CN101699444A - 基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空间信息服务技术领域，尤其涉及一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法。本发明包括确定遥感信息处理服务概念集合，提取遥感信息处理服务的语义特征，确定遥感信息处理服务的形式背景，生成遥感信息处理服务的概念格，对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。本发明从遥感信息处理服务概念的定义、处理数据源和处理属性的角度准确、充分地揭示遥感信息处理服务概念的语义，提取其语义特征，利用形式概念分析方法构建遥感信息处理服务的概念格，实现了遥感信息处理服务分类本体的半自动构建，提高了本体构建的效率，分类层次更加细致、更加准确，提高了遥感信息处理服务管理和查询的效率。
Description
技术领域
本发明涉及空间信息服务技术领域，尤其涉及一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法。
背景技术
从上世纪90年代末至今，面向服务架构作为一种分布式信息系统体系架构，逐渐被引入到包括空间信息科学领域在内的各个应用领域。Web服务技术作为面向服务架构的主流实现技术，极大地推动了空间信息以服务的形式进行共享、互操作和集成应用。同时，随着对地观测技术的高速发展，大量的遥感数据以及各种遥感信息处理功能以服务的形式分布在互联网上，为各遥感应用领域和部门之间提供信息的共享和互操作。然而，遥感信息处理服务的数据源多样性、处理种类繁多、关系复杂等特点，给遥感信息处理服务的管理和发现带来了困难。因此，需要对这些遥感信息处理服务进行系统、科学的分类，以便于对这些遥感信息处理服务进行有效的管理，以利于遥感信息处理服务的发现和检索，最终能够为用户提供符合应用需求的遥感信息处理服务。
目前，国内外的空间信息服务分类体系主要是采用主流的信息分类方法构建起来的，主要包括线分类法和面分类法。线分类法也称层级分类法，将初始的分类对象，按照选定的属性作为划分基础，逐次地分成相应的若干个层级类目，并排列成一个有层次的逐级展开的分类体系。线分类法具有很好的层次结构，但是用来分类的标准单一，不适合复杂对象的分类。国际上对于空间信息服务分类最具代表性的ISO/TC211的地理信息服务ISO19119就是采用线分类法从信息视点对地理信息服务进行分类，其中包括部分遥感信息处理服务，但是分类层次粗略，忽略了遥感信息处理服务的数据源多样性和处理关系的复杂性等特点，不利于准确地对遥感信息处理服务进行分类管理，导致遥感信息处理服务基于分类的查询准确率较低。面分类法是把给定的分类对象，依据其本身固有的若干属性(或特征)，划分成一组独立的类目，每一组类目构成一个面，按照一定的顺序将各个相互之间没有隶属关系的面平行排列，使用时根据需要将某个面中的类目和另一个面的一种类目组合在一起，形成一个新的复合类目。面分类法顾及了事物的属性复杂性，但是没有良好的层次结构。因此，运用面分类法进行遥感信息处理服务分类，不能形成处理服务概念之间的上下位关系，不支持运用上下位关系进行查询扩展，同样不利于遥感信息处理服务的发现和检索。
本体作为“共享概念模型的明确形式化规范说明”，能够捕获领域知识，确定该领域内共同认可的词汇，通过概念之间的各种关系来描述概念的语义，提供对该领域知识的共同理解，为领域知识的共享提供形式化方法，使人和计算机以及计算机和计算机之间能够相互理解和交流，并能基于语义进行推理。因而，本体的出现为遥感信息处理服务分类中概念以及概念之间的各种复杂关系的表达提供了可行方法，不仅能够顾及处理概念之间的层次关系，而且能够顾及遥感信息处理服务的数据源多样性和处理关系的复杂性，尤其是本体对概念与概念之间关系的形式化表达，将概念与概念联系起来，使其在遥感信息处理服务查询和检索中能够通过概念之间的关系进行查询扩展，从而提高服务的查全率和查准率。然而，目前本体的构建并没有统一的方法，而且大部分是人工方式构建，工作量大，耗时长，特别是遥感信息处理服务数据源多样性、处理种类繁多和关系复杂等特点更增加了遥感信息处理服务分类本体构建的工作量。因而，如何自动或半自动的构建遥感信息处理服务分类本体就成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，以利用遥感信息服务分类本体对遥感信息处理服务进行管理和查询，从而能够提高遥感信息处理服务管理和查询的效率。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，包括以下步骤：
①确定遥感信息处理服务概念集合；
②提取遥感信息处理服务的语义特征；
③确定遥感信息处理服务的形式背景；
④生成遥感信息处理服务的概念格；
⑤对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
所述步骤①通过综合现有遥感信息处理的相关词典和软件确定遥感信息处理服务的概念集合。
所述步骤②根据遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三方面进行遥感信息处理服务概念的语义特征提取。
所述概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，所述数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，所述处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的时间属性、空间属性、专题属性的处理。
