（地图学与地理信息系统专业论文）基于地理本体的空间地址校验.pdf

汕南人学硕士学位论文 摘要 基于地理本体的空问地址校验 地图学与地理信息系统专业硕士研究生贺重媛 指导教师周廷刚教授张雪虎副教授麟。 摘要 地理本体的研究对g i s 的空间建模，知识共享，数据重用，以及智能化、大众化和网络化 的发展都具有重要的作用。地理本体与一般信息本体的本质区别就是空间特征，现阶段的本 体研究语言主要是对于一般本体而言，对于地理本体的空间特征研究还无能为力。论文以空 间地址的校验为研究目标，针对其领域的知识进行本体建模和法则设计，并结合推理引擎进 行推理，对地理本体的研究进行探索。 论文主要涉及三个关键性的问题。一，构建所研究知识领域的本体：根据所研究的领域 ( 空间地址校验领域) ，抽象出该领域的模型，包括该领域中的类别、属性和关系，构建此研 究领域中的模型。在论文中，采片j 网络本体语言( 0 w l ) 来呈现该领域中的知识结构，构建领 域的本体模型。二，算法设计：根据所研究的问题，进行算法的设计。论文采用一阶逻辑语 言进行算法的设计，以语义网法则语言( s w r l ) 来描述规则，设计空间地址校验的相关算法。 三，与实例相结合进行实验：本体模型提供了关于空间地址校验领域的基本知识，算法表示 了具体的计算流程和规则，通过引入推理引擎使得知识表示和算法有机的结合起来，可以结 合事实库和规则库进行推理，推出正确的结果。在论文中采用j e s s 推理引擎，进行推理，使 得推理的结果保存在知识库中，形成新的知识库，形成的新知识可以被以后的推理和计算所 用。 在原型系统中，以p r o t 6 9 6 为平台构建本体模型，o w l 为建模语言与s w r l 描述规则相结 合，通过j e s s 推理引擎，对p o i ( 兴趣点) 的地址进行推理，实现了对p o i 的区和道路的空间 地址校验。 关键词：本体p r o t 6 9 6 地理本体人工智能o w l 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t s p a t i a la d d r e s sv r a l i d a t o rb a s e do n g e o g r a p h i co n t o l o g y m a jo r ：c a n o g r a p h ya n dg e o g r 印h yi n f o n n a t i o ns y s t e m 1 u t o r ：p r o fz h o ut i n g g a n ga n dp h dz h a n gx u e h u p o s t g r a d u a t e ：h ec h o n g y u a n ( s 2 0 0 5 1l7 0 ) a b s t r a c t 1 1 l er e s e a r c h i n go fg e o g r a p l l i co n t 0 1 0 9 yi sv e d ，i n l p o n a n tt os p a t i a lm o d e l i n go fg i s ，s h a r e i n g 廿1 e l ( 1 1 0 w l e d g e ，i n t e l l i g e n c e ，p o p u l a 打t y ，a n dn e 似o r k i n g 1 1 1 em o s td i 肫r e n c eo ft h eg e o g r a p h i c o n t o l o g ya n dt h ei n f o m a t i o no n t o l o g yi s t h ep r o p e r t yo fs p a c e t h er e s e a r c h i n gl a n g u a g eo f o n t o l o g yi sn o wt o w a r d sc o no n t o l o g y ，w h i c hc a n n o th e l pt h er e s e a r c ho ft 1 1 es p a t i a lp r o p e r t yo f m eg e o 伊印h i co n t o l o g y t h ep a p e ri sa i m e dt ov a l i d a t et h es p a t i a la d d r e s s ，a n db u i l d 1 eo n t 0 1 0 9 y m o d l ea c c o r d i n gt ot l l ed o m a i nk n o w l e d g e b yd e s i g i l i n gt h e1 1 1 1 e s 肌dc o m b i n i i l gt l l ei n f e r e n c e e n g i n e ，i ti se x p l o r a t i l l go f 也er e s e a r c ho f t h eg e o g r a p h i co n t o l o 夥 t h ep 