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地理本体研究综述
摘要：
地理本体是地理信息科学中的一个新兴的研究领域，
对于
解
决地理信息的建模、
语义互操作、
地学知识共享和重用等有着重
要
的应用价值和意义。
本文对目前国内外地理本体的研究和应用
现状进
行了综述。
关键词：地理本体
研究
综述
Overview of
Geo-ontology Research
Abstract:Geo-
ontology
is
a
novel
and
developing
research
field
in
geographic
information
science,
which
has
made
great
contributions
to
the
solution
of
geographic
information
modeling,
semantic
inter-operation,domain
knowledge
sharing
and
reusing,
paper
gives an overview
of current situation of
geo-ontology research at home
and
abroad.
Key Words:Geo-
ontology;Research;Overview
本体论
(ontology)
原本是一个哲学上的概念，指关于存在及其本
质和规律的学说，
后来用于研究实体存在性和实体存在的本质等方面
的通用理论
[1]
。近十多年来，本体论研究在计
算机科学中作为一种
能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型建模工具，
日益受到
重视，其重要性尤其在诸如知识工程、数据库设计、信息建模、
信息
检索与提取、知识管理和组织等领域得到认识和应用。
<
/p>
地理本体是地理信息科学的一个新兴的研究方向，
将本体论作为<
/p>
一种信息科学研究的方法论引入到地理信息科学中，
旨在解决地理
信
息系统发展的不足之处，实现地理信息的知识重用、知识共享、智能
< br>化、大众化和网络化推广，
目前广泛应用于地理信息集成、地理信息
检索、
道路寻找和智能体系统设计与开发、
社会及生
态环境研究等多
个应用领域。空间信息服务（
Spatial
Information Services
）是地理信
息服务
中的一种，
指提供空间数据和空间信息处理功能的服务。
本文<
/p>
将对空间数据服务中隐含的专家知识以本体形式来形式化描述和提
供推理支持，并对地理本体在空间数据服务中的应用技术进行探讨。
1
地理本体研究简介
将本体论引入地理
信息科学领域主要反映了一种研究中心的转
移，
即由过去片面强
调计算模式的形式化，
到目前对空间目标域本身
的关注
[2]
。地理信息科学中的本体论研究是高度跨学科的交叉研究，
与地理信息的认知、表达、互操作、尺度和不确定性密切相关。国内
外
研究人员在本体与地学的结合和应用上进行相应的研究。
1.1
地理本体的含义
在哲学上，
一般认为本体论是关于存在的理论。
在
信息科学领域，
本体论最有代表性的两个定义是：
Gruber
提出的
“
本体是概念化的明
确的说明
”[3]
；
Gu
arino
提出的
“
本体是关于形式化
词汇的意图含义的
逻辑理论
”[4]
。
可以看出，本体包含概念化（
conception
）
、明确
（
explicit
）
、形式化（
formal
）和共
享（
share
）四方面内容。
在信息科学中的本体是指工程上的人造物，
其目标是确定领域内
共同认可的词汇，
并从不同层次的形式化模型上给出这些词汇和词汇
间相互的明确定义，
从而获取相关领域的知识，
提供对该领域知识的
共同理解
[5]
< br>。
本体论作为一种信息科学研究的方法论被引入地理信
息科学，
其
研究起源于对朴素地理学
(
Naive Geography)
的研究，朴素地理学的研
究
旨在为建立大众化、智能化地理信息系统提供基础
[6]
。地理
知识、
信息与数据是客观知识世界的重要组成部分，
地理本体则
是把有关地
理科学领域的知识、
信息和数据抽象成由一个个具有
共识的对象
（或
实体）
，并按照一定的
关系而组成的体系，同时进行概念化处理和明
确的定义，最后以形式化表达的理论和方法
[7]
，地理本体包含哲学
本体和信息
本体的内涵。
使用地理本体，
通过对共享的地理概念进行
明确的形式化定义，
应用于地理信息共享与互操作、
< br>基于语义的地理
信息集成以及地理信息服务等方面。
<
/p>
地理本体的研究和应用对于地理信息科学的发展是非常必要的，
它
可以有效地弥补地理信息系统发展的不足，
有效地实现地理信息系
统的知识重用、知识共享、智能化、大众化和网络化推广，有效地完
善地理空间数据的
获取、更新与集成方法等
[8]
。地理本体在地理信
息科学领域受到广泛关注，
发挥了重要的作用，
具
有很好的发展和应
用前景。
1.2
地理本体的研究现状
从
20
世纪
90
年代末开始，
本体概念及其思想引起了地理信息科
学研究者的注意，
许多国际学术组织和研究机构开展了一系列相关研
究计划，
地理信息科学界的许多国际学术会议也设立了与本体相关的
讨论主题。
在地理本体基础理论研究方面，
主要针对地
理本体理论构成、
地
理本体的人文调查与实验研究、
地理本体的信息学研究，
特别是地理
本体的形式化
描述语言和工具，
以及本体创建和集成方法等方面进行
了广泛而
深刻的思索与探讨。
目前国外从事地理本体研究的组织和成果主要有以下几方面。
美
国国家航
空航天
局
NASA(National
Aeronautics
and
Space
Adminis
tration)
的
JPL
（
Jet Propulsion Lab
）
实验
室的
SWEET
（
Semantic
Web for Earth and Environmental Termino
logy
）
[9]
本体项目，
这套本体
的名词体系和名词语义基于
GCMD<
/p>
（
Global Change Master Directo
ry
，
全球变化主目录）项目的内容，同时在词语关系上充分使
用了
ISO1911X
系列的相关标准。
美国马里兰
（
Maryland<
/p>
）
大学进行的
COBRA
项目
（
Context Broker
Architecture
）提出了
SOUPA
（
Standard Ontologies for
Ubiquitous and