所述步骤③的遥感信息处理服务的形式背景由遥感信息处理服务的概念集合和遥感信息处理服务的语义特征集合组成，其中遥感信息处理服务概念集合作为形式背景的对象集合，而遥感信息处理服务的语义特征作为属性集合。
所述步骤④生成遥感信息处理服务概念格的过程中，保留遥感信息处理服务概念集合中存在的概念，删除新的冗余概念。
所述步骤⑤利用OWL本体语言对遥感信息处理服务概念格进行形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
本发明具有以下优点和积极效果：
1)充分结合遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三大方面全面地、准确地提取遥感信息处理服务的语义特征，从而能够更加细致的对遥感信息处理服务进行分类，其中概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的什么属性进行了处理，主要包括处理时间属性、处理空间属性、处理专题属性；
2)利用形式概念分析方法构建遥感信息处理服务的概念格，实现了遥感信息处理服务分类本体的半自动构建，减少了工作量，提高了本体构建的效率；
3)相对于现有的空间信息服务分类体系而言，更加关注遥感信息处理服务的分类，分类层次更加细致、更加准确，从而能够更准确地对遥感信息处理服务进行管理和查询，提高遥感信息处理服务管理和查询的效率。
附图说明
图1是本发明提供的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法流程图。
图2是本发明提供的以坐标操作相关服务概念为实施例形成的概念格。
其中，
S1-确定遥感信息处理服务概念集合，S2-提取遥感信息处理服务的语义特征，S3-确定遥感信息处理服务的形式背景，S4-生成遥感信息处理服务的概念格，S5-对概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
具体实施方式
下面以具体实施例结合附图对本发明作进一步说明：
本发明提供的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，参见图1，包括以下步骤：
S1：确定遥感信息处理服务概念集合；
S2：提取遥感信息处理服务的语义特征；
S3：确定遥感信息处理服务的形式背景；
S4：生成遥感信息处理服务的概念格；
S5：对概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
下面进一步以具体实施过程为例详细介绍每一个步骤：
①确定遥感信息处理服务概念集合。遥感信息处理服务概念集合的确定是决定分类体系是否系统、全面地覆盖遥感信息处理领域知识的一个关键步骤。本发明中遥感信息处理服务概念集合的确定是在参考《遥感大辞典》(陈述彭，1990年)、《英汉遥感词汇》(1986年)、《英汉地球空间信息科学与技术词汇》(夏宗国等，2000年)、《测绘学名词》、《A Glossary of GISTerminology》、ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件、ENVI遥感图像处理软件、《ISO19119——地理空间信息服务》、《ISO19115——地理信息元数据》等大量的空间信息科学资料的基础上确定下来的。
②提取遥感信息处理服务的语义特征。根据遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三大方面进行遥感信息处理服务概念的语义特征提取，其中概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的什么属性进行了处理，主要包括处理时间属性、处理空间属性、处理专题属性。
如对于坐标操作方面的服务，有坐标变换、坐标转换、地图投影、地图投影变换、地图坐标变换、图像坐标变换等服务概念。以此为例，进行服务概念语义特征提取如下：
坐标操作：[+在两个坐标参照系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
坐标变换：[+基于不同的基准，+在两个坐标参照系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
坐标转换：[+基于相同的基准，+在两个坐标参照系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
地图投影：[+从大地坐标系到平面坐标系，+基于相同的基准，+在两个坐标参照系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
地图投影变换：[+从一个投影坐标系到另一个投影坐标系，+基于相同的基准，+在两个坐标参照系系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
图像坐标转换：[+影像，+两个不同影像坐标系之间，+基于相同的基准，+在两个坐标参照系之间，+一对一，+改变坐标值，+空间属性]
③确定遥感信息处理服务的形式背景。遥感信息处理服务的形式背景由遥感信息处理服务的概念集合和遥感信息处理服务的语义特征集合组成，其中遥感信息处理服务概念集合作为形式背景的对象集合，而遥感信息处理服务的语义特征作为属性集合。下表为上述坐标操作相关服务的形式背景交叉表：
| 空间属性 | 改变坐标值 | 一对一 | 在两个坐标参照系之间 | 基于相同的基准 | 基于不同的基准 | 影像 | 地图 | 两个大地坐标系之间 | 两个投影坐标系之间 | 大地坐标系到平面坐标系 | |
| 坐标操作 | × | × | × | × | |||||||
| 坐标变换 | × | × | × | × | × | ||||||
