[发明专利]一种本体驱动地理信息检索系统和检索方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球空间信息系统，更具体地，涉及一种本体驱动地理信息检索 系统和检索方法，以及相应的地理空间事件本体库及其构建方法。

背景技术

目前，基于空间信息的各种应用系统和数据库发展迅速，业已渗透到资源、 环境、灾害和社会可持续发展等各个领域。以灾害事件为例，国家确立的重大 突发事件分为自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和公共安全事件4大类、15 亚类和95子类，经分析，其中97％与空间位置直接或间接相关。但是，空间信 息具有海量、异构、关系复杂等特点，导致现有的空间信息服务系统和数据库 主要存在以下问题：数据组织遵循传统的GIS数据组织方式，无法直接提供面 向事件、问题和定制的信息服务；不同类型空间信息难以按地理事件组织，系 统无法为用户主动提供与事件处理相关的空间信息；为获得与事件关联的信 息，用户往往需要操作多源异构应用系统，空间信息获取的过程繁琐，信息检 索效率低；空间信息服务个性化支持能力弱。因此，研究地理空间信息的自动 检索技术，从海量空间信息数据库中智能提取与地理空间事件相关的信息，支 持个性化的空间信息服务，变被动检索为按事件主动服务，不仅是当前地理空 间信息服务的前沿和热点，而且可以广泛的应用于政府综合管理、应急处理、 空间信息搜索服务等多个应用领域。

近年来，以本体论为基础的智能信息检索系统、智能信息集成系统逐渐成 熟。本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明，其目标是捕获领域的相关 知识，提供对该领域知识的共同理解，确定该领域内共同认可的词汇，并从不 同层次的形式化模式上给出这些词汇(术语)和词汇之间相互关系的明确定义。 本体能够在不同的建模方法、范式、语言和软件工具之间进行翻译和映射，以 实现不同系统之间的互操作和继承；它可以对知识的概念和相互间的关系进行 较为精确的定义，而不单是一个存放数据的结构，因此在词法和语义上都比数 据库所能表示的信息丰富得多。在这样一系列概念的支持下进行信息搜索、信 息积累和信息共享，效率将大大提高。目前，将本体用于智能信息检索的研究 和应用主要包括：1.用来处理HTML、XML和RDF格式的信息源和信息源语义描 述的系统，提供信息检索、查询和维护支持服务，其核心是用形式化本体描述 背景知识，并明确化Web文档的语义，以便综合利用本体论的表达能力和推理 机制。2.基于内容从在线黄页和产品目录中进行检索的系统，其把本体用作有 语义信息的领域词汇表，将本体驱动的内容匹配机制与一个表示形式化系统相 结合，试图将本体论和大词典库相互集成，以便提供一个可以用领域内任意词 汇进行交互式语义查询的系统。但是，对空间地理信息目标，目前很少有针对 地理空间事件的本体特征、空间语义异构、地理信息智能检索与共享、本体驱 动的个性化智能检索等进行的研究。

个性化服务是信息检索领域的一个新的研究方向，大量研究集中在个性化 推荐技术方面。如基于规则的系统ILOG，基于内容过滤系统的Personal WebWatcher、基于协同过滤系统GroupLens等。但目前针对地理空间事件本体 驱动的个性化智能检索的研究很少，它一方面需要构建地理空间事件本体、用 户本体及可视化本体，设计开发相应的交互式界面来支持与地理空间事件相关 的个性化服务；另外按照地理空间事件规则集的约定，对检索结果进行综合分 析推理，包括空间分析、统计分析、基于时空关系的空间推理等，为用户提供 符合本行业(专业)需求的个性化空间信息服务。

总之，由于目前针对地理空间事件本体驱动的个性化智能检索的研究很 少，大量有价值的地理空间信息不能被挖掘出来，造成了信息的巨大浪费，这 是空间信息应用领域急需解决的一个新颖而前沿的问题。基于此，需要扩展地 球空间信息系统检索技术研究范畴，开发基于本体的智能化空间信息检索技 术，从而在推动地理空间信息检索的发展应用。

发明内容

针对现有技术中的对地理空间信息的本体化检索的需求，本发明提供了一 种本体驱动地理信息检索系统和检索方法，以及相应的地理空间事件本体库及 其构建方法。

本发明利用本体描述地理空间事件的语义、时序、空间等方面关系，解决 了地理空间事件本体构建、本体空间关系和语义关系推理以及基于本体提供智 能化检索和基于用户的个性化地理服务的技术问题，建立本体驱动的地理空间 事件信息检索机制，创建相应的搜索引擎，实现对地理空间事件信息的自动检 索、按需过滤、智能化组织和个性化展示。