印e rr e f e r st om et h r e ek e yq u e s t i o n s f i r s t ，b u i l d i n gt l l eo n t o l o g yo fm ed o 姗i n l ( i l o w l e d g e ：a c c o 订n gt ot 1 1 ed o m a i no ft h et e s t ( s p a t i a la d d r e s s 、，a l i d a t o rd o i i l a i n ) ，m er e s e a r c h a b s t m c t st h em o d l eo ft h i sd o m a i n ，i n c l u d i n gt h ec l a s s 、p r o p e r t i e sa n dt h er e a l a t i o no ft l l i so n t o l o g y m o d l e i nt h ep a p e r ，w e bo n t o l o g ) ，l a n g u a g ei su s e dt op r e s e n t “sd o m a i nl ( i l o w l e d g ea n db u i l dt l l e o n t o l o g ym o d l e s e c o n d ，d e s i g n i n gt h em l e ：a c c o r d i n gt om eq u e s t i o n ，t l l em l ei sd e s i g n e d i no r d e r t od e s i g n i n gt i l em l eo ft h es p a t i a la ( 1 d r e s sv a l i d a t o r t h ep a p e ru s et h ef i r s t - o r d e rl o g i c a l1 a n 目l a g e t od e s i g nm em l e ，a i l ds e 蚴n t i cw 曲r u l el a n g u a g e ( s w ri ，) t od e s c 曲et h em l e t l l i r d ，m a l 【i n g 廿l ee x p e r i m e n t ：t h eo m o l o g ym o d e ld e s c r i b et h ee l e m e n t a 呵k n o w l e d g ea b o u tm ed o m a i no f 廿1 e s p a t i a la d d r e s s ，t h e a r i t l l i l l e t i ce x p r e s s e dt 1 1 ec o n c r e t ec o m p u t a t i o na n dt l l em l e b yu s i n g 廿l e i l l f i e r e n c ee n g i n e ，i tc a u s e dm ek n o w l e d g ea j l dt h e1 1 1 1 eu n i o n e d i tc a j lg a i n e dt h ec o r r e c tr e s u l t ，b y r e a s o n i n gu s e dt 1 1 ef a c tb a s ea n dt i l er u l eb a s e i i lm ep a p e r ，i ti sr e a s o n e db yu s i n gt h ej e s si n f e r e n c e e i l g i n e ，a n dm er e s u l to ft h er e a s o n i n gc a j lb es a v e dm t h en e wl ( 1 1 0 w l e d g eb a s e t h en e wh o w l e 电e c a nb er e a s o n e da i l dc o m p u t a t e db yt h el a t e r 1 1 1t h ep r o t o t y p es y s t e m ，b yt a k i n gp r o t 6 9 6a s l ep l a t f o 订i lc o n s t r u c t i o no n t o l o g ym o d e l ，o w l 弱m o d e l i n gl a n g u a g ec o m b i n e dw i t l ls w r lt h a ti st h ed e s c r i b i n g1 1 l l e ，a n dj e s sa sm ei n f e r e n c e 饥百n e b yr e a s o n i n gt h ea d d r e s so ft h ep o i ( p o i n to fi n t e r e s t i n g ) ，l ep o ic a nb ev e r i f i e d k e yw o r d s ： 0 n t oio g y p r o t 6 9 6g e o g r a p h ic0 n t oio g y r i t f i c i a ii n t e iii g e n c e 0 n t o l o g yw e bl a n g u a g e i l 独创性声明 学位论文题霉：基主垫堡奎签墼窒闷地丝撞整 本人声明联晕交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作友取；导的研 究戚果。