空間信息智能服務(wù)理論與方法

內(nèi)容概要

將語義技術(shù)引入空間信息領(lǐng)域，建立空間數(shù)據(jù)和服務(wù)的語義表達(dá)體系，以及基于語義的空間信息服務(wù)注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)與綁定機(jī)制，探索空間信息服務(wù)組合的自動(dòng)構(gòu)建方法，是空間信息智能服務(wù)的研究重點(diǎn)?！犊臻g信息智能服務(wù)理論與方法》分為十章，主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、OGC空間信息服務(wù)、空間信息智能服務(wù)概述、空間信息服務(wù)分類與融合、空間信息服務(wù)語義描述內(nèi)容與方法、語義支持的空間信息服務(wù)注冊(cè)、空間信息服務(wù)組合模型自動(dòng)/半自動(dòng)構(gòu)建、空間信息服務(wù)匹配和語義環(huán)境下拓?fù)潢P(guān)系推理等內(nèi)容。
《空間信息智能服務(wù)理論與方法》結(jié)合作者近年來在該領(lǐng)域的研究成果，比較系統(tǒng)地提煉了空間信息智能服務(wù)的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)，可作為遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、地球空間信息等學(xué)科領(lǐng)域的高等學(xué)校研究生教材和高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、高科技企業(yè)科技人員的研究參考用書。

作者簡介

王艷東，博士，教授，博士生導(dǎo)師。2002年6月獲武漢大學(xué)攝影測量與遙感專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位。2000年5月至今，在武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作。2009年在美國紐約州立大學(xué)布法羅分校地理系做訪問學(xué)者。
長期從事地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)、空間信息知識(shí)挖掘、空間信息智能服務(wù)等方面研究。參與了國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)GeoStar3.0的研發(fā)工作，主持了GeoStar4.0、GeoStar5.0的研發(fā)工作；負(fù)責(zé)全國1∶5萬基礎(chǔ)地理信息建庫的國產(chǎn)軟件部分以及山西省、福建省、湖北省等省級(jí)1∶1萬基礎(chǔ)地理信息建庫工作；主持關(guān)于空間信息智能服務(wù)主題的863項(xiàng)目、自然科學(xué)基金各1項(xiàng)，參與國家973計(jì)劃、重點(diǎn)863項(xiàng)目、科技支撐計(jì)劃等科研項(xiàng)目多項(xiàng)。獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，測繪科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、測繪科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、信息產(chǎn)業(yè)部重大技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)1項(xiàng)。發(fā)表論文30余篇，出版專著1部，參與起草修訂國家測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1種。

