42、基于本体的地理数据集成框架

基于本体的地理数据集成框架

1. 引言

空间数据基础设施（SDIs）能让用户访问、重用和集成来自多个源头的地理信息（GI）。如今，服务提供商借助Web服务技术，为用户提供地理空间数据的访问入口，同时开放基础处理功能。这种方式不仅能标准化、灵活且透明地发布底层数据，还能向应用程序隐藏数据访问和检索的细节。在符合开放地理空间联盟（OGC）标准的SDIs中，地理空间数据通过Web要素服务（WFS）进行传输。每个WFS都会提供一个要素类型模式（FTS），它是服务所导出要素类型的XML模式，用户可通过FTS对数据源进行查询和更新操作。OGC给出的规范实现了GI的语法互操作性和编目功能。

在数据共享架构（包括SDIs）里，解决语义异质性是关键所在。无论用户发出查询请求，还是进行数据共享操作，都需要协调数据源之间的语义差异。通常，语义映射用于定义如何将数据从一个数据源转换到另一个数据源，以保留数据的语义；或者将在一个数据源上提出的查询重写为另一个数据源上的查询。然而，这些映射的指定过程既耗费人力又容易出错，在典型的数据集成场景中，这部分工作占据了一半以上的工作量。而且，当处理半结构化数据时，由于其在添加新属性方面的灵活性，会产生更多的模式变体，从而加剧了语义异质性问题。一种可行的解决办法是通过本体来明确知识，也就是利用本体描述领域术语和WFS服务的数据。

当前在地理空间领域的研究提出，使用描述逻辑（DL）本体来改进地理信息的发现和检索。某框架采用混合本体方法，每个通过WFS提供的要素类型模式由特定的应用概念描述，这些概念基于共享词汇表中的属性和类构建。共享词汇表由领域本体表示，其中包含领域的基本术语（原语），这些术语在单独的应用本体中组合，用于描述要素类型的语义。该领域内的所有参与者都对领域本