据我黟滔：，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中i 龟圭台：霉；健 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南大学或其他教育机构的学 位或汪鹞面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何灵献均已在 论文中作了臻确的说明并表示谢意。 学位论文作者：燹皇发签字日期： 2o 口男年斗月，2 p 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解魏南大学有关傺鬣、使用学位论文的规定，有权保 留并向困家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阌和借阅。 本人授权嚣南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：贸皇嫒 签字日期：2 口( ) 男年斗月l 口臼 学位论文作者毕业后去点： 工作单位： 通讯地址： 导师签名仰稚。7 签字日期矽拶0 冉么，局汐日 电话：u 邮编： 西南人学硕七学位论文 第一章绪论 使地理信息系统更加全面和深入地与各行各业的信息系统有机地融合为一个整 体，极大地促进了地理信息系统的社会化和普及。 1 2 问题分析 本研究主要是对空间地址领域的地理实体进行研究，对p o i 所在的c o u n t y ( 区) ，以及r o a d ( 道路) 的地址进行校验。例如：p o i 为东单中医门诊部，其地 址名称为：东城区西总布胡同8 8 号，首先要进行判断该p o i 的c o u n t y 是否为东城区， 即p o i 的地理坐标是否在东城区内。如果不在东城区内，则相对应的数据是无效的； 如果在东城区内，然后接着判断该p o i 的r o a d 是否为西总布胡同。即p o i 地理坐标 到西总布胡同的距离，如果距离大于阈值，则相应的数据是无效的；如果距离小 于阈值，则该r o a d 也为正确的。 我们要对上述问题进行分析，由于此本体是面向空间地址校验领域的，我们 要针对此应用领域对空间信息领域的核心概念和概念进行抽象、提取，在此基础 上形成此本体的知识库。但是如果抽象出来的本体知识怎么用计算机进行构建和 存储，必须选择合适的本体描述语言进行描述和合适的本体构建工具来构建我们 的本体。然后对此问题进行算法上的设计，并描述这些规则。最后通过推理引擎 使得算法和知识的表示相融合，并结合知识库和规则进行推理，生成新的知识。 1 3 本文的研究内容和组织结构 1 3 1 组织结构 本论文的内容是这样组织的： 第一章绪论，介绍了本研究的目的和意义，针对所研究问题做了分析，并对 论文的组织结构进行了描述； 第二章本体，先介绍了本体中的哲学本体和信息本体，然后对地理本体以及 国内外的研究做了概述，最后对本体的构造准则及方法进行叙述； 第三章本实验的相关研究综述，介绍了o 、礼( 网络本体语言) 和s w r i ，( 语 义网规则法则) 的知识以及知识工程和专家系统的理念； 第四章本体建模以及空间校验设计，主要是根据所研究的领域，抽像出该领 域中的本体模型，以及设计相应的算法，对所研究的设计思想进行说明； 第五章空间地址校验原型系统的实现与试验，以空间地址校验的具体实例， 选择具体的工具，以及运用一些方法，按照第四章中提出的本体模型和相应的算 法，进行实际推理和验证； 第六章总结和展望。 2 两南人学硕士学何论文 第：章本体与地理本体理论研究 第二章本体与地理本体理论研究 2 1 本体 本体是一个非常流行的概念，如今许多学科都把本体作为一个主题而研究。 近几年，许多地理信息科学领域的研究者也对地理本体进行了多方面的研究。 o n t o l o g y 的概念最早起源于哲学领域( 以下称哲学本体) ，然后被引入信息科学领域 ( 以下称信息本体) ，进而被引入其它学科的概念中。 2 1 1 哲学本体 本体论( o n t o l o g y ) 最早是哲学领域的概念，是关于存在及其本质和规律的学 说。本体论与认识论( e p i s t e m o l o g y ) 相对，前者研究的是客观存在，后者研究的是 主观认知。o n t o l o g y 在哲学中的定义为“对世界上客观存在物的系统地描述 。哲 学上对于本体的认识一直具有争议。本体论最早可以追溯到柏拉图，在他的理念 论中，世界可分为可感世界和理念世界。