書籍目錄

叢書序
前言
第1章 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
1.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)概述
1.1.1 服務(wù)與面向服務(wù)的架構(gòu)
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的概念
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)
1.1.4 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特點(diǎn)
1.1.5 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織簡介
1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議棧模型
1.2.2 HTTP
1.2.3 XML
1.2.4 SOAP
1.2.5 WSDL
1.2.6 UDDI
1.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
1.3.1 Java Web Service簡介
1.3.2 Java Web Service的工作流程
1.3.3 Java Web Service的相關(guān)技術(shù)
1.3.4 Java Web Setvice實(shí)例
1.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 0GC空間信息服務(wù)
2.1 空間信息服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.2 OGC開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范
2.2.1 開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范模型
2.2.2 開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范分類
2.3 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系架構(gòu)
2.3.1 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架
2.3.2 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)抽象模型
2.3.3 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)互操作協(xié)議棧
2.3.4 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層結(jié)構(gòu)
2.4 典型的OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
2.4.1 注冊(cè)服務(wù)
2.4.2 數(shù)據(jù)服務(wù)
2.4.3 描繪服務(wù)
2.4.4 處理服務(wù)
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 空間信息智能服務(wù)概述
3.1 語義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展
3.2 空間信息智能服務(wù)發(fā)展
3.2.1 GEON
3.2.2 GeoBrain
3.3 空間信息智能服務(wù)構(gòu)架
3.3.1 空間信息服務(wù)知識(shí)庫的建立
3.3.2 空間信息服務(wù)語義信息的注冊(cè)
3.3.3 空間信息服務(wù)組合模型的構(gòu)建
3.3.4 空間信息服務(wù)的匹配
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 空間信息服務(wù)分類融合
4.1 概述
4.1.1 事物分類概述
4.1.2 空間信息服務(wù)分類的應(yīng)用需求
4.2 空間信息服務(wù)分類規(guī)范與分類融合
4.2.1 空間信息服務(wù)分類規(guī)范
4.2.2 空間信息服務(wù)分類體系融合的背景
4.3 基于形式概念分析的空間信息服務(wù)分類融合
4.3.1 形式概念分析
4.3.2 基于形式概念分析的空間信息服務(wù)分類融合的方法
4.3.3 服務(wù)分類概念的語義表達(dá)與語義因子的獲取
4.3.4 分類規(guī)則引導(dǎo)的服務(wù)概念屬性的選擇
4.3.5 概念格的概念約簡
4.4 試驗(yàn)與分析
4.4.1 數(shù)據(jù)獲取與處理
4.4.2 構(gòu)建形式背景
4.4.3 概念格提取與層級(jí)關(guān)系構(gòu)建
4.4.4 空間信息服務(wù)分類表達(dá)
4.4.5 分類融合結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 空間信息服務(wù)語義描述
5.1 空間信息服務(wù)描述概述
5.1.1 空間信息服務(wù)描述簡介
5.1.2 空間信息服務(wù)描述的意義
5.1.3 基于語法的空間信息服務(wù)描述
5.1.4 基于語義的空間信息服務(wù)描述
5.2 空間信息服務(wù)語義描述背景知識(shí)
5.2.1 語義和本體簡介
5.2.2 OWL簡介
5.2.3 OWL-S簡介
5.3 空間信息服務(wù)語義描述的內(nèi)容與方法
5.3.1 空間信息服務(wù)語義描述的內(nèi)容概述
5.3.2 空間信息服務(wù)基本概念語義描述
5.3.3 空間信息服務(wù)分類體系語義描述
5.3.4 空間信息服務(wù)實(shí)例的語義描述
5.4 空間信息服務(wù)知識(shí)庫的構(gòu)建
5.4.1 空間信息服務(wù)知識(shí)庫簡介
5.4.2 空間信息服務(wù)基本概念庫的構(gòu)建
5.4.3 空間信息服務(wù)抽象模板庫的構(gòu)建
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 空間信息服務(wù)注冊(cè)中心
