];中国矿业大学;2010年
6 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
7 申世群;定性空间推理及其在空间数据检索中的应用研究[D];吉林大学;2011年
8 陈永华;WebGIS三维可视化的研究[D];解放军信息工程大学;2000年
9 吴升;分布式GIS组件平台的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2001年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵文余;钢材下料问题的多目标智能优化算法研究[D];河北农业大学;2011年
2 张宁;基于语义的中文文本预处理研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 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
4 张东;基于语义相似度的地理信息检索技术研究[D];山东农业大学;2011年
5 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
6 徐阳;列车视景仿真中三维建模技术的研究[D];中南大学;2011年
7 张浩;服务关联挖掘及网络分析[D];天津大学;2010年
8 罗叶飞;Web服务关系挖掘及应用研究[D];湖南科技大学;2011年
9 叶晓龙;车地无线数据传输接口协议研究与应用[D];浙江大学;2012年
10 邬群勇;空间数据管理与信息共享技术方法研究[D];福州大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李宏伟;梁汝鹏;李勤超;李文娟;;地名本体服务系统设计与实现[J];测绘工程;2012年01期
4 陈应东;崔铁军;郭黎;王玉海;;基于本体的空间信息智能服务传输机理研究进展[J];测绘科学;2007年06期
5 刘纪平;王亮;张福浩;董春;李玉祥;王勇;谭海;朱翊;石丽红;赵荣;;NSDI支持下的电子政务地理信息服务平台研制[J];测绘科学;2008年S2期
6 张东;刘纪平;陈素绢;张福浩;梁勇;;基于矢量数据库的地理本体映射与扩展方法[J];测绘科学;2011年04期
7 吴孟泉;张安定;王周龙;孙西兵;崔青春;;一种本体驱动的空间信息集成方法[J];测绘科学;2012年03期
8 郭黎;刘灿由;陈应东;张威;;基于本体的水系要素数据集成方法研究[J];地理信息世界;2008年02期
9 袁莹;边馥苓;;一种从空间数据库中提取地理本体的方法[J];地理信息世界;2008年06期
10 蔡畅;崔铁军;葛文;;地理信息网络服务的发展研究[J];地理信息世界;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 郭黎;崔铁军;刘灿由;田新林;张威;;基于本体的空间数据集成技术[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
2 李飞雪;程倩雯;李岩;黄秋昊;陈红华;李满春;;土地利用规划地图符号系统研究与实现[A];第九届长三角科技论坛(测绘分论坛)论文集[C];2012年
3 李晓玲;张时忠;马维峰;;面向多源数据的多工具协同三维地质建模方法研究[A];第十二届全国数学地质与地学信息学术研讨会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 杜萍;基于本体的中国行政区划地名识别与抽取研究[D];兰州大学;2011年
7 康俊锋;云计算环境下高分辨率遥感影像存储与高效管理技术研究[D];浙江大学;2011年
8 张鸿辉;多智能体城市规划空间决策模型及其应用研究[D];中南大学;2011年
9 陈新保;基于对象、事件和过程的时空数据模型及其时变分析模型的研究[D];中南大学;2011年
10 曾鸣;基于SOA的森林资源空间信息分级服务研究[D];中国林业科学研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文娟;基于OWL的地名本体构建与检索机制研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 李晓轩;面向制图综合的道路信息表达研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
3 梁汝鹏;面向地名本体服务的空间信息检索研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 黄瑞阳;地理信息服务注册中心的设计与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
5 洪志远;基于Service Portal的地理信息共享模式探索及实现[D];中国测绘科学研究院;2011年
6 王博;基于网络的实训室管理系统的设计与实现[D];河北科技大学;2010年
7 杨柳;基于云计算的GIS应用模式研究[D];河南大学;2011年
8 靳欢;淘宝网C2C电子商务中信息不对称问题分析与改进策略[D];吉林大学;2011年
9 陈博;网上商店用户潜在购物需求的信息表达[D];吉林大学;2011年
10 张东;基于语义相似度的地理信息检索技术研究[D];山东农业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵霈生,杨崇俊;Web-GIS的设计与实现[J];中国图象图形学报;2000年01期
2 宋关福,钟耳顺,王尔琪;WebGIS—基于Internet的地理信息系统[J];中国图象图形学报;1998年03期
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6 李兆雄;;大范围地理空间信息点对点坐标转换设计与实现[J];地理空间信息;2010年02期
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8 王庆杰;;林业地理空间信息整合研究[J];林业资源管理;2006年04期
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10 李宗华;彭明军;;地理空间信息在线网络服务及其关键技术研究[J];地理空间信息;2008年05期
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4 张勇;吴莉娟;;基于DMI技术在数字化城市管理系统的应用[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
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7 盛业华;杜培军;;地理信息系统专业本科教育若干问题的思考[A];首届地理信息系统专业教育研讨会论文集[C];2003年
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9 马宏斌;宋爽;;面向电子政务的空间信息服务研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
10 景东升;;基于本体和agent的地理空间信息语义共享初探[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 靳哲明 谢志清;航测局地理空间信息工程研究中心获科技创新专项资助[N];中煤地质报;2009年
2 曾居仁;黔研讨地理空间信息建设[N];中国气象报;2003年
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5 洪瑛 孔江;云南出台空间信息基础设施建设与应用规划[N];中国测绘报;2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李若璞;基于地理空间信息技术的水资源灾害评估方法研究及应用[D];天津大学;2012年
2 赵姗;地理空间信息服务与网格集成理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2011年
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4 陈虎维;露天煤矿采场三维模型构建与应用研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
5 韦亚星;基于数据网格的地理空间信息协作共享系统研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 薛凯;数字城市的实施策略与模式研究[D];天津大学;2012年
7 邢汉发;面向更新的网络化空间标报模型研究[D];中南大学;2012年
8 李淑霞;地名本体及其在地理空间数据组织中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 汪宙峰;地质灾害空间信息共享平台关键技术研究及应用[D];成都理工大学;2011年
10 徐学军;基于GIS的配电网络拓扑建模方法与应用研究[D];华中科技大学;2010年
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1 强盛;政务地理空间信息系统的分析、设计与测试[D];北京邮电大学;2011年
2 刘景波;基于本体的村镇空间规划信息搜索方法研究与实现[D];电子科技大学;2011年
3 周光尧;基于观测对象的地理空间信息频度统计及可视化[D];中国科学院大学(工程管理与信息技术学院);2013年
4 毛峰;基于REST风格地理空间信息服务的WebGIS设计与实现[D];浙江大学;2010年
5 王俊超;多尺度地理空间信息中地名数据一致性处理研究[D];解放军信息工程大学;2013年
6 秦岭霞;地理空间信息网格试验及应用研究[D];山东科技大学;2005年
7 谢峰;中国信息化进程中的测绘保障机制研究[D];天津大学;2006年
8 王萌;城市地理空间信息共享与管理办法研究[D];华东师范大学;2008年
9 曹建明;基于RIA的都市在线服务平台设计与实现[D];东华理工大学;2013年
10 李洋;徐州市城市规划项目管理系统[D];西安工业大学;2013年
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