可感世界中事物是变动不居的，没有实 在性。理念世界中的事物是确定的，是事物的本质。本体论活动在理念世界的领 域之中，并且以之为对象的。本体论中所使用的概念必须从逻辑上加以规定，通 过把一切概念转变为“所是”和“是”，经过哲学家改造后成为一个具有最高、最 普遍的逻辑规定性的概念。即“是论”，关注存在论的问题。 在哲学上，一般认为本体论就是关于存在的理论【5 】。随着本体论的发展，近 代本体论关注的是认识论的问题，哲学上的语言转向，哲学家们关系的不再是存 在问题和认识问题，而是语言的问题，使得在哲学领域人们对本体又有了极大的 关注。 尽管哲学本体的内涵发生了很大的变化，但哲学领域之外的其它学科领域的 人在 x 阿南人学硕十学位论文第二章本体与地理本体理论研究 概念化( c o n c e p t u a l i z a t i o n ) ：客观世界的某个现象相关概念的抽象模型；2 ，明确 ( e x p l i c i t ) ：概念以及概念使用的约束都要有明确的定义；3 ，形式化( f o m a l ) ：本 体应该是计算机可读的；4 ，共享( s h a r e ) ：本体所获取的知识是属于共同认知的， 可以被该领域的人员所认可。 信息本体的目标就是获取某领域的相关知识，提供该领域的知识的共同理解， 确定某领域内共同认可的词汇，并从不同层次形式化模式上给出这些词汇和词汇 问相互关系的明确定义。本体的本质是概念模型，表达的是概念及概念之间的关 系。本体结构是按层次方式组织的，概念之问存在同义关系和蕴含关系。按照研 究主题的不同，可以把信息本体分为5 种1 1 。( 如下表) 表2 1不同信息本体的分类 1 a b 2 1d i f r e r e n t1 1 1 f o m a t i o no n t 0 1 0 9 类别典型代表和特点说明 以斯坦福大学知识系统实验室从事的研究为代表，主要研究知识的本质特 知识表示本体 征，属性及描述语言。 主要研究c y c 工程、s u m 0 等。c y c 主要目的是建立一个庞大的人类知识库， 通用或常识本体用于解决计算机软件的脆弱性问题。s 删0 是i 既e 的s u 0 研究小组建立的项 层本体。 领域本体 在一个特定的领域中可以重用，提供该特定领域的概念定义和概念之间的关 系，提供该领域中发生的活动以及该领域的主要理论等。如医学概念本体、 地理本体、企业本体等 语言学本体 茎蓁掌忘篙慧篇嚣竺嚣氧酬 任务本体主要涉及动态知识，研究可共享的问题求解方法，推理弓领域无关。 2 2 地理本体 2 2 1 地理本体简介 将本体论引入地理信息科学领域主要反映了一种中心的转移，即由过去片面 强调计算模型的形式化，到目前对空间目标领域的关注1 。地理本体与一般本体 的本质区别就是空间特征。如它有复杂的位置关系、拓扑关系、量度关系以及部 分与整体的关系。而一般本体主要是子类与父类的继承关系。所以地理本体不仅 要表达一般本体所要表达的属性信息之外，而且还要表达及其特有的空间特征。 地理本体是对空间领域被共享概念模型的明确的形式化规范说明。这里的概 4 南人，j ：硕十一州_ 论文 第一：昂f 二体。地理本体婵沦研究 念横j 洗足引、 j j f ；：i 息领域i ， ( j 概念模，弘它通过对空问现豫的认知和抽象形成空间 现象概念模型，并砬式地指所f 】概念的类，魁以及约束，并通过形一戈化表达为机 暑导可i 爻髟= r 弋：地删1 4 i 体概念卡l j i i 述过f 2 盘r i f 纠2 1 所示： 口 几f u 幽形 _ - 。，。- 。_ - 。一 现实世羿 图2 1 地理本体概念抽取模型图 f i g2 jm o d e i i n 坚o f g c o g r a p | 1 i c a li n f o r m a t i o nr e t r i e v a 红( j i s 领域中，把地胖本体作为卟主题研究足个必然的趋势。虽然地理 本体存地理信息科学领域已受到广+ 泛的天注，但是目i ，j 对_ r 地州奉体的研究还处 于初步的探索阶段，需要一个长期的州沦和艾践的研究。 2 2 2 国内外研究概述 国外比较有代表性的i ：作f j ：s m i t h 和m a r k 对地理信，自、的、知类型利地理! | _ | 标的小体特征的研究f 1 2 。15 l ；b i t t l l e r 对地理j t 度、不确j 芭性以及部分一整体理论的 本题研究1 7j ；k o k l a 和k a v ( ) l l r a s 肘f ：同的地理本体进j j 二融合，杓i 基二j 一本体的地 理信息集成方面做了一些l ：作【一。 h 外为了摊进地理信息小体的研究， ) s w 沲l e s s t h 钺，d 2 0 0 ) 一f uu 眦鲋c 霉p o i ( 铀) 、h a s - c o 喇y n 毒嗍( ? p t d a e t e da r g i 珈恻t 2 j h a s 鱼o p o i 哺( p d l e t e d r g 嘲e n t 2 ： 5 2 2 构建s w r lb u tin 图5 7s w r l t a b 中的三条规则 j j j g 5 7r i h r e cr l u e si ns w r l l l a b 伍本实例中，我们根据需要构矬了两个b l 】ilt l n ，分别为s w r lg e ( ) ：g e ( ) c ( ) n t a in 判断，t 囊是否包含征一个而内，s w r lg e ( _ ) = 叩h l ，t ( ) i h 。