一種基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于位置服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在多種語義位置之間相互轉(zhuǎn)換的方法。【背景技術(shù)】
[0002] 隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、移動定位以及智能移動終端的普及與應(yīng)用，位置服務(wù)已成 為維護國家安全、提高遂行能力、構(gòu)建智慧城市、實現(xiàn)智能交通等的重要基礎(chǔ)支撐，特別是 人類應(yīng)急重大自然災(zāi)害、重大突發(fā)公共安全事件的必備基礎(chǔ)。
[0003] 人們通過計算機對位置信息描述的方式多種多樣，如地圖、地名、郵編、電話號碼、 IP地址等，都能夠直接或間接的表達一個精確或模糊的位置信息，從而形成了多種"語義位 置"。一方面，在一定的情景中，需要有特定的位置描述方式，而由于位置信息源的多樣性， 在一個位置處可能包含多種位置信息，因此必須通過位置之間的轉(zhuǎn)換才能實現(xiàn)統(tǒng)一的位置 描述；另一方面這些信息存在空間、時間或語義上的關(guān)聯(lián)性，為了建立多種位置信息之間的 語義關(guān)聯(lián)關(guān)系，也需要借助語義位置之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而利用這種關(guān)聯(lián)關(guān)系可以描述全 息位置多維度信息之間的空間依賴、時間依賴和語義依賴。
[0004] 目前針對語義位置相關(guān)領(lǐng)域有關(guān)的研宄取得的專利主要是研宄語義位置的提 取、構(gòu)建方面。例如《基于語義位置模型的位置信息結(jié)構(gòu)化提取方法及系統(tǒng)》（專利號 201410768372. 9)，《上下文信息使用系統(tǒng)、裝置和方法》（專利號200980162448. 0)、《一種 面向自然語言的位置信息提取方法》（專利號201310246368. 1)，以上專利涉及如何從其他 信息中提取、構(gòu)建語義位置信息，但是未涉及多種語義位置的轉(zhuǎn)換；
[0005] 對于語義位置轉(zhuǎn)換的原理、框架及具體方法，國內(nèi)目前暫無相關(guān)研宄，國外也有一 些文獻對語義位置的介紹，對語義位置的特征及表達方式提出了一些基礎(chǔ)的模型，其中主 要有〈〈Location and its semantics in location-based services〉〉、〈〈A formalization for semantic location granules》等。但是上述文獻也并未提出語義位置轉(zhuǎn)換的模型及 方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對以上問題，本發(fā)明提供了一種位置語義網(wǎng)絡(luò)的模型以及基于該模型實現(xiàn)不同 類型的語義位置實體的轉(zhuǎn)換方法，其目的是通過一種模型化、規(guī)則化的方法，建立不同語義 位置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及映射關(guān)系，并通過這些關(guān)系按照一定的規(guī)則進行評價，從而判定兩 個不同語義位置之間的轉(zhuǎn)換的有效性，轉(zhuǎn)換的判定結(jié)果有：語義位置等同、語義位置不等 同、語義位置包含、語義位置關(guān)聯(lián)、無法轉(zhuǎn)換。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征 在于，包括以下步驟：
[0008] 步驟1 :基于位置本體的特征，定義可擴展的語義位置邏輯描述模型，此模型中每 種語義位置都包含位置類型、位置名稱、所屬粒度、幾何范圍、與其他位置的語義關(guān)系、各類 應(yīng)用場景下的角色這6個特征項；基于該模型，建立各類位置本體實例數(shù)據(jù)庫，形成位置本 體庫；
[0009] 步驟2 :定義一個位置語義網(wǎng)模型，該模型將多種語義位置實體作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié) 點，以位置與位置之間的語義關(guān)系為弧段（這種關(guān)系具有一定的標(biāo)識），對語義位置實體構(gòu) 建實體與實體（節(jié)點與節(jié)點）之間的語義關(guān)系；
[0010] 步驟3 :基于步驟2定義的位置語義網(wǎng)進行語義位置的語義相似性推理，獲得位置 的相似度；
[0011] 步驟4 :基于步驟1建立的位置本體庫，進行語義位置的空間映射計算來進行空間 位置一致性的判定；
[0012] 步驟5 :根據(jù)步驟3中位置的相似度、步驟4中的空間位置一致性判定結(jié)果兩個維 度進行評價，評價位置轉(zhuǎn)換的可行性以及轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度；其中空間位置一致性為判定的先決 條件，如果空間位置一致性的判定結(jié)果為不一致，則位置無法轉(zhuǎn)換。
[0013] 作為優(yōu)選，步驟1中所述的位置類型特征項，包括絕對位置、相對位置和三維位 置；所述的絕對位置包括標(biāo)準(zhǔn)地址、經(jīng)煒度、郵政編碼、電話號碼、IP地址及其他絕對地址； 所述的相對位置包括自我中心位置、線性參考位置、其他位置；所述的三維位置包括三維定 位位置及其他三維位置。
[0014] 作為優(yōu)選，步驟2中構(gòu)建實體與實體之間的語義關(guān)系包括以下類型：實例關(guān)系、分 類關(guān)系、從屬關(guān)系、聚類關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系、近似關(guān)系，以及由以上6種關(guān)系復(fù)合而成的多元關(guān) 系。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟3中所述的語義相似性推理的方法包括關(guān)系繼承法、關(guān)系傳遞法、 相似性匹配法。
[0016] 作為優(yōu)選，步驟4中所述的空間位置一致性的判定，這種判定在不同位置描述粒 度下，由于空間幾何圖形的表達尺度不一致，因此需要通過多尺度的幾何分析，綜合進行位 置一致性的判定；所述的多尺度的幾何分析包括不同粒度下的位置精度、以及幾何圖形之 間的空間距離計算。
