僅在于說(shuō)明本發(fā)明而不限制本發(fā)明。
[0034]—、空間信息處理流程知識(shí)模型
[0035]本發(fā)明知識(shí)模型基于空間信息處理流程和領(lǐng)域知識(shí)構(gòu)建，將空間信息處理流程抽象為簡(jiǎn)單任務(wù)、抽象任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)三種不同任務(wù)，任務(wù)通過(guò)語(yǔ)義標(biāo)注與領(lǐng)域知識(shí)相關(guān)聯(lián)，能夠代表一定的領(lǐng)域知識(shí)，不同的任務(wù)間具有一定的關(guān)系，能實(shí)現(xiàn)任務(wù)的分解和重新組合；基于任務(wù)與領(lǐng)域知識(shí)的關(guān)聯(lián)和人工智能規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)空間信息處理流程的自動(dòng)構(gòu)建、共享和知識(shí)重用。圖1所示為空間信息處理流程知識(shí)模型結(jié)構(gòu)圖，表示了任務(wù)本體和領(lǐng)域知識(shí)的組織關(guān)系。
[0036]任務(wù)的定義以及任務(wù)間關(guān)系如下:
[0037]抽象任務(wù)(Abstract Task)直接與領(lǐng)域知識(shí)相關(guān)聯(lián)，表示與特定領(lǐng)域知識(shí)相關(guān)的任務(wù)，主要包含概念定義、關(guān)系約束和規(guī)則約束，能夠表示某一個(gè)具體的空間信息分析處理功能以及其所屬的領(lǐng)域約束，是一種較高層次抽象的任務(wù)，不具有具體的輸入輸出參數(shù)。抽象任務(wù)可以由簡(jiǎn)單任務(wù)或者復(fù)雜任務(wù)實(shí)現(xiàn)。
[0038]簡(jiǎn)單任務(wù)(Simple Task)直接與空間信息處理方法(比如一個(gè)具體的空間信息服務(wù))相關(guān)聯(lián)，具有任務(wù)執(zhí)行前提以及任務(wù)執(zhí)行效果，執(zhí)行前提即當(dāng)前數(shù)據(jù)，執(zhí)行效果即執(zhí)行后的數(shù)據(jù)變化情況。若當(dāng)前的數(shù)據(jù)狀態(tài)滿(mǎn)足簡(jiǎn)單任務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的要求，則表示簡(jiǎn)單任務(wù)可以執(zhí)行，執(zhí)行完成后數(shù)據(jù)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，數(shù)據(jù)狀態(tài)的改變有三種:新數(shù)據(jù)的添加、舊數(shù)據(jù)的刪除和數(shù)據(jù)更新；否則簡(jiǎn)單任務(wù)不能執(zhí)行。簡(jiǎn)單任務(wù)是抽象層次較低的任務(wù)，可以作為一個(gè)抽象任務(wù)的某種具體實(shí)現(xiàn)方式。復(fù)雜任務(wù)(Complex Task)是一種抽象層次中等的任務(wù)。往上可以作為一個(gè)抽象任務(wù)的某種具體實(shí)現(xiàn)方式，往下可以分解為由一系列抽象任務(wù)構(gòu)成的任務(wù)流，成為任務(wù)層級(jí)網(wǎng)絡(luò)的銜接者。一個(gè)復(fù)雜任務(wù)可以看成是可以與其他空間信息處理子流程進(jìn)行組合的空間信息處理子流程，只是這個(gè)子流程不是具體的工作流，而是具備某種子工作流知識(shí)的抽象任務(wù)有序集，這樣就能夠更加靈活地實(shí)現(xiàn)空間信息處理流程的分解、共享和重用。復(fù)雜任務(wù)具有任務(wù)執(zhí)行前提和執(zhí)行效果。與簡(jiǎn)單任務(wù)不同的是，復(fù)雜任務(wù)的執(zhí)行前提不是對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，而是對(duì)其分解方向和應(yīng)用場(chǎng)景知識(shí)是否吻合來(lái)判定是否執(zhí)行該復(fù)雜任務(wù)，若執(zhí)行，則依次判定其子任務(wù)(即抽象任務(wù)有序集中抽象任務(wù))能否執(zhí)行；否則該復(fù)雜任務(wù)不能執(zhí)行。
[0039]二、任務(wù)本體知識(shí)描述
[0040]本發(fā)明中，所有的領(lǐng)域知識(shí)和各層任務(wù)都是用本體(RDF/0WL)來(lái)表示的。使用本體語(yǔ)言能夠很好地表達(dá)概念及概念間的關(guān)系，這種表述是規(guī)范的、明確的、形式化的，可共享的，并能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別。在任務(wù)本體關(guān)系的表示中，主要采用三元組的形式。比如表示抽象任務(wù)A可以由簡(jiǎn)單任務(wù)B實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單任務(wù)B與服務(wù)C相關(guān)聯(lián)，針對(duì)該關(guān)系構(gòu)建如下的資源描述框架:
[0041]定義任務(wù)taskB:
[0042]〈rdf: Descript1n rdf: about = ^http: / / Imar s.whu.edu.cn/GeoService/Task.0wl#taskB">
[0043]任務(wù)taskB為簡(jiǎn)單任務(wù):
[0044]〈rdf: type rdf: resource = "http://lmars.whu.edu.cn/GeoService/Task.0wl#SimpleTask〃/>
[0045]任務(wù)taskB是抽象任務(wù)taskA的一種實(shí)現(xiàn)方式:
[0046]〈task:1mplement rdf:resource = "http://lmars.whu.edu.cn/GeoService/Task.0wl#taskA〃/>
[0047]任務(wù)taskB具體可由服務(wù)serviceC實(shí)現(xiàn):
[0048]<task:1nvoke rdf:resource = ^http://Imars.whu.edu.cn/GeoService/Task.0wl#serviceC〃/>
[0049]〈/rdf:Descript1n〉
[0050]三、實(shí)現(xiàn)過(guò)程