dikl 化( j 判断一个点到一个 卣线的距离。 必须以s w r l f 3 l l i1tin i ，ih r ar yt m p l 为此n v i 类型的文件名，然后把此文件打 2 4 两南人：学硕士学位论文第五章空间地址校验原型系统的实现1 j 试验 成j a r 包放在p r o t 6 9 6 安装的指定路径下。 下面为s w r l b u i l t i n l i b r a r y i m p l j a v a 文件中，关于g e o c o n t a i n 函数的程序 片段。 p u b l i cc l a 8 8s w r l b u i l 七工n l i b r a r y 工m p le x t e n d gs w r l b u i l t 工n l i b r a r y p u b l i cs w r l b u i l t 工n l i b r a r y 工m p l ( ) s u p e r ( ”s w r l c o r e b u i l 七工n s ”) j ) p u b l i cv o i di n i t i a l i z e ( s w r l r u l e e n g i n e b r i d g eb r i d g e ) ) p u b l i cv o i dr e 8 e t ( ) ) p u b l i cb o o l e a ng e o c o n 七a i n ( l i 8 七 a r g u m e n t 8 ) t h r o w g b u i l t 工n e x c e p 七i o n b 0 0 1 e a ni s c o n 七i a n = f a l 8 e ； s t r i n gp o l y g o n n a m e = s w r l b u ilt 工n u til g e 七a r g u m e n 七a s a n 工n d i 订d u a 工n a m e ( 1 ， a r g u m e n ts ) ； 7 0 多0 自i 的i n d i v i ( i u a 王 o w l i n d i v i d u a lg e o p o l y g o n 工n d i v i d u a l ； t r y g e o p o l y g o n 工n d i v i d u a1 = s w r l o w l u 七i l g e 七工n d i v i d u a 工( g e 七i n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ) ， p o l y g o n n a m e ) j 得多l p o l y g 。nr p h a 8 p 。l y g o n s h e l lr 卜o b j e c 七p r o p e r t y v a l u e s o w l i n d i v i d u a lp 0 1 y g o n s h e l l = s w r l o w l u t i l g e 七0 白了e c 七p r 9 p e r c y v a 工u e ( g e 七i n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， g e o p o l y g o n 工n d i v i d u a l ， h a s p 0 1 y g o n s h e l l ”，t r u e ) ； 得j l g e 七p 。1 y g 。n s h e l l f l h a s c 。r d i n a t e l 翔，j o b e c 七p r o p e r t y v a l u e 8 s e t c o o r d i n a t e 工n d i v i d u a l s = s w r l o w l u t i l g e 七o b 二e c 七p r 9 p e r 七y v a 工u e s ( g e t 工n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， p o l y g o n s h e l1 ， ”h a s c o o r d i n a 七e ) j s y 8 t e m o u 七p r i n t l n ( ”c o o r d i n a t e 工n d i v i d u a l s = ”+ c o o r d i n a t e 工n d i v i d u a l s ) ； 导多l c 。