| 坐标转换 | × | × | × | × | × | ||||||
| 地图投影 | × | × | × | × | × | × | |||||
| 地图投影变换 | × | × | × | × | × | × | |||||
| 地图坐标转换 | × | × | × | × | × | × | × |
| 空间属性 | 改变坐标值 | 一对一 | 在两个坐标参照系之间 | 基于相同的基准 | 基于不同的基准 | 影像 | 地图 | 两个大地坐标系之间 | 两个投影坐标系之间 | 大地坐标系到平面坐标系 | |
| 图像坐标转换 | × | × | × | × | × |
④生成遥感信息处理服务的概念格。利用形式概念分析开源软件Concept Explorer生成遥感信息处理服务的概念格，并对概念格进行后处理，保留遥感信息处理服务概念集合中存在的概念，而删除冗余的新概念。参见图2所示的以坐标操作相关服务概念为实施例形成的概念格。
⑤对概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。对遥感信息处理服务的概念格中的层次结构中的关系进行定义，并利用本体语言OWL对概念格中的概念和关系进行形式化，形成遥感信息处理服务分类本体，最终形成遥感信息处理服务分类本体的OWL文档。下面是遥感信息处理服务分类本体OWL文档中关于坐标操作的部分：
<owl:Class rdf:ID＝″地图投影服务″>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Class rdf:ID＝″坐标转换服务″/>
</rdfs:subClassOf>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID＝″坐标变换服务″>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Class rdf:ID＝″坐标操作服务″/>
</rdfs:subClassOf>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID＝″图像坐标转换服务″>
<rdfs:subClassOf rdf:resource＝″#坐标操作服务″/>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID＝″地图坐标转换服务″>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Class rdf:about＝″#坐标转换服务″/>
</rdfs:subClassOf>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:about＝″#坐标转换服务″>
<rdfs:subClassOf rdf:resource＝″#坐标操作服务″/>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID＝″地图投影变换服务″>
<rdfs:subClassOf rdf:resource＝″#坐标转换服务″/>
</owl:Class>
○
Claims (7)
1.一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
①确定遥感信息处理服务概念集合；
②提取遥感信息处理服务的语义特征；
③确定遥感信息处理服务的形式背景；
④生成遥感信息处理服务的概念格；
⑤对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
2.根据权利要求1所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述步骤①通过综合现有遥感信息处理的相关词典和软件确定遥感信息处理服务的概念集合。
3.根据权利要求1所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述步骤②根据遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三方面进行遥感信息处理服务概念的语义特征提取。
4.根据权利要求3所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，所述数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，所述处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的时间属性、空间属性、专题属性的处理。
5.根据权利要求1所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述步骤③的遥感信息处理服务的形式背景由遥感信息处理服务的概念集合和遥感信息处理服务的语义特征集合组成，其中遥感信息处理服务概念集合作为形式背景的对象集合，而遥感信息处理服务的语义特征作为属性集合。
6.根据权利要求1所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述步骤④生成遥感信息处理服务概念格的过程中，保留遥感信息处理服务概念集合中存在的概念，删除新的冗余概念。
7.根据权利要求1所述的基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于：
