[发明专利]一种顾及上下文的空间信息服务组合语义匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于空间信息服务语义技术领域，特别是涉及一种新的顾及上下文的空间信息服务组合语义匹配方法。

背景技术

在全球网络化、信息数字化的驱动下，web服务、语义网等新技术和应用不断涌现，海量的空间数据、强大的计算资源，以及丰富的空间信息处理功能，正以服务的形式提供给用户，使GIS面临新的机遇和挑战。

随着用户需求的日益提高，单个的空间信息服务很难再满足用户，促使空间信息服务组合的出现成为必然。空间信息服务组合是利用网络上分布的空间信息服务，根据用户的应用需求，在服务组合支撑平台的支持下，选择一系列符合要求的空间信息服务来组成满足总需求的组合服务流程，通过流程中各个服务的协同来最终完成用户的服务请求。它主要分为三个阶段：第一阶段是空间信息服务组合抽象模型的构建，通过能够描述服务功能的抽象原子服务及服务之间的数据流和控制流来构建满足用户需求的抽象服务组合模型。第二阶段是服务组合的匹配，将抽象的服务组合模型中各原子服务匹配成具体的服务，最终完成将整个服务组合模型实例化成可执行的服务链。第三阶段是服务链的执行，利用支持网络服务的工作流引擎执行服务链。

第二阶段空间信息服务组合匹配是服务组合的核心部分及关键技术，国内外研究人员从不同的角度对空间信息服务组合匹配进行了研究：Li Yan等人提出一种考虑QoS数据可信性的服务选择方法，根据数据的来源对质量属性进行分类和统计；Yue Peng提出一种基于语义的空间信息服务链自动组合方法，引入空间信息语义来完成空间信息服务功能的匹配，通过输入输出数据类型的匹配完成空间信息服务链的自动组合；Zhang Jianting提出一种评估空间信息服务性能而进行服务组合和调用的方法，在小规模的空间数据情况下，科学地应用Kepler工作流系统来进行性能评估最终完成分布式空间信息服务组合。这些研究主要是集中对服务组合中各原子服务功能的发现，它们将服务组合的功能分成一个个子服务功能去发现匹配，最后通过各种质量属性参数来衡量服务链的好坏。这种将空间信息服务组合匹配转换为一系列独立的空间信息服务之间的语义匹配方法的流程一般为：首先从空间信息服务组合的模型中提取抽象原子服务，与注册中心中具体服务进行语义匹配，再根据组合模型中各服务间的链接关系将各服务实例连接起来，形成可执行的空间信息服务链，最后通过各种服务组合的参数属性来衡量服务链的质量。

这种基于单个空间信息服务语义匹配方法忽略了服务组合匹配中的各种约束条件，主要包括抽象服务组合的输入输出对原子服务匹配的约束作用及原子服务之间的相互约束。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种能够顾及上下文的空间信息服务组合动态语义匹配方法。

本发明提供的技术方案是一种顾及上下文的空间信息服务组合语义匹配方法，包括以下步骤：

步骤一、提取抽象空间信息组合服务模型中的各抽象原子服务，并存入抽象原子服务列表；

步骤二、从抽象原子服务列表中依次读取一个未匹配的抽象原子服务；

步骤三、判断抽象原子服务是否与组合服务的输入相连接，是则执行步骤四，否则直接执行步骤五；

步骤四、匹配组合服务输入参数与抽象原子服务输入参数，使得组合服务的输入对原子服务的输入具有约束作用；如果匹配成功则执行步骤五，否则说明抽象原子服务的输入无法满足组合服务的输入要求，服务组合语义匹配失败；

步骤五、以抽象原子服务为模板与注册中心的具体服务进行单个空间信息服务语义匹配，如果匹配成功，表示找到了与抽象原子服务语义相似度在用户设定阈值内的服务实例，并根据语义相似度将找到的各服务实例存入服务实例列表，执行步骤六；否则表示没能找到语义相似度超过用户设定阈值的服务实例，即返回空的服务实例类表，执行步骤十二；

步骤六、从抽象原子服务对应的服务实例列表中选取最佳服务实例，并将该服务实例在服务实例列表中删除；

步骤七、判断最佳服务实例是否选取成功，如果选取成功，执行步骤八，否则说明抽象原子服务需要重新匹配，执行步骤十二；

步骤八、从抽象原子服务列表中提取抽象原子服务的后继服务，如果提取成功，执行步骤九，否则直接执行步骤十；

步骤九、将最佳服务实例的输出参数与后继服务的输入参数进行语义匹配，如果匹配成功，根据最佳服务实例的输出参数类型修改后继服务输入参数的匹配条件，执行步骤十；否则返回步骤六进行最佳服务实例的重新选择；

步骤十、判断抽象原子服务的输出是否与组合服务的输出相连接，如果相连接，则执行步骤十一，否则直接执行步骤十五；