基于UML的地理本體建模研究.pdf

1、本體論最初是哲學(xué)領(lǐng)域的研究范疇,隨著信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,本體論在信息科學(xué)領(lǐng)域中日益受到重視,并廣泛應(yīng)用于知識工程、信息建模、人工智能等領(lǐng)域。本體論引入地理科學(xué)領(lǐng)域形成地理本體,地理本體是將地理科學(xué)領(lǐng)域的知識、信息和數(shù)據(jù)抽象為對象,并按照一定的關(guān)系組成的體系,對其進(jìn)行概念化處理與形式化表達(dá)的理論與方法。地理本體作為知識表達(dá)與概念建模工具,其形式化表達(dá)方法與建模過程是研究的重點。目前地理本體的形式化語言具有復(fù)雜的語法和邏輯,用戶理解困難,

2、未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；其次,現(xiàn)有的地理本體開發(fā)大多只提供地理概念層次的分類體系或類自然語言的定義庫,難以實現(xiàn)本體概念與底層地理數(shù)據(jù)模型的映射。
　　 本文通過分析面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的類、對象和關(guān)系等能顯式地和形式化地描述本體概念的語義和概念之間的層次關(guān)系,并且面向?qū)ο蠹夹g(shù)擁有成熟的建模語言、開發(fā)工具和成套的分析設(shè)計方法,為地理本體的形式化表達(dá)與工程化建模提供了研究基礎(chǔ),提出利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)成熟的統(tǒng)一建模語言UML進(jìn)行地理本體的形式化表達(dá)

3、及建模應(yīng)用,重點研究了本體模型的UGOM映射過程、形式化定義及推理方法,并提出基于UML軟件生命周期的地理本體建立方法。本文主要的研究內(nèi)容有:
　　 (1)探討了本體與地理本體的相關(guān)理論,研究了本體分類、建模語言及地理本體的內(nèi)涵、邏輯結(jié)構(gòu),重點研究了地理本體的幾何特征與空間關(guān)系表達(dá),對空間語義關(guān)系(空間關(guān)系、時間關(guān)系、語義關(guān)系)、空間推理等進(jìn)行了討論分析。
　　 (2)按照現(xiàn)實地理世界-地理本體模型-地理本體模型與UML

4、模型映射-本體系統(tǒng)建立的技術(shù)路線研究了地理本體模型的構(gòu)建過程。通過對比分析UML特性元素與本體模型元素的異同,重點探討將地理本體模型映射為UML概念模型的UGOM方法,研究UGOM的形式化定義及基于UGOM產(chǎn)生式推理方法,在此基礎(chǔ)上提出了基于UML軟件生命周期的地理本體構(gòu)建方法,實現(xiàn)了地理本體的工程化建模。
　　 (3)利用基于UML的軟件生命周期方法構(gòu)建鐵路領(lǐng)域地理本體,研究鐵路地理本體的UGOM映射過程,并結(jié)合Oracle