[发明专利]基于能力匹配和本体推理的开放地理信息服务发现方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息服务技术领域，尤其涉及一种基于能力匹配和本体推理的开放地理信息服务发现方法。

背景技术

网络信息检索技术在生活中扮演者重要的角色，如百度、谷歌等，地理空间信息服务所扮演的角色也越来越重要，如在电子地图方面，有google map、virtual map、百度地图、图行天下、搜狗地图等，它们能提供地图搜索、公交乘换、公交路线、自驾出行等功能，给人们的生活带来极大的方便。

为了实现地理空间信息的共享与互操作，开放地球空间信息联盟(OGC)开发了一系列空间数据服务规范，主要包含Web地图服务(WMS)、Web要素服务(WFS)、Web覆盖服务(WCS)和传感器观测服务(SOS)，允许用户在万维网中通过标准的接口访问和操作地球空间信息。

目前的信息检索分为三个层次，即语形搜索、语义搜索和语用搜索。语形搜索是用户需求表达在语言表面上的意思，如传统的关键字搜索。语义搜索是通过本体论挖掘，在元数据结构层面上，解决对“模拟”的语言编码解码的问题，同时通过分词技术和语料库积累，解决关键字与文本的匹配问题。语用搜索是指用户表达意义的上下文环境，这是第三代搜索引擎的理念，智能化、个性化都要建立在这个基础之上。其中前者比较成熟，后两者需要结合行业的特点和用户的需求，目前还处于实验探索阶段。语形搜索，如雅虎、微软的搜索，不必要地扩大了搜索范围，出现过量无用信息的情况，增加了决策成本。在现阶段，语形搜索只适合与大众媒体型广告结合，而不适合与特定领域结合。第二个层次是语义搜索，如Google等，其关键是采用Ontology。第三个层次是语用搜索，雅虎、Google都在积极努力地进化到这个阶段。语用搜索是个性化定制搜索引擎，一旦实现了语用级搜索，就可以实现一对一的信息发布和一对一的信息定制。

WWW上存在大量的OWS服务信息，例如采用“WMS”关键字搜索，Baidu、Yahoo和Google分别有266000、252000和4520000相关页面连接，这些连接包含WMS服务的地址、文章、新闻、规范等信息。虽然目前有一些地理空间范围或地名敏感的空间搜索引擎(参见文献1)，但提取有效的OWS服务连接信息仍然是一个挑战。

在信息技术领域，本体被认为是“概念的规范化”。本体论应用在信息检索中的著名项目包括(onto)²Ageni、Ontobroker和SKC。(onto)²Ageni的目的是为了帮助用户检索到所需要的WWW上已有的本体论，主要采用了参照本体论。参照本体论是以WWW上已有的本体论为对象建立起来的本体论，它保存有各类本体论的元数据。Ontobroker面向的是WWW上的网页资源，目的是为用户检索到所需要的网页，这些网页含有用户所关心的内容。SKC目标是解决信息系统语义异构的问题，实现异构的自治系统之间的互操作。

为了描述数据集和科学概念的语义，美国和欧洲开展了多个地学本体项目的研究.如美国NASA的地球和环境术语语义WEB(SWEET)和NGA的基于语义WEB的地学知识发现.SWEET采用OWL语言进行本体建模，涉及地球系统科学及相关领域的几千个术语(例如NASA的全球变化主目录GCMD、地球系统建模语言ESML、地球系统建模框架ESMF、网格计算和开放地理信息联盟所包含术语)，它提供了地球系统科学高层次语义描述；地理信息元数据本体项目遵循ISO 19115和FGDC元数据标准，对数据提供者、观测仪器、传感器和数据体本身及之间联系增加了语义描述信息，便于对数据集统一理解；基于语义WEB的地学知识发现，在SWEET基础上发展了地球空间数据挖掘本体。然而适合于OGC服务的本体定义还较少。