[0017] 與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下：
[0018] 1、本發(fā)明采用的基于語義網(wǎng)絡(luò)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，適用于多種語義位置的轉(zhuǎn) 換，通過建立以語義位置為節(jié)點，以多元關(guān)系為弧段的語義位置網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)語義位置在知識 層面的關(guān)系建立及轉(zhuǎn)換，適用于不同位置描述粒度的語義位置轉(zhuǎn)換；
[0019] 2、本發(fā)明定義了可擴展的位置類型及地圖表達粒度模型，對目前位置服務(wù)領(lǐng)域絕 大多數(shù)的位置描述方式以及表達粒度做了定義，并支持?jǐn)U展。
【具體實施方式】
[0020] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進 一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明提供的一種基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟1 :基于位置本體的特征，定義可擴展的語義位置邏輯描述模型，此模型中每 種語義位置都包含位置類型、位置名稱、所屬粒度、幾何范圍、與其他位置的語義關(guān)系、各類 應(yīng)用場景下的角色這6個特征項；基于該模型，建立各類位置本體實例數(shù)據(jù)庫，形成位置本 體庫；
[0023] 其中位置類型特征項，包括絕對位置、相對位置和三維位置；所述的絕對位置包括 標(biāo)準(zhǔn)地址、經(jīng)煒度、郵政編碼、電話號碼、IP地址及其他絕對地址；所述的相對位置包括自 我中心位置、線性參考位置、其他位置；所述的三維位置包括三維定位位置及其他三維位 置；位置類型定義如表1所示：
[0024] 表1 :位置類型定義
[0025]
【主權(quán)項】
1. 一種基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1:基于位置本體的特征，定義可擴展的語義位置邏輯描述模型，此模型中每種語 義位置都包含位置類型、位置名稱、所屬粒度、幾何范圍、與其他位置的語義關(guān)系、各類應(yīng)用 場景下的角色這6個特征項；基于該模型，建立各類位置本體實例數(shù)據(jù)庫，形成位置本體 庫； 步驟2 :定義一個位置語義網(wǎng)模型，該模型將多種語義位置實體作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，以 位置與位置之間的語義關(guān)系為弧段，對語義位置實體構(gòu)建實體與實體之間的語義關(guān)系； 步驟3 :基于步驟2定義的位置語義網(wǎng)進行語義位置的語義相似性推理，獲得位置的相 似度； 步驟4 :基于步驟1建立的位置本體庫，進行語義位置的空間映射計算來進行空間位置 一致性的判定； 步驟5 :根據(jù)步驟3中位置的相似度、步驟4中的空間位置一致性判定結(jié)果兩個維度進 行評價，評價位置轉(zhuǎn)換的可行性以及轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度；其中空間位置一致性為判定的先決條件， 如果空間位置一致性的判定結(jié)果為不一致，則位置無法轉(zhuǎn)換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征在于：步驟1 中所述的位置類型特征項，包括絕對位置、相對位置和三維位置；所述的絕對位置包括標(biāo)準(zhǔn) 地址、經(jīng)煒度、郵政編碼、電話號碼、IP地址及其他絕對地址；所述的相對位置包括自我中 心位置、線性參考位置、其他位置；所述的三維位置包括三維定位位置及其他三維位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步驟2中 構(gòu)建實體與實體之間的語義關(guān)系包括以下類型：實例關(guān)系、分類關(guān)系、從屬關(guān)系、聚類關(guān)系、 拓?fù)潢P(guān)系、近似關(guān)系，以及由以上6種關(guān)系復(fù)合而成的多元關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征在于：步驟3 中所述的語義相似性推理的方法包括關(guān)系繼承法、關(guān)系傳遞法、相似性匹配法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，其特征在于：步驟4 中所述的空間位置一致性的判定，這種判定在不同位置描述粒度下，由于空間幾何圖形的 表達尺度不一致，因此需要通過多尺度的幾何分析，綜合進行位置一致性的判定；所述的多 尺度的幾何分析包括不同粒度下的位置精度、以及幾何圖形之間的空間距離計算。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于位置語義網(wǎng)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，本發(fā)明采用的基于語義網(wǎng)絡(luò)的語義位置轉(zhuǎn)換方法，通過建立以語義位置為節(jié)點，以多元關(guān)系為弧段的語義位置網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)語義位置在知識層面的關(guān)系建立及轉(zhuǎn)換，適用于不同位置描述粒度的語義位置轉(zhuǎn)換，適用于多種語義位置的轉(zhuǎn)換；本發(fā)明定義了可擴展的位置類型及地圖表達粒度模型，對目前位置服務(wù)領(lǐng)域絕大多數(shù)的位置描述方式以及表達粒度做了定義，并支持?jǐn)U展。
【IPC分類】G06F17-27, G06F17-30
【公開號】CN104850541
【申請?zhí)枴緾N201510303765
【發(fā)明人】李霖, 周冬波, 邢小雨, 王維
【申請人】武漢大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年6月4日