6.1 通用領(lǐng)域注冊(cè)中心
6.1.1 UDDI注冊(cè)中心
6.1.2 ebXML注冊(cè)中心
6.2 空間信息服務(wù)注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)技術(shù)
6.2.1 空間信息目錄服務(wù)技術(shù)
6.2.2 0Gc空間信息目錄服務(wù)
6.3 語義支持的空間信息服務(wù)注冊(cè)中心
6.3.1 空間信息服務(wù)注冊(cè)框架
6.3.2 空間信息服務(wù)抽象模板及其在注冊(cè)中的應(yīng)用
6.3.3 注冊(cè)中心信息模型語義擴(kuò)展
6.4 GeoRegistry實(shí)現(xiàn)與功能介紹
6.4.1 GeoRegistry架構(gòu)設(shè)計(jì)
6.4.2 GeoRegistry功能介紹
6.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 空間信息服務(wù)組合
7.1 服務(wù)組合
7.1.1 服務(wù)組合定義
7.1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組合的種類
7.2 空間信息服務(wù)組合方式
7.2.1 服務(wù)聚合
7.2.2 服務(wù)合成
7.2.3 服務(wù)鏈
7.3 空間信息服務(wù)鏈模式
7.3.1 透明鏈
7.3.2 半透明鏈
7.3.3 不透明鏈
7.4 空間信息服務(wù)組合的過程
7.4.1 空間信息服務(wù)組合的抽象建模
7.4.2 空間信息服務(wù)組合的匹配
7.4.3 空間信息服務(wù)鏈的執(zhí)行
7.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 空間信息服務(wù)組合建模
8.1 空間信息服務(wù)組合建模概述
8.1.1 服務(wù)組合建模概念
8.1.2 服務(wù)組合建模的意義
8.1.3 空間信息服務(wù)組合建模的現(xiàn)狀
8.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組合建模方法
8.2.1 基于工作流的服務(wù)組合建模
8.2.2 基于人工智能規(guī)劃的服務(wù)組合建模
8.2.3 基于模型驅(qū)動(dòng)的服務(wù)組合建模
8.3 基于模型驅(qū)動(dòng)的空間信息服務(wù)組合建模
8.3.1 模型驅(qū)動(dòng)技術(shù)與服務(wù)組合建模
8.3.2 基于MDA的空間信息服務(wù)組合建模流程
8.3.3 空間信息服務(wù)組合元模型的設(shè)計(jì)
8.3.4 空間信息服務(wù)組合模型設(shè)計(jì)器的開發(fā)
8.3.5 利用設(shè)計(jì)器構(gòu)建服務(wù)組合模型的實(shí)例
8.4 基于HTN的空間信息服務(wù)組合自動(dòng)建模
8.4.1 層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與服務(wù)組合建模
8.4.2 基于HTN的空間信息服務(wù)組合自動(dòng)建?？蚣?br />8.4.3 規(guī)劃領(lǐng)域知識(shí)的構(gòu)建
8.4.4 規(guī)劃問題的構(gòu)建
8.4.5 服務(wù)組合模型的生成
8.4.6 實(shí)驗(yàn)
8.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 空間信息服務(wù)匹配
9.1 服務(wù)匹配
9.1.1 SOA構(gòu)架中的服務(wù)匹配模式
9.1.2 基于關(guān)鍵字及框架的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)
9.1.3 基于語義的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)匹配技術(shù)
9.2 空間信息服務(wù)語義匹配的體系結(jié)構(gòu)
9.3 單個(gè)空間信息服務(wù)匹配
9.3.1 空間信息服務(wù)層次匹配方法
9.4 空間信息服務(wù)組合匹配
9.4.1 空間信息服務(wù)組合匹配原理
9.4.2 空間信息服務(wù)組合匹配算法
9.5 原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
9.5.1 原型系統(tǒng)框架
9.5.2 原型系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)
9.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章 語義環(huán)境下拓?fù)潢P(guān)系推理
10.1 拓?fù)潢P(guān)系推理概述
10.1.1 空間推理
10.1.2 拓?fù)潢P(guān)系推理
10.2 語義環(huán)境下的拓?fù)潢P(guān)系推理
10.2.1 本體、描述邏輯和推理
10.2.2 語義環(huán)境下拓?fù)潢P(guān)系推理架構(gòu)
10.3 基于語義的拓?fù)潢P(guān)系及其推理規(guī)則的表達(dá)
10.3.1 基于本體的拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)
10.3.2 拓?fù)潢P(guān)系推理規(guī)則
10.3.3 推理規(guī)則在拓?fù)潢P(guān)系推理中的作用分析
10.3.4 基于SWRL的拓?fù)潢P(guān)系規(guī)則表達(dá)
10.4 基于約束滿足問題的拓?fù)潢P(guān)系推理
10.4.1 約束滿足問題與拓?fù)潢P(guān)系推理
10.4.2 基于約束滿足問題的拓?fù)潢P(guān)系推理算法
10.5 拓?fù)潢P(guān)系推理實(shí)驗(yàn)
10.5.1 Oracle語義技術(shù)平臺(tái)簡介
10.5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
10.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄

章節(jié)摘錄

　　下面從匹配條件及過程方面介紹空間信息服務(wù)語義匹配的體系結(jié)構(gòu)。　　1）空間信息服務(wù)匹配的條件　　空間信息服務(wù)模型是空間信息服務(wù)匹配的輸入要素，可以通過第8章的空間信息服務(wù)建模工具，構(gòu)建相應(yīng)的空間信息服務(wù)模型，其模型中包括相應(yīng)服務(wù)的原子模型及它們之間的數(shù)據(jù)流和控制流。不僅能夠表示單個(gè)服務(wù)的功能描述，也可以用來表示各個(gè)服務(wù)間的相互協(xié)作關(guān)系。這樣在對(duì)服務(wù)組合模型進(jìn)行匹配時(shí)，既可以根據(jù)服務(wù)模型的功能對(duì)每個(gè)服務(wù)進(jìn)行語義匹配，也可以根據(jù)服務(wù)之間的鏈接關(guān)系對(duì)上下文服務(wù)進(jìn)行約束匹配?！　】臻g信息知識(shí)庫。根據(jù)空間信息基本知識(shí)及概念，通過語義描述本體的方法，構(gòu)建一個(gè)空間信息的知識(shí)庫。其作用是在匹配過程中，可以根據(jù)知識(shí)庫中概念之間的關(guān)系，來對(duì)服務(wù)屬性參數(shù)進(jìn)行語義匹配。　　語義支持的空間信息服務(wù)注冊(cè)中心。將空間信息服務(wù)的語法和語義信息都注冊(cè)到注冊(cè)中心，使得服務(wù)發(fā)現(xiàn)匹配時(shí)，能夠充分利用注冊(cè)中心中服務(wù)的語義信息，完成空間信息服務(wù)的語義匹配?！　?）空間信息服務(wù)語義匹配過程　　空間信息服務(wù)語義匹配是根據(jù)空間信息服務(wù)的抽象模型，去注冊(cè)中心查找和發(fā)現(xiàn)符合要求的具體服務(wù)實(shí)例，使其能夠滿足用戶需求的過程?？臻g信息服務(wù)語義匹配是服務(wù)發(fā)現(xiàn)的核心，其語義匹配算法直接決定發(fā)現(xiàn)的服務(wù)實(shí)例的優(yōu)劣。其主要思想是：根據(jù)空間信息服務(wù)匹配算法，對(duì)空間信息服務(wù)模型進(jìn)行語義匹配，從而找出最佳服務(wù)實(shí)例?！　】臻g信息服務(wù)語義匹配的過程為：根據(jù)空間信息服務(wù)組合模型分解方法，應(yīng)用空間信息知識(shí)庫，對(duì)組合服務(wù)中的原子服務(wù)進(jìn)行約束匹配，使組合服務(wù)的輸入或鏈中上一個(gè)服務(wù)的輸出參數(shù)對(duì)下一個(gè)服務(wù)輸入進(jìn)行約束，然后對(duì)單個(gè)原子服務(wù)進(jìn)行語義匹配，其匹配原則是根據(jù)原子服務(wù)的模型和應(yīng)用參數(shù)語義匹配規(guī)則到注冊(cè)中心進(jìn)行語義匹配，發(fā)現(xiàn)最佳的原子服務(wù)實(shí)例，再根據(jù)原子服務(wù)實(shí)例的匹配結(jié)果對(duì)服務(wù)組合中下一個(gè)服務(wù)的輸入進(jìn)行限制，最后根據(jù)抽象空間信息服務(wù)組合模型中各原子服務(wù)的連接關(guān)系、數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系及控制結(jié)構(gòu)關(guān)系，將服務(wù)組合匹配得到的具體原子服務(wù)連接起來，形成可執(zhí)行的工作流文件，以達(dá)到構(gòu)建具體空間信息服務(wù)鏈的目的。　　在空間信息服務(wù)語義匹配系統(tǒng)模塊中，可以根據(jù)服務(wù)的復(fù)雜程度，將空間信息服務(wù)語義匹配分為單個(gè)空間信息服務(wù)匹配和空間信息組合服務(wù)匹配?！　?）單個(gè)空間信息服務(wù)匹配　　單個(gè)空間信息服務(wù)匹配，顧名思義是單個(gè)服務(wù)間一對(duì)一的匹配，是對(duì)用戶需求的服務(wù)組合模型中一個(gè)原子服務(wù)模型進(jìn)行匹配，并且注冊(cè)中心中也存在一個(gè)服務(wù)實(shí)例，其功能完全滿足用戶需求。因此，這種情況只需要對(duì)服務(wù)模型與注冊(cè)中心的服務(wù)實(shí)例進(jìn)行一對(duì)一的服務(wù)語義匹配，即通過服務(wù)輸入輸出等參數(shù)查找出功能滿足用戶需求的服務(wù)實(shí)例?！　?）空間信息組合服務(wù)匹配　　空間信息組合服務(wù)匹配，則是由于網(wǎng)絡(luò)上不存在功能完全滿足用戶需求的單一空間信息服務(wù)，用戶通過將多個(gè)原子服務(wù)模型組合起來，形成一個(gè)新的、功能強(qiáng)大的組合服務(wù)模型，然后需要對(duì)組合服務(wù)模型進(jìn)行匹配，形成可執(zhí)行的服務(wù)鏈來滿足用戶需求。目前空間信息組合服務(wù)匹配一般直接將組合匹配轉(zhuǎn)換為一系列獨(dú)立的空間信息服務(wù)的語義匹配，其流程為：首先從空間信息組合服務(wù)模型中根據(jù)知識(shí)庫對(duì)原子服務(wù)模型進(jìn)行約束匹配，提取抽象原子服務(wù)，再將原子服務(wù)模型與注冊(cè)中心中具體服務(wù)進(jìn)行語義匹配，然后根據(jù)組合模型中各服務(wù)間的鏈接關(guān)系將各服務(wù)實(shí)例連接起來，形成可執(zhí)行的空間信息服務(wù)鏈，最后通過各種服務(wù)組合的參數(shù)屬性來衡量服務(wù)鏈的質(zhì)量好壞。這種方法主要是集中對(duì)組合服務(wù)中各原子服務(wù)功能的發(fā)現(xiàn)，它們將服務(wù)組合的功能分成一個(gè)個(gè)子服務(wù)功能，忽略了組合服務(wù)中各原子服務(wù)之間的相互協(xié)作關(guān)系，使每個(gè)原子服務(wù)的匹配沒有結(jié)合其上下文而獨(dú)立進(jìn)行，可能導(dǎo)致最后得到的服務(wù)鏈無法執(zhí)行。因此當(dāng)空間信息組合服務(wù)匹配時(shí)，首先要對(duì)空間信息組合服務(wù)模型進(jìn)行分解，然后根據(jù)知識(shí)庫的關(guān)系，對(duì)單個(gè)服務(wù)的輸入?yún)?shù)進(jìn)行約束匹配，再實(shí)行單個(gè)原子服務(wù)模型與注冊(cè)中心中服務(wù)實(shí)例之間的匹配，最后將匹配結(jié)果服務(wù)實(shí)例的輸出參數(shù)對(duì)服務(wù)組合中的下一個(gè)服務(wù)進(jìn)行約束匹配。這樣才能形成最理想的空間信息服務(wù)鏈，滿足用戶需求?！　　?/pre>