所述步骤⑤利用OWL本体语言对遥感信息处理服务概念格进行形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243649A (zh) * | 2011-06-07 | 2011-11-16 | 上海交通大学 | 本体半自动信息抽取处理装置 |
| CN102298639A (zh) * | 2011-09-14 | 2011-12-28 | 王楠 | 基于owl的互联网owl转换器 |
| CN103226555A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-07-31 | 北京邮电大学 | 一种改进的基于概念格的论坛人物跟踪方法 |
| CN104765763A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-07-08 | 中国测绘科学研究院 | 一种基于概念格的异构空间信息服务分类的语义匹配方法 |
| CN104899239A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-09-09 | 江苏科技大学 | 基于语义技术的路面谱与gis矢量数据的融合方法及系统 |
| CN105243145A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | 武汉大学 | 基于任务和传感器典型配置的遥感影像发现方法及系统 |
| EP3172701A4 (en) * | 2014-07-23 | 2018-03-28 | HRL Laboratories LLC | A general formal concept analysis (fca) framework for classification |
| US10360506B2 (en) | 2014-07-23 | 2019-07-23 | Hrl Laboratories, Llc | General formal concept analysis (FCA) framework for classification |
| CN111157001A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-15 | 南京师范大学 | 一种面向医院室内导航的本体构建方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243649A (zh) * | 2011-06-07 | 2011-11-16 | 上海交通大学 | 本体半自动信息抽取处理装置 |
| CN102298639A (zh) * | 2011-09-14 | 2011-12-28 | 王楠 | 基于owl的互联网owl转换器 |
| CN103226555A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-07-31 | 北京邮电大学 | 一种改进的基于概念格的论坛人物跟踪方法 |
| EP3172701A4 (en) * | 2014-07-23 | 2018-03-28 | HRL Laboratories LLC | A general formal concept analysis (fca) framework for classification |
| US10671917B1 (en) | 2014-07-23 | 2020-06-02 | Hrl Laboratories, Llc | System for mapping extracted Neural activity into Neuroceptual graphs |
| US10360506B2 (en) | 2014-07-23 | 2019-07-23 | Hrl Laboratories, Llc | General formal concept analysis (FCA) framework for classification |
| CN104765763A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-07-08 | 中国测绘科学研究院 | 一种基于概念格的异构空间信息服务分类的语义匹配方法 |
| CN104765763B (zh) * | 2015-02-02 | 2017-12-19 | 中国测绘科学研究院 | 一种基于概念格的异构空间信息服务分类的语义匹配方法 |
| CN104899239A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-09-09 | 江苏科技大学 | 基于语义技术的路面谱与gis矢量数据的融合方法及系统 |
| CN105243145B (zh) * | 2015-10-16 | 2018-07-27 | 武汉大学 | 基于任务和传感器典型配置的遥感影像发现方法及系统 |
| CN105243145A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | 武汉大学 | 基于任务和传感器典型配置的遥感影像发现方法及系统 |
| CN111157001A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-15 | 南京师范大学 | 一种面向医院室内导航的本体构建方法 |
| CN111157001B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-11-18 | 南京师范大学 | 一种面向医院室内导航的本体构建方法 |
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