04基于本体和约束理论的统一时空数据模型研究
基于本体论的个性化网络信息检索
基于本体论的个性化网络信息检索
李学庆;贾玉文
【期刊名称】《图书馆学研究》
【年(卷),期】2007()1
【摘要】传统的网络信息检索存在很多缺陷,导致检索效率低下。
本文提出了一种基于本体论的个性化网络信息检索的模型。
该模型的实现可以在一定程度上缓解Internet网上信息过载的问题,提供用户个性化信息检索服务,提高网络信息检索的准确率。
【总页数】4页(P67-70)
【关键词】本体论;个性化;信息检索
【作者】李学庆;贾玉文
【作者单位】辽宁师范大学管理学院;辽宁师范大学信息管理系
【正文语种】中文
【中图分类】G250.73
【相关文献】
1.一种基于本体论的个性化网络信息检索模型 [J], 陆虹
2.基于本体论的网络信息检索 [J], 张鼐
3.基于本体论的网络体育信息检索 [J], 李学砦
4.基于神经网络的个性化信息检索模型研究 [J], 胡旷达
5.基于本体论的个性化信息检索 [J], 李娟
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时空数据分析开题报告(3篇)
第1篇一、课题背景与意义随着信息技术的飞速发展，时空数据已成为现代城市规划、交通管理、环境监测、灾害预警等领域的重要数据资源。
时空数据分析作为一种跨学科的研究方法，旨在挖掘时空数据中的潜在规律，为决策提供科学依据。
本课题旨在研究时空数据分析的方法、技术及其在相关领域的应用，具有重要的理论意义和应用价值。
二、国内外研究现状1. 国外研究现状国外在时空数据分析领域的研究起步较早，已经形成了一套较为成熟的理论体系和技术方法。
例如，美国地理信息系统协会（AGILE）和欧洲地理信息系统协会（EURISA）等组织在时空数据分析方面开展了大量的研究工作。
国外的研究主要集中在以下几个方面：- 时空数据模型与表示方法：如时空立方体、时空数据流等。
- 时空数据挖掘与可视化：如时空关联规则挖掘、时空聚类分析等。
- 时空数据管理：如时空数据库、时空数据索引等。
2. 国内研究现状近年来，我国在时空数据分析领域也取得了显著成果。
国内的研究主要集中在以下几个方面：- 时空数据建模与处理：如时空数据压缩、时空数据质量评估等。
- 时空数据分析方法：如时空趋势分析、时空异常检测等。
- 时空数据应用：如城市规划、交通管理、环境监测等。
三、研究内容本课题拟研究以下内容：1. 时空数据模型与表示方法- 研究时空数据的基本概念、属性和特征。
- 探讨时空数据模型的设计与实现，如时空立方体、时空数据流等。
- 分析时空数据的表示方法，如时间序列、空间网格等。
2. 时空数据分析方法- 研究时空数据挖掘的基本方法，如关联规则挖掘、聚类分析等。
- 探讨时空数据的可视化技术，如时空地图、时空轨迹等。
- 研究时空数据的异常检测方法，如时空异常点检测、时空异常区域检测等。
3. 时空数据应用- 分析时空数据在城市规划、交通管理、环境监测等领域的应用需求。
- 研究时空数据在灾害预警、应急救援等领域的应用技术。
- 探讨时空数据在智慧城市、智能交通等领域的应用前景。
时空数据的数学建模及其应用研究
时空数据的数学建模及其应用研究随着科技的发展，人们能接触到的数据日益庞大，其中包括了大量的时空数据。
时空数据是指在空间和时间上都具有变化的数据，广泛存在于气象、水文、交通、地质等许多领域，对于相关行业的决策者和研究者来说具有重要的参考价值。
因此，如何从海量数据中提取有效的信息，对于决策和研究都非常必要。
时空数据的建模是指建立一个能够捕捉关键时空因素的数学模型，用以描述数据变化规律。
在建模过程中，需要根据实际情况确定数据处理方法、模型类型和参数以及评估模型的准确度等问题。
其中，统计学输入数据和计算机科学技术是时空数据处理的关键因素。
时空数据的建模常采用的方法包括串行方法和空间自回归模型。
串行方法是通过将时间序列数据重复出现在空间上来建立模型。
该方法有利于保持模型的简洁性和可读性，但也容易造成信息的损失。
空间自回归模型则是通过将空间数据的每一点作为一个变量，建立空间变量间的线性关系来描述空间随时间的变化规律。
该方法可以直接捕捉空间变量之间的相关性，但可能会因空间自相关性影响而导致误差增大。
对于时空数据的应用研究，主要涉及到以下几个方面：1. 气象预测：气象预测是时空数据分析的一个重要领域。