o r d i n a 七e p h a s x v a l u e 8 p 的d a t e t y p e v a l u e 工七e r a t o ri 七o r = c o o r d i n a t e 工n d i v i d u a l 8 i t e r a 七o r ( ) ； c o o r d i n a t e 】 c o o r d i n a t e 8 = n e w c o o r d i n a t e c o o r d i n a 七e 工n d i v i d u a l s s i z e ( ) 】； w h i l e( i t o r h a s n e x 七( ) ) o w l 工n d i v i d u a li n d i v i d u a l =( o w l i n d i v i d u a l )i t o r n e x t ( ) ； i n ti d = s w r l o w l u 七i l g e 七d a 七a y a 工u e d p r c ! p e r 七y v a 工u e a s 工n 七e g e r ( g e t 工n v o k i n g b r i d g e ( ) g e 七o w l m o d e l ( ) ， i n d i v i d u a l ， 芏喳丝兰墨型兰兰墼 第石章 空间地址校验原型系统的实现与试验 ”h a s i d ”) j s t r i n ga = s w r l o w l u 七i1 g e 七d a 妇v a 卫u e d p r 9 p e r 七y 妇工u e a s s 七r i n g ( g e t 工n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， i n d i v i d u a l ， i h a sx v a l u e ”， t r u e ) j s t r i n gb = s w r l o w l u t i1 g e c d a t a v a 2 u e d p r o p e r c y 妇2 u e a s s c r i n g ( g e t i n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， i n d i v i d u a l ， ”h a 8y v a l u e ” t r u e ) ； f l o a tx = f l o a t y a 工u e o f ( a ) f l o a 七v a l u e ( jj f l o a ty = f l o a 七v a 工u e o f ( b ) f l o a 七v a l u e ( ) j c 。o r d i n a 七e s i d 】 =newc 。o r d i n a t e ( x ， y ) j s y s 七e m d u 七p r i n 七l n ( ”c 。r d i n a 七e = + c o 。r d i n a t e s 【i d 】) ； ) g e o m e 七r yp o l y g e o m e t r y = s w r l b u i 1 t 工n l i b r a r y 工m p l c r e a p o 工y 9 7 d 力g e d f 玎e 亡z y ( c o o r d i n a 七e s ) ； 得至l p o i n 匕自ln d i v i d u a l n a m e s 七r i n gp o i n 七工n d i v i d u a l n a m e = s w r l b u i l t 工n u t i l g e t a r 9 u 埘e 肚a s a n 工n d 打工d u a 如砌efo ， a r g u m e n t s ) ； 擘叠0 p o i n 的! n di v i d u a l o w l i n d i v i d u a li n d i v i d u a l p o i n t ： s w r l o w l u t i l g e 七工n d i 订d u a 工( g e 七工n v 。k i n g b r i d g e ( ) g e t 0 w l m o d e l ( ) ，p o i n t 工n d i v i d u a l n a m e ) ； 得至p 。l y g o n2 2 h a s c 。r d 王n a t e f 和。b j e c 七p r 。