編輯推薦
王艷東、龔健雅所著的《空間信息智能服務(wù)理論與方法》共分10章。為了給讀者閱讀空間信息服務(wù)作相關(guān)知識(shí)鋪墊，本書第1章、第2章分別闡述了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的相關(guān)概念、開發(fā)和應(yīng)用需要遵循的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范等。第3章從整體上介紹空間信息智能服務(wù)的基本技術(shù)，包括語義網(wǎng)、空間信息智能服務(wù)技術(shù)的發(fā)展，以及本書提出的一種空間信息智能服務(wù)的總體架構(gòu)。第4章闡述空間信息服務(wù)分類的相關(guān)規(guī)范。第5章介紹空間信息服務(wù)語法描述和語義描述的基本概念，闡述空間信息服務(wù)語義描述的內(nèi)容和方法，以及空間信息服務(wù)知識(shí)庫的構(gòu)建。第6章探討空間信息服務(wù)語義構(gòu)建方法和空間信息服務(wù)注冊(cè)中心信息模型擴(kuò)展方案，設(shè)計(jì)一種語義支持的空間信息服務(wù)注冊(cè)中心架構(gòu)。第7章從整體上闡述空間信息服務(wù)組合的概念、組合的方式、組合的過程、組合的模式及組合的方法。第8章介紹基于MDA的空間信息服務(wù)組合建模方法和基于層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的空間信息服務(wù)組合自動(dòng)建模方法。第9章基于空間信息服務(wù)特征和組合模型的上下文約束關(guān)系，介紹一種空間信息服務(wù)組合的語義匹配方法和多層次的空間信息服務(wù)實(shí)例語義匹配方法。第10章介紹拓?fù)潢P(guān)系及規(guī)則的語義表達(dá)。





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