基于地理语义的空间关系查询与推理.pdfVIP

第 12卷 第 1期 地 球 信 息 科 学 学 报 Vol12 , No1 2010年 2 月 JOURNAL OF GEO IN FORMA TION SC IENCE Feb, 20 10 基于地理语义的空间关系查询和推理 杜 　冲 1, 2 , 司望利 1, 3 , 许 　珺 1 ( 1. 中科院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室 , 北京 　100 10 1; 2. 首都师范大学 三维信息获取与应用教育部重点实验室 , 北京 　100048; 3. 长安大学地质工程与测绘学院 , 西安 　7 10064) 摘要 : 地理空间中的地物 , 根据其本体类型具有不同的地理语义特征 。受到地理语义的影响 , 人们在描述几何特 征和关系相似的物体之间的空间关系时 , 所用的词汇是不同的。目前 , 人们在空间关系的自然语言查询方面的研 究主要集中在空间关系描述 、空间关系自然语言形式化表达 、空间关系自然语言查询语句的转换 , 以及空间关系 自然语言查询的查询接口等方面 , 没有考虑到地理本体的语义差异 , 这会使得空间关系的自然语言查询不能符合 ( 人类语言和认知的习惯 。本文依据一些学者在空间关系的自然语言描述的形式化 主要是线和线 、线和面等形状 ) 的空间地物之间的关系 研究的基础上 , 针对不同地理本体类型的空间地物和空间关系自然语言描述词汇之间对 应的语义关系有所不同的特点 , 总结了自然语言词汇在描述空间关系时的对应规则 , 提出不同特征类型地物和描 述词汇之间的规则库设计方法 , 并设计部分空间地物的规则实例 。最后 , 结合空间关系判断函数 , 设计具体查询 系统实践举例证明。 关键词 : 空间关系 ; 自然语言 ; 地理本体 ; 语义 1　引言 时 , 不同的地理特征类型所引起的语义差别影响 。 因此 , 在具体的自然语言查询实现时 , 还难 以完 随着各种智能化查询服务技术的提升 , 要使 成面向现实中客观存在的空间物体的查询要求 。 G IS被更广泛的用户接受和使用 , 就需要将更简 地理空间特征不仅仅是简单的点、线 、面的 单 、更智能化的操作方式应用到 GIS领域 。因此 , 组合 , 而是具有一定的地理语义特征的地理实体 。 建立以自然语言为输入的智能 G IS查询系统具有 因此 , 对地理特征空间关系的描述 , 不仅受到物 很大的实用意义 。通过理解自然语言词汇对应的空 体之间几何关系的影响 , 也受到地理本体所属的 间实体之间空间关系的形式化描述 , 得到人们用自 类型和语言环境等非空间属性的影响[ 2 - 3, 19 ] 。例 然语言表述的查询结果 , 使得 GIS能够根据查询条 如 , 人们说一条支流汇入或流入干流 , 却不能这样 件 , 进行一定的空间关系推理 , 这有助于提升 GIS 描述公路 , 即使它们具有相同的几何空间关系 。这 服务的智能化水平 , 为更普通的用户提供服务 , 从 就是由地理特征类型引起的语义差异 。此外 ,