p e r t y v a l u e 8 o w l 工n d i v i d u a li n d i v i d u a l p o i n t c o o r d i n a t e = s w r l o w l u t i l g e c d b 歹e c 亡p r 9 p e r 亡y y a 工u e ( g e t i n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， i n d i v i d u a l p o i n t ， ”h a g c o o r d i n a t e ”， t r u e ) j 分舄q 搿至i ，_ 的x 军l l y 标 s t r i n gp x = s w r l o w l u t i l g e 七d a 七a v a 】u e d p r c p e r 七y v a 工u e a s s t r i 力g ( g e t 工n v o k i n g b r i d g e ( ) g e t o w l m o d e l ( ) ， i n d i v i d u a l p o i n t c o o r d i n a 七e ”h a s x v a l u e ”，t r u e ) ； s t r i n gp y = s w r l o w l u t i l 9 e 七d a a y a 】u e d p r 9 p e r # y 妇工u e a s s r n g ( g e ti n v o k i n 9 b r i d g e ( ) g e 七o w l m o d el ( ) ， i n d i v i d u a l p o i n 七c o o r d i n a t e ”h a s y 、，a l u e ”，t r u e ) j f l o a tp o i n 七x = f l 。a 七v a 工u e o f ( p x ) f l o a t v a l u e ( ) ； f l o a tp o i n 七y = f l o a 七v a j u e o f ( p y ) f l o a 七v a l u e ( ) j c 。o r d i n a 七ep o i n 七c o o r d i n a t e = n e wc o o r d i n a 七e ( p o i n t x ， p o i n t y ) ， g e 。m e 七r yp 。i n t g e o m e 七r y = s w r l b u i l 七工n l i b r a r y 工m p l c r e ac p o i 门七g e 。m e 仁f ) ，( p 。i n t c 。r d in a 七e ) j i s c 。n 七i a n = p 0 1 y g e o m e t r y c 。n 七a i n s ( p 。i n 七g e 。m e 七r y ) j )c a t c h ( s w r l o w l u 七i l e x c e p t i 。ne )( e p r l n c b c a c k l r a c e ( ) j ) r e 七u r ni s c o n 七i a n ： ) ) 具体的操作力。法足：在p r o t 始6 下新建一个工程，保存j ：程类型为o w l r d f f i l e s 。激活s w r lt a b ，“：s w r l ：b u i l t i n 中的i n d i v i d u l a s 中i l j i 以石到s w r i ，t a b 已经 仔徂：的b u l i t i n l m a r i e s ，包括：a b o x ，t b o x ，q u e 叫等。我f f j 可以创建 j 己的b u i l t i n ， 添加g e o c o n t a i n 和p o i n t t o l i n c d i s t a n c c 曲_ 个实例。保存此阱翟为o w l 文件( 名7 声没 有特殊的规定) ，舟此我f f l 把它叫做s w r l g e o o w l m 烈净d 蕊a ( o 丌l 。j 1 ) c j y l18 7 4 8 6 9 7 0o w | 1 jr 九湖( ：i j 一 嘲鞠丝、i j oo 憎o l o g y ( 瞰p ：黼w w ，o w | - o 心o l o 够e sc d m 妁n t o l o 垡y 1 未 口0 n o b g y ( 哺pm w wo w l o m o i o 垡i e sc o m 妁m o i o 图5 8 工程的导入 f i g 5 8f m p o nt h ep r o j e 亡t 在p r o t 6 9 己下新建+ 个i ：程，在m e t a d a t a 下导入本体文件，导入我们所建的 s w r i g e o o w l 文什( 如图5 8 ) ，把p r c n x ( 前缀) 改为s w r l g e o ，则 i ：s w r lb u i l t i nf 1 就j “现s w r 】g e o ：g e o c o l l t a jn 年f 】s w rj g e o ： p o i n t t b l i n e d i s t a n c e 5 3 将本体知识库和s w r l 法则导入j e s s 引擎 山于s w 趴的规范没仃限制、v 该如何来推理s w 队规则。因此用，、i fr j | 以自由 地选择多种类智! 的推理引擎米通过s w r l 舰则推理_ 仃储在o w l 知谚! 库r ，的知识。、- 刍 前h 内外米解析s w j c l 规则的形f 究j - 二要是将s w r l 的编辑器与第二方的规则引擎( 如 jo s s 、a lg c rn ( 】n 利s w e elf uh s ) 加以整合以实现对s w i l 的推理解析。