[0051]在用戶(hù)應(yīng)用空間信息處理知識(shí)模型來(lái)創(chuàng)造新的領(lǐng)域相關(guān)的應(yīng)用之前，要建立和完善領(lǐng)域本體庫(kù)和任務(wù)本體庫(kù)，這些資源都是以本體的形式存儲(chǔ)。計(jì)算機(jī)通過(guò)解析本體來(lái)獲取知識(shí)，用于空間信息處理流程的自動(dòng)構(gòu)建。
[0052]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)過(guò)程的步驟如下:
[0053](I)構(gòu)建任務(wù)模型本體。
[0054]所構(gòu)建的任務(wù)模型本體包括簡(jiǎn)單任務(wù)本體、抽象任務(wù)本體、復(fù)雜任務(wù)本體、各任務(wù)本體間關(guān)系、簡(jiǎn)單任務(wù)本體和復(fù)雜任務(wù)本體的執(zhí)行前提和執(zhí)行效果。
[0055](2)建立領(lǐng)域本體庫(kù)(domain, owl)。
[0056]領(lǐng)域本體(domain ontology)是領(lǐng)域知識(shí)的抽象，概念明確，容易形式化和共享。例如，地球科學(xué)知識(shí)本體、數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)本體等均為領(lǐng)域本體。本發(fā)明領(lǐng)域本體庫(kù)集合了不同應(yīng)用領(lǐng)域的本體知識(shí)，常規(guī)使用的概念集合(如時(shí)間度量、長(zhǎng)度量算等)、空間信息處理相關(guān)的領(lǐng)域概念(如投影、坐標(biāo)系等)。即，本發(fā)明領(lǐng)域本體庫(kù)包含應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的概念本體及方法本體，概念本體即應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)概念及概念間的關(guān)系，方法本體即應(yīng)用領(lǐng)域的特定方法。例如，地球空間領(lǐng)域，有“自然災(zāi)害”概念，也有“滑坡”、“泥石流”等具體的災(zāi)害概念，“滑坡”和“泥石流”均屬于“自然災(zāi)害”，“滑坡”的發(fā)生可能引發(fā)“泥石流”，上述概念和各概念間關(guān)系的表示即地球空間領(lǐng)域的概念本體。在地球空間領(lǐng)域，可利用一定的方法來(lái)進(jìn)行投影變換或坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，這些投影變換或坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法即地球空間領(lǐng)域的方法本體。
[0057](3)建立任務(wù)本體庫(kù)(task, owl)。
[0058]任務(wù)本體庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)簡(jiǎn)單任務(wù)本體、抽象任務(wù)本體和復(fù)雜任務(wù)本體。任務(wù)本體庫(kù)在對(duì)領(lǐng)域本體和空間信息處理知識(shí)模型進(jìn)行引用之后，就能夠表述與領(lǐng)域本體相關(guān)聯(lián)的任務(wù)(抽象任務(wù)、簡(jiǎn)單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù))，以及任務(wù)之間的關(guān)系，從而形成層次結(jié)構(gòu)的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
[0059](4)建立數(shù)據(jù)資源庫(kù)(dataSource.0wl)。
[0060]數(shù)據(jù)資源庫(kù)中數(shù)據(jù)都是當(dāng)前任務(wù)下的數(shù)據(jù)表示，包括初始數(shù)據(jù)及任務(wù)執(zhí)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。每當(dāng)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)處理后，若數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)資源庫(kù)中數(shù)據(jù)就將會(huì)被新數(shù)據(jù)記錄替代，數(shù)據(jù)資源庫(kù)中有數(shù)據(jù)記錄添加、數(shù)據(jù)記錄刪除、數(shù)據(jù)記錄更新三種基本操作，足以表示數(shù)據(jù)狀態(tài)的變化。
[0061](5)在任務(wù)本體庫(kù)中建立抽象任務(wù)本體。
[0062]根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域已有的空間信息處理流程建立抽象任務(wù)本體，抽象任務(wù)本體直接與領(lǐng)域知識(shí)關(guān)聯(lián)，用來(lái)表示某具體的空間信息處理功能。將抽象任務(wù)本體和相關(guān)的領(lǐng)域本體進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對(duì)抽象任務(wù)本體進(jìn)行語(yǔ)義描述并存入任務(wù)本體庫(kù)。抽象任務(wù)本體的語(yǔ)義描述包括關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域本體、參數(shù)約束和實(shí)現(xiàn)該抽象任務(wù)本體的復(fù)雜任務(wù)本體和/或簡(jiǎn)單任務(wù)本體，參數(shù)約束根據(jù)抽象任務(wù)本體功能的語(yǔ)義描述確定。抽象任務(wù)本體功能的語(yǔ)義描述包含范性的空間信息相關(guān)描述和特性的功能描述，空間信息相關(guān)描述包括時(shí)間約束、空間參考、地域范圍等，時(shí)間約束主要約束空間數(shù)據(jù)的時(shí)間范圍，空間參考主要約束空間數(shù)據(jù)的空間參考系數(shù)，地域范圍主要約束空間數(shù)據(jù)的空間范圍。特性的功能性描述需要建立在特定的領(lǐng)域相關(guān)的本體上。比如語(yǔ)義描述“水文領(lǐng)域，獲取洪水淹沒(méi)區(qū)域可以有多種方法，包括利用遙感影像提取、利用DEM提取等”，上述語(yǔ)義描述實(shí)