Разработка и реализация формальных онтологий пространственных данных и сервисов

• Автор: Динь Ле Дат
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМЫ ПОИСКА И ИНТЕГРАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ РЕСУРСОВ

1.1. Географическис информационные системы ГИС

1.2. Обзор и анализ имеющихся современных решений и технологий, связанных с публикацией и поиском пространственных ресурсов в Интернете.

1.2.1. Инфраструктура пространственных данных ИПД и геопортал, газеттер.

1.2.2. Распределенные ГИСсистемы.

1.2.3. Вебсервисы и геопространственные вебсервисы

1.2.4. Интероперабельность и семантический веб i .

1.3. Онтологический подход к представлению пространственных ресурсов

1.3.1. Понятие онтологии

1.3.2. Языки описания онтологии и .

1.4. Открытые международные стандарты обмена пространственных ресурсов
1.4.1. Спецификации Открытого Геопространственного Консорциума
1.4.2. v и v
1.4.3. Операция iii и метаданные
1.4.4. Стандарт I 0.
1.4.5. I 9 Географическая информация Сервисы.
1.4.6. Национальные стандарты по геоинформационным системам в России
1.5. Смежные работы.
1.6. Проблемы разработки ГИС
1.6.1. Проблемы эффективного поиска.
1.6.2. Семантическая интероперабельность
1.7. Выводы по главе
ГЛАВА 2. СТАНДАРТЫ, КОДИРОВКИ И ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕТАДАННЫХ
2.1. Современное состояние и проблемы.
2.2. Спецификация метаданных
2.3. Обзор и анализ международных спецификаций пространственных метаданных
2.3.1. I 5 Геог рафическая информация Метаданные.
2.3.2.
2.3.3. ГОСТ Р
2.3.4. 7.
2.3.5. i
2.3.6. I.
2.3.7. II
2.3.8. Другие популярные спецификации.
2.3.9. I 9 Географическая информация Метаданные Спецификация реализации.
2.4. Формализации спецификации метаданных.
2.5. Онтологический подход моделирования пространственных метаданных
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ АКАДЕМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕТАДАННЫХ И РАЗРАБОТКА ОНТОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ И СЕРВИСОВ
3.1. Цели и задачи
3.2. Академический профиль метаданных ГсоМЕТА 3.0 для пространственных
данных и сервисов.
3.2.1. Пакеты метаданных и отношения .между сущностями
3.2.2. Совместимость и соответствие со стандартами 1БО 5.
3.2.3. Расширение элементов метаданных для описания сервисов па основе
3.2.4. Расширение ядра 0 5.
3.3. Онтология пространственных данных и сервисов.
3.3.1. Расширение 0УЬсхемы ЕНИП РАН.
3.3.2. Расширение онтологии гсоданпых и научных ключевых слов ССМП.
3.3.3. Расширение онтологии сервисов на основе 1БО 9.
3.3.4. Общее описание классов в онтологии пространственных данных и сервисов
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И АПРОБАЦИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКОГО VПОРТАЛА НА ОСНОВЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОНТОЛОГИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ И СЕРВИСОВ
4.1. Проектирование и выводы имеющихся наработок, понимание технологических
направлений и решения ГеоМЕТА.
4.2. Архитектура и основные возможности системы ГеоМЕТА
4.2.1. Общая архитектура системы ГеоМЕТА.
4.2.2. Ядровый компонент системы ГсоМЕТА.
4.2.3. Общая схема интеграция участников системы ГеоМЕТА.
4.2.4. Вебпортал и возможности системы ГсоМЕТА.
4.2.5. Сервисные компоненты системы ГсоМЕТА
4.3. Применения системы ГсоМЕТА для решения прикладных информационноаналитических задач
4.4. Дальнейшие шаги по развитию системы.
4.5. Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Задача интеграции распределенных неоднородных источников геоинформационных данных решается путем выделения единой базовой схемы метаданных, реализованной в виде 0УЬонтологии на основе разработанного академического профиля метаданных ГеоМЕТА для обеспечения взаимопонимания т. Результатом интеграции станет единая среда, позволяющая осуществлять распределенный поиск геоинформационных данных и сервисов, визуализировать их, получать к ним доступ и обрабатывать необходимым образом. В четвертой главе описывается на основе разработанной онтологии пространственных данных и сервисов программное средство геоинформационноаналатической системы ГеоМЕТА, представляющее собой платформу для интеграции распределенных неоднородных источников геоинформационных данных и сервисов доступных в мире. Архитектура системы разрабатывалась на основе тщательного анализа большинства существующих на данный момент ИПД и геоинформационных порталов. Пространства ЕНИП РАН, что обеспечило возможность включения портала системы ГеоМЕТА в ЕНИП РАН. При реализации ГИСчасти системы использовались открытые решения, такие как МарВиПбег, веоБегуег и т. Автор выражает благодарность профессору Серебрякову В. А. за внимание к работе, замечания и методическую помощь во многом способствовавшие улучшению качества окончательного варианта рукописи. Автор признателен доценту Бездушному А. Н. за ценные консультации и всестороннюю поддержку данного исследования. Глава 1. Пространственные данные это цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах, пространственных и непространственных атрибутах . Компьютерное картографирование является методом, который позволяет анализировать этот значительный объем информации, сопоставляя данные и выявляя соответствия и различия между ними, а также позволяет визуализировать результаты обработки данных, что очень удобно для пользователя. Для решения этих задач применяются, прежде всего, географические информационные системы ГИС особый вид компьютерного программного обеспечения, позволяющий представить компьютерную карту, с одной стороны, как иллюстрацию любых выводов и положений, а с другой стороны, что более важно, как исследовательский инструмент, предоставляющий возможности для аналитической работы с источниками данных в пространственной форме включая их создание и представление в различных видах, в зависимости от целей исследования работы, позволяющей извлечь скрытую информацию, а также провести пространственный анализ на макро и на микроуровне , . Таким образом, современные геоинформационные системы это новый тип интегрированных информационных систем, которые включают не только традиционные методы обработки данных, но и обладают собственной спецификой организации, обработки и отображения пространственновременных данных. Именно поэтому ГИС используют в качестве многоцелевых систем. Одной из проблем, присущих разработке Геоинформационных Систем ГИС является проблема объема данных, которые нужно уметь собирать и хранить. В настоящий момент определенными организациями используются понастоящему объемные и представляющие реальную ценность наборы данных. Прочие, кто не знает о существовании таких баз данных, или у кого нет надежного механизма доступа и пользования информацией повторяют и во многом дублируют усилия друг друга в попытках создать то, что уже существует . В последние годы связанные с пространственнымиданнымиинформацией проблемы, такие как дублирование усилий, нестандартизированные подходы, отсутствие надлежащей осведомленности, были проанализированы и во многом поняты большей частью организаций. Поэтому такие организации в последние годы были заняты поисками механизмов, которые позволили бы им работать вместе в направлении разделения и обмена своими данными и ресурсами для предоставления эффективных информационных сервисов различным пользователям . Это соображение обуславливает срочность внесения ряда инициатив. В то же время, ряд таких инициатив уже на походе. Один из самых серьезных из них, реализованные на различных уровнях, это Инфраструктура Пространственных Данных i I. Подробности этой инициатив приведены ниже.