地理空間數據本體的概念、技術方法與應用

《地理空間資料本體概念、技術方法與應用》是“科技基礎性工作資料匯交與規範整編叢書”之一，系統總結了大資料背景下，地學資料共用的現狀、問題與發展趨勢，從地理空間資料特徵分析入手，闡述了地理空間資料本體的定義和內涵，從構成、內容、組織三個維度提出地理空間資料本體的總體框架，研究設計了核心的時間本體、空間本體、要素本體、形態本體和來源本體的概念體系、語義關係及其具體的實現方法。最後，討論了地理空間資料本體在地學資料集成與發現中的實踐應用。

第1章概述1
1.1現代地球科學研究與科學資料1
1.2地球科學資料共用現狀與問題4
1.2.1地學資料共用國內外現狀4
1.2.2地學資料共用存在的問題7
1.2.3地學資料共用發展的趨勢10
1.3地球科學資訊化科研環境14
1.3.1地球科學資訊化科研環境的定義與特徵15
1.3.2地球科學資訊化科研環境研究現狀17
1.3.3地學科研資訊化環境面臨的問題與對策19
1.4科學大資料、地球資料科學、知識圖譜20
1.4.1科學大資料20
1.4.2地球資料科學22
1.4.3知識圖譜25
1.5地理空間資料本體的提出與意義26
1.6國內外地理本體相關研究進展29
1.6.1地理本體概念模型研究進展29
1.6.2地理本體構建方法研究進展30
1.6.3地理本體庫構建研究進展31
1.6.4地理本體應用研究進展33

第2章地理空間資料及其主要特徵35
2.1地理空間資料概述35
2.1.1地理空間資料的定義35
2.1.2地理空間資料的生命週期36
2.1.3地理空間資料的特徵體系37
2.2地理空間資料的時間特徵38
2.3地理空間資料的空間特徵39
2.4地理空間資料的要素特徵41
2.5地理空間資料的形態特徵41
2.6地理空間資料的來源特徵42
2.7地理空間資料的其他特徵44

第3章地理空間資料本體的概念45
3.1本體的定義、構成與分類45
3.1.1本體的定義45
3.1.2本體的構成48
3.1.3本體的分類49
3.2地理空間資料本體的定義53
3.3地理空間資料本體的內涵53
3.4地理空間資料本體的作用54

第4章地理空間資料本體的總體框架57
4.1地理空間資料本體的三維框架57
4.2地理空間資料本體的內容框架58
4.3地理空間資料本體的構成框架59
4.4地理空間資料本體的組織框架60

第5章地理空間資料本體的核心模型63
5.1地理空間資料時間本體模型63
5.1.1時間概念體系63
5.1.2時間關係體系64
5.2地理空間資料空間本體模型68
5.2.1空間概念體系68
5.2.2空間關係體系70
5.3地理空間資料要素本體模型72
5.3.1要素概念體系72
5.3.2要素關係體系74
5.4地理空間資料形態本體模型75
5.4.1資料形態概念體系75
5.4.2資料形態關係體系78
5.5地理空間資料來源本體模型79
5.5.1來源本體概念體系79
5.5.2來源本體關係體系81

第6章地理空間資料本體的構建方法84
6.1本體的構建方法、語言與工具84
6.1.1本體的構建方法84
6.1.2本體的描述語言88
6.1.3本體的構建工具93
6.2地理空間資料本體構建的總體方法96
6.3地理空間資料本體構建的基本方法99
6.3.1模組化方法99
6.3.2標準化方法100
6.3.3高內聚低耦合102

第7章地理空間資料本體的構建實現104
7.1地理空間資料時間本體構建104
7.1.1基礎時間本體構建104
7.1.2地質年代本體構建106
7.1.3中國歷史朝代本體構建110
7.2地理空間資料空間本體構建111
7.2.1基礎空間本體構建111
7.2.2世界國家地區本體構建112
7.2.3中國行政區劃本體構建113
7.3地理空間資料要素本體構建116
7.3.1陸地地形本體構建116
7.3.2陸地水系本體構建117
7.3.3海域本體構建119
7.4地理空間資料形態本體構建120
7.5地理空間資料來源本體構建123
7.6地理空間資料本體的集成126

第8章地理空間資料本體在資料集成建庫中的應用128
8.1基於地理空間資料本體的科技資料資源集成128
8.1.1科技資源整編及其對地理空間資料本體的需求128
8.1.2基於地理空間資料本體的科技資源整編方法與流程133
8.1.3基於地理空間資料本體的科技資源整編實踐135
8.2基於地理空間資料本體的地下水資料建庫137
8.2.1地下水領域本體的構建137
8.2.2基於本體的地學資料建庫方法139
8.2.3貴州岩溶地下水資料庫構建實現140

第9章地理空間資料本體在資料智慧發現中的應用143
9.1地理空間資料發現的基本原理143
9.2基於地理空間資料本體的資料發現技術路線144
9.2.1總體技術路線144
9.2.2基於語義推理的地理空間資料發現流程145
9.3基於地理空間資料本體的資料發現關鍵技術147
9.3.1基於Jena的地理空間資料本體開發技術147
9.3.2基於規則的地理空間資料語義推理技術150
9.3.3基於資料匹配語義特徵綜合權重的排序技術155
9.4地理空間資料智慧發現原型系統研發156
9.4.1原型系統總體設計156
9.4.2原型系統開發實現157
9.5資料發現與結果分析驗證158
9.5.1數據準備158
9.5.2資料發現應用結果159
9.5.3資料發現效果分析161

第10章地理空間資料本體未來研究與應用163
參考文獻171