基于地理本体的空间数据库概念建模

针对用E-R模型建立空间数据库概念模型存在的不足之处，将本体论的思想和方法引入到地理信息领域。讨论了地理本体的意义及其表达语言。阐述了空间E-R模型的特点，分析了地理本体和空间E-R模型之间的关系。提出了以地理本体为语义基础设计空间ER模型的思想，并用扩展OWL表示的灌溉本体为例，介绍了从地理本体出发，设计空间E-R模型来建立空间数据库概念模型的方法。     

支持数据库动态建模的框架系统研究

概念模型设计是数据库设计过程最重要的环节,E-R模型因为具有简洁和清晰的优点成为目前主要的概念模型设计方法.但是,E-R模型不支持动态建模,缺乏灵活性,因而不能满足某些特殊部门的应用要求.因此,致力于支持数据库动态建模的框架系统研究,提出一种新的以面向对象方法为主要思想的动态建模框架.该方法给出一套能动态地对信息进行完整描述的概念模型,从而得到一种灵活、强大的数据库概念模型设计框架,实现数据库的动态建立.     

地名本体数据库存储模式及应用研究

地名本体属于地理信息领域本体范畴,是维护地理要素位置的本体,在地理空间语义网的发展中有着十分重要的作用,尤其为地理信息与资源的发现提供便利.从基于地理空间语义网的日常地理信息查询需要出发,设计了地名本体概念模型,在此基础上构建了地名本体实例存储数据库模式,实现了基于Geodatabase的地名本体实例数据存储.通过地名本体模型的构建,探讨语义网条件下的地名本体模型设计与地名本体实例化问题,对于实现地理要素数据组织与关系表达具有重要理论和实践意义.     

本体辅助的定性空间关系推理机制

引入本体论思想研究空间关系描述与推理,目的是为了实现地理空间信息的共享和互操作。从地理本体的概念出发,建立了符合常识空间认知的空间关系描述模型。以河南省行政区划、交通、旅游景点为基础数据,构建了空间关系本体实例库;自定义了空间关系推理规则,并实现了规则的SWRL表达;设计了基于本体的定性空间关系推理总体框架,并结合应用实例进行了推理实验,有效地验证了空间关系本体推理机制的可行性。     

基于有向图的数据流图的E-R模型构建方法

建立概念模型是数据库设计的重要步骤之一,E-R模型是数据库设计中广泛采用的概念模型。本文提出利用业务分析过程中形成的数据流图,把数据流图抽象为有向图,从而构建E-R模型的方法。在大型系统数据库设计过程中,使用这一方法可以快速构建局部应用的E-R模型,大大缩短数据库设计过程中构建E-R模型所耗费的时间。实例验证了本方法在实际工程项目中的实用性和有效性。     

本体驱动的时空数据查询方法研究

本体是由特定信息领域中的相关术语集合及这些术语之间的关联所组成的,是语义丰富的元数据,通过它可以获取关于底层数据库的相关信息。基于现有的地理数据库和已创建的地理信息领域本体,建立了适合于地理数据集的应用本体数据库;通过描述逻辑指定相应的规则知识,在空间数据库和本体数据库之间、本体库之间分别建立一定的关联关系,提出了本体驱动的时空数据查询方法。当需要对某个时空实体对象进行查询时,通过在本体数据库中进行的逻辑运算,从而得到查询结果,最后返回查询结果。并以数字烟草中烟草的种植查询为例,验证了该方法的可行性和有效性。     

模型驱动下的数据库自动生成

为提高软件开发效率,提出模型驱动下的数据库自动生成方法.该方法以MetaEdit+作为元建模工具,由领域专家建立领域元模型和模型,通过生成器定义语言MERL,软件开发人员可以很方便地设计代码生成器,直接从领域专家所建立的图形领域模型生成Java程序代码,并运行已生成的程序代码进而生成数据库.通过一个实例详细介绍了数据库概念模型元模型设计、E-R模型设计并给出从E-R模型到Java代码的生成器设计.经测试,所生成的Java程序代码可以在Windows操作系统环境的Java平台上运行,并能正确生成Oracle 10g数据库实例.     

普适计算环境下位置模型研究进展

位置模型是实现普适计算/物联网环境下物理世界与信息系统融合的核心。从位置模型基本理论和方法、位置推理能力、位置信息表达方法、基于本体位置模型、地理空间本体等方面深入分析了位置模型国内外研究进展,尤其是对现存的一些著名基于本体位置模型进行了比较分析。针对现有位置模型缺乏统一概念模型,普遍存在位置逻辑简单、推理能力弱等问题,指出综合运用位置理论、本体论、地理空间等多学科交叉融合研究手段构建具有推理能力的统一位置模型的研究思路。     

基于地理空间语义网的异构地理信息查询

论文建立了一个基于地理空间语义网的地理信息查询系统OGIIS(Ontology-basedGeographicInformationInquirySystem)。通过对异构数据信息进行语义推理和索引,并用地理本体实例生成算法GOBA(GeoOntologyBuildingAlgo-rithm)建立地理本体实例,OGIIS可以极大地提高对地理空间语义网上的异构数据信息检索和查询的智能性和准确度。     

面向本体的启发式空间数据库设计研究*

针对空间数据库设计存在的专业化与大众化的矛盾,即由于地理认知不同而造成的同语异质问题,引入本体论思想,从地理认知模式出发,探讨并构建了面向本体的启发式空间数据库设计模型.在此基础上完成了一个实用的空间数据库系统.实践表明,该机制切实可行.     