住本实验我 们选择了此方法，以j o s 弋推州引擎，( 关j 二j e s s 推理引擎我们存第三章中已经进 仃过有关的叙述，存此小做过多的解释) 。将运行于p r o t 6 9 6 f j w li j l u gi n 中的 2 7 f 啊南人。浮硕十学f 市沦义第无章。问地址饺验原_ 丌! 系统的实现1j 试验 s w 队编辑器与j e s s 引擎整合以实现对s w 队推理的方式。 s w i l r u lc l e n g in c l 3 r i ( - l g o 百邑旬多白z 力的把0 w ld lr ，j 木体失【j 让 7 # 年口s w r l 描述的 规则导入，通过j e s s 引擎，把新，上成的知识导入o w i 。模型。h 一。 根据f ) w i 。所建立的本体模型，和s w 队描述的规则，通过i e s s 引擎存) r o t 6 9 6 l 】推出p ( ，j 点有j 卜确的区铝，并把新推出的知谚j 导入本体j 年中，如图( 5 和5 ) 所示： “ 一b 一 “ j _ _ - 争j e s sc o m r o ii-9r 慵e 零一e a s s e s s c e s lu | i yt r a n s f e r r e da s s e r t e dj e s sf a d st o ( 蜘k n o w e c 蛔e m 也e ro fn d i 州u a i sr e c i a ss i f 磅d ：7 r 哺肄1 e ro fp r o 茹睁r t l e sa s s e r t e d = 0 ：- e 嚏九+ s b r l j e s s ! ： r u nj e s s 图59a 正确区p oi 的推出 i j 坚59 r c a 、【) 1 1 1 1 1 ui h cp ( ) 1 ( ) rr i 坚1 1 t ( l ) l l i l l v 图5 9 b 正确区和道路p oi 的推出 f i g 5 9 hr c a s 【) n j n gt h cp ( ) io fr i g h t ( ：o u n t ya n dr l g h tr o a d 5 4 本试验的结论 小实验包含1 1 个p ( ，il i ，最终推出有正确的区名的有7 个，区名和道路名都 j f j 确的有4 个。与标准的数据进行比较，发现其中一个 j ( ) j ，名字为北京协和医院 临床、图书馆，伍进行道路的校验时少0 断错误。它的地址是东城区东单北大街， 虽然此p o i 与东单北人街的i f 扛离为3 7 ，1 7 5 5 8 6 ，超过了阂值3 0 ( _ ) 。但足由于北京协 和医院面积很大，步乓用个门牌号。在判断) ( ) i 的面秘为一个大范围的面积时， 此类p ( ) i 容易出现误筹。验了本系统在进行p o i 空问地址校验h 寸具有可行性。 2 8 两南人学硕十学位论文第八章总结与展望 第六章总结与展望 6 1 研究总结 本研究基于地理本体对空间地址的校验进行了探索性研究，首先对本研究的 领域建立了模型，并且结合一个实例进行试验，取得了预期的效果。论文的主要 成果有： ( 1 ) 对地理本体的概念以及构造方法进行总结和讨论。从本体的发展源头哲学 本体开始探讨，然后讨论了信息本体，最后转向地理本体。分析了各种本体的构 建方法，然后对地理本体的构造方法进行叙述。 ( 2 ) 对空间地址校验领域内的本体从模型的建立到算法进行相关设计，并选用 相应的本体语言和规则语言进行描述。 ( 3 ) 基于本体的空间地址校验进行原型系统的实验，从工具的选择，到与本体的 模型与算法相结合。 6 2 展望 基于地理本体的研究是目前国际上g i s 领域的前沿热点研究领域，虽然面临 的困难和需要解决的问题较多，但具有广阔的应用前景，必将成为下一代地理信 息科学发展的主流方向。它将为地理信息系统的知识化、智能化和大众化有着重 大的意义。论文针对空间地址校验建立了模型，而且与实际例子相结合进行研究， 取得了一定的成果。但是仅仅只是在针对这个领域的问题建立的模型，本体的构 建尚不全面和深入，开展的实验原型系统也不完善。 论文的进一步的研究工作包括： 1 增加现有本体模型中的地理实体。该本体只涉及到了现实世界中一些简单的 点、线、面空间实体，针对的是空间地址校验领域。但是现实生活中的地理空间 实体不仅仅是简单的点、线、面，而且不单单面向此空间地址校验领域的问题。 我们需要扩充地理领域内的本体 2 试验原型的集成与完善。虽然该实验已经初步的完成，并取得了一定的成果， 但是在空间算法设计以及原型系统的实现上都需要进一步完善。 3 建立数据库。由于地理实体所包含的数据特别多，每个面和线都有大量的数 据库构成。如果直接把这些数据直接存在本体库中，将会影响运行的速度。必需 在后台建立数据库，靠后台的数据库来存贮本体相关的数据。 曲南人学硕十学位论文 参考文献 参考文献 【1 】黄茂军，杜清运，吴运超等地理本体及其应用初探 j 】，地理与地理信息科学，2 0 0 4 ，2 0 ( 4 ) ：