863课题申请书-2009AA12Z201 - 图文 (3)

③基于地理本体的空间信息动态组织与管理技术研究：利用地理本体对复杂的空间信息进行动态地组织和管理。 针对空间数据的时态特征，以及不同领域空间数据之间的语义不一致性问题，研究空间信息基于语义和地理Agent的组织与管理技术：拟利用地理Agent和领域本体把各个分布异构的GIS 节点用领域本体封装起来，对外显示基于语义的界面；然后通过地理Agent的语义推理机制，建立不同本体系统之间的语义关系；最后把不同GIS 节点之间的语义关系投影到全局本体中实现复杂空间信息的组织与管理。主要研究内容包括： ? 地理本体Agent对不同领域空间数据的描述和动态维护； ? 地理本体Agent关于协同行为的自适应决策模型和机制； ? 地理本体Agent推理机的研究； ? 多源、异构空间数据的融合研究。 通过上述研究，建立地理本体Agent基于语义的聚合与协同计算机制，以及相关的度量。通过基于语义的协同，支持可调节的自主协同演化机制，提高地理本体Agent自治系统适应环境变化的协同能力，对复杂空间数据建立宏观有序的群体协同环境。 上述三个研究内容中，利用面向对象的遥感分析、分形和多层粗糙集对空间数据进行语义建模是研究的基础；而基于遥感的地理本体逻辑推理研究试图建立不同地理本体系统之间的语义联系；最后利用提出的基于语义对复杂的空间信息进行组织和管理，一定程度上解决空间数据随时间演化的问题。于是，基于语义的空间信息组织和管理就在地理本体的基础上建立起来。 1.2拟解决的技术难点和主要创新点 ①拟解决的技术难点 （a）空间数据无标度空间与遥感影像对象最佳分割尺度域之间关系的研究 该问题解决空间数据－多尺度遥感影像对象的最佳分割尺度，为对空间数据进行语义建模奠定基础，是实现地理本体研究紧密结合空间数据的关键。 11

（b）不同地理本体系统与多尺度遥感影像对象之间的映射关系研究

此问题的解决将突破传统的地理本体逻辑推理的模式，是实现基于遥感的地理本体推理的关键。 ②本课题的主要创新点

（a）针对空间数据的特征，提出利用遥感、分形和多层粗糙集进行语义建模的新理论。通过面向对象的遥感影像分析技术、多层粗糙集和分形理论对空间数据进行建模，有机地把空间信息的语义粒度与空间（遥感）数据进行融合，为地理本体研究提供了新途径。

（b）首次提出一种基于遥感的地理本体逻辑推理原理。通过探索不同领域地理本体系统的概念与多尺度遥感对象之间的映射关系，实现不同地理本体系统之间基于遥感的语义集成和互操作。

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二、课题目标和考核指标（包括应达到的主要技术指标和水平，应获得的发明专利等知识产权，及其他应考核的指标） 本项课题的预期目标是提出一个比较完善的基于语义的复杂空间信息组织和管理相关理论及技术体系，研发一个城市群地理本体原型系统，为实施复杂空间信息的组织和管理提供必要的理论和技术指导。详细内容如下： 2.1城市地理本体原型系统及其主要技术指标 开发武汉城市圈农业、林业、城市规划和园林领域的地理本体原型系统，以几个典型场景为例，通过分析空间信息查准率和查全率等指标，对课题提出的理论和技术方案进行验证。 该原型系统预期能达到如下技术要求： ? 实现地理本体概念与多尺度遥感影像的关联，对本体概念与遥感影像对象的关联度做定量描述，从而较为科学地描述空间信息。 ? 实现基于面向对象遥感影像分析技术的地理本体推理：原型系统将实现基于多尺度遥感影像的地理本体逻辑推理功能。 ? 实现基于地理本体Agent的空间信息自组织、自适应服务机制：为用户提供动态、高效的空间信息服务。 ? 预计系统的查全率提高30%，查准率提高10%。 2.2可获得专利等知识产权及人才培养情况 在本课题研究成果的基础上，申请2项专利。在国内外杂志、会议上发表10篇文章。培养10名左右研究生（含2－3名博士生）。

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三、课题的年度计划及年度考核指标 ① 2009年1－2009年3月，主要工作为： ? 整理资料，选择相关部门进行调研分析，形成调研报告，规划下阶段的工作； ? 讨论与分解课题研究任务，完成课题技术方案编制工作，分小组开展研究。 ② 2009年4月－2009年12月，确定城市地理本体设计思想和基本流程，研究武汉城市圈高分辨率遥感影像的多尺度分割及其分形特征的研究，该阶段将撰写6篇高质量的学术论文，进行一定的国际交流，具体内容如下： ? 面向对象的遥感分析及最佳尺度的研究，包括： ? 城市圈内不同城市地物特征研究； ? 针对不同地物的最佳分割尺度研究和特征属性的确定。 ? 分形城市研究，具体内容为： ? 研究不同尺度遥感影像对象的分形特征； ? 确定分形的无标度范围和分维计算原理； 2009年 探索分形无标度空间与遥感影像最佳分割之间的对应关系。 探讨基于面向对象遥感影像分析的地理本体推理机制研究，实现基于地理本体的空间信息动态组织与管理技术研究，撰写4篇论文，完成原型系统开发，并对实验中出现的问题，改进前期研究方案和理论，具体包括： ? 在武汉城市圈的Quick Bird（快鸟）遥感数据上建立原型系统； ? 2010年 建立评估体系，对基于语义的复杂空间信息组织和管理技术的理论进行量化的评估。 进行学术交流，总结研究成果，申请2项专利，形成总结报告，项目验收。 14

年 年 年 15

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