以E-R模型为基础构造数据仓库的概念模型

建立数据模型是构造数据仓库的重要步骤之一,多维数据模型是数据仓库设计中广泛采用的概念模型。该文提出了利用操作型数据库系统中已存在的E-R模型,把E-R模型转换变形为属性树,从而建立数据仓库的多维数据模型的方法。使用这一方法可以对已存在的数据库系统的信息资源进行二次利用,有助于对现存信息系统的深入理解和认识,减少必不可少的信息系统调研所耗费的时间,加速构造数据仓库的进程。     

A conceptual model for the logical design of temporal databases

Although widely advocated as a tool for the conceptual modelling of data, the Entity-Relationship (E-R) model [4] and its extensions are generally lacking in constructs to model the dynamic nature of the real world, making them inadequate for designing temporal databases. This research first extends the E-R model to a Temporal Event-Entity-Relationship Model (TEERM), by introducing events as an additional construct. Second, a method is proposed for mapping this conceptual model into a temporal relational model for the logical design of temporal relational databases with a corresponding set of integrity constraints. The model is illustrated with an example and evaluated using a set of criteria proposed by ^{Batini et al. [2]}. The model appears to be expressive, simple and easy to use, and should, therefore, aid the temporal database design process significantly.     

Integrating ontological modelling and Bayesian inference for pattern classification in topographic vector data

This paper presents an ontology-driven approach for spatial database enrichment in support of map generalisation. Ontology-driven spatial database enrichment is a promising means to provide better transparency, flexibility and reusability in comparison to purely algorithmic approaches. Geographic concepts manifested in spatial patterns are formalised by means of ontologies that are used to trigger appropriate low level pattern recognition techniques. The paper focuses on inference in the presence of vagueness, which is common in definitions of spatial phenomena, and on the influence of the complexity of spatial measures on classification accuracy. The concept of the English terraced house serves as an example to demonstrate how geographic concepts can be modelled in an ontology for spatial database enrichment. Owing to their good integration into ontologies, and their ability to deal with vague definitions, supervised Bayesian inference is used for inferring complex concepts. The approach is validated in experiments using large vector datasets representing buildings of four different cities. We compare classification results obtained with the proposed approach to results produced by a more traditional ontology approach. The proposed approach performed considerably better in comparison to the traditional ontology approach. Besides clarifying the benefits of using ontologies in spatial database enrichment, our research demonstrates that Bayesian networks are a suitable method to integrate vague knowledge about conceptualisations in cartography and GIScience.     

支持数据库E-R模型设计的本体论及其获取方法

本体论作为对领域术语及其间关系的描述集合，已在人工智能、软件重用等方面得到了广泛的应用。文章通过分析本体论在数据库建模中的作用，探讨了应用本体论辅助E-R建模设计的基本方法，并由此提出了一种面向应用领域数据库设计的本体论的获取途径。     

一种基于FCA的面向关系数据库的本体学习方法

从已有的数据模型中进行语义提取,经过一定的规则映射生成本体的过程称为本体学习。关系数据库模型是当前数据的存取与组织的主要模型,从中学习得到本体,一直是本体工程领域研究的热点之一。利用手工定义的E-R模型到本体的映射规则来完成本体的构建,是国内外大部分学者采用的方法。但这样获得的本体概念层次关系主观依赖性强,不利于本体的实际应用。为了能更加客观地获取数据之间的概念层次关系与语义信息,提出了一种基于FCA(形式概念分析)从关系数据库进行本体学习的方法。该方法既保持了关系数据表中原有的数据语义关系,又发挥了FCA自动提取语义信息的特点,提高了最终本体生成的质量,有利于在具体的领域应用中使用本体。最后结合材料服役安全数据库的数据信息,演示了运用所提出的方法学习得到领域本体的过程。     

路网要素多尺度表达目标的层次关系分析

针对目前地理要素多尺度建模的热点问题,剖析构建多尺度空间数据模型的关键技术,以路网要素为例,挖掘地理要素多尺度抽象表达的机理,利用多尺度扩展E-R方法,提炼多尺度抽象表达目标间的各种尺度、层次、语义、映射等层次语义关系,实现GIS中地理要素多尺度概念模型的设计。     

城市资源环境信息系统空间数据库的建立与应用-以贵阳市中心城区为例

以贵阳市中心城区为试验区,建立城市资源环境信息系统空间数据库用遥感和地理信息系统技术,进行城市资源综合评价,为城市规划与管理提供信息服务。该数据库的设计和建立是以地理信息系统PAMAP GIS软件为基本工具,在数据的采集过程中,以遥感数据作为充实和更新数据库的主要信息源。数据库由两部分组成:①基础地理数据库,包括数字高程模型和基础地理图件;②资源环境数据库,主要由常规专题图和遥感专题图组成。     

基于Petri网的数据库概念设计模型

在数据库概念设计阶段,E-R图虽然广泛使用,但反映不出对数据的处理要求和数据库的完整性要求.提出了用Petri网建立数据库概念设计模型,把数据及其相关的处理集成在统一的网模型中,而且用事实(死变迁)规范了该模型的数据库完整性.