在此领域中，利用卫星遥感技术获取的海量气象数据，可以通过建立时空气象模型，提供预测和预警服务。
时空气象模型不仅可以预测气温、降水等基本气象量，还可以用于高空气压与风力的预测，为航空、航海等行业的决策者提供实时气象信息。
2. 交通规划：时空数据也可以应用于交通规划中。
通过收集交通流量、车速等数据并建立时空交通流模型，可以优化城市道路网络的布局和规划城市公共交通系统。
基于时空数据的交通规划方法已经被成功应用于多个国际城市，如美国、英国、荷兰等。
3. 地震分析：时空数据还可以用于地震分析。
通过收集地震震级、震源深度等相关数据，并建立时空地震预测模型，可以有效地预测地震发生的概率和震级，并及时发布地震预警信息，减少地震灾害造成的损失。
时空数据治理与时空数据交互实践
时空数据治理与时空数据交互实践摘要:为了适应生态文明建设和自然资源部门“两统一”职责要求,结合自然资源部的相关信息化部署,吸收和总结已有信息化经验,提出一种符合自然资源行政主管部门实际需要的自然资源数据治理体系构建思路,包括构建自然资源数据标准规范体系､三维立体自然资源“一张图”大数据体系,空间-业务-时态关系,分布式数据管理机制､更新维护机制四个主要内容,探讨了在数据治理体系基础上通过自然资源大数据深度挖掘､分析､预测辅助自然资源监管决策的应用方向｡最后,介绍了利用国土空间基础信息平台大数据中心支撑自然资源数据治理体系构建和运转的实践案例｡关键词：时空信息;数据汇聚;数据治理;共享交换;0引言2017年原国土资源部､国家测绘地理信息局联合印发了《国土空间基础信息平台建设总体方案》｡方案提出要建设国土空间基础信息数据的相关标准规范和数据资源体系｡随着自然资源部的组建,国土资源-自然资源信息化在新形势下有了新内涵｡2019年11月,自然资源部印发了《自然资源部信息化建设总体方案》,方案要求建立三维立体自然资源“一张图”,整合､集成和规范土地､地质､矿产､海洋､测绘地理信息等各类数据库,按照统一的标准,构建“地上地下､陆海相连”的统一的自然资源“一张图”大数据体系｡接下来,时空大数据将进一步开放,实现跨层级､跨地域､跨系统､跨部门､跨业务的信息资源共享和应用｡1多源时空数据汇聚治理1.1多源异构数据自适应汇聚通过调研发现,各政府部门的信息化建设水平参差不齐,其数据资源的对外共享形态各有差异,主要呈现为服务接口､数据库和文件3种类型[5]｡每种类型还存在着不同的技术实现手段,比如服务接口类型资源,包括符合OGC标准的地理信息服务､SOAP协议的WebService接口以及轻量级的RESTful服务接口等;数据库类型资源,存在于不同的数据库平台,包括主流的Oracle､SQLServer､MySQL､PostgreSQL､DB2和GBase等;文件类型资源,既包括不同地理信息平台数据格式的文件,如SHPFile､Geodatabase､SDB,也包括文档､多媒体文件等｡针对上述类型数据,按照各部门对数据资源的管理要求,建立物理汇聚和逻辑汇聚2种数据汇聚方式｡传统的物理汇聚方式,是将数据抽取加载到本地数据仓库中进行集中存储｡而逻辑汇聚方式,其数据资源仍然存放于各数据提供部门,通过建立适配服务接口､数据库和文件等类型数据的在线汇聚通道(如图1所示),将各部门离散的数据资源从逻辑上统一接入时空大数据平台,进行集中管理,数据需求部门可依托平台实时查询数据提供部门相关数据资源,实现数据资源的按需快速响应和服务｡图1数据在线汇聚1.2数据资源自动化治理汇聚的各部门数据资源质量往往参差不齐,主要问题如下:数据资源字段信息不完整;数据内容不规范,未清理部分垃圾数据､测试数据;数据格式非结构化,易用性不高;部分数据更新不及时,时效性差｡为解决上述问题,需要同步从管理和技术层面着手｡管理层面,通过管理办法和考核机制对部门共享数据的责任及义务进行约束,从源头上解决部门不愿意提供,或者提供数据不规范､质量不高的问题｡严格管理数据汇聚审核业务流程,对不符合标准规范要求的数据予以驳回,把好数据质量关｡技术层面,不断强化后台数据治理的能力,通过ETL(数据抽取､转换和加载)技术,构建基于业务模型和作业管理的自动化数据治理工作流,将分布､异构的数据资源抽取到临时中间层后进行清洗､转换和集成,最后加载到数据仓库中｡按照应用要求制定数据质量检测规则,对数据资源进行全生命周期的质量巡检,实现自动快速定位数据质量问题｡1.3数据需求清单管理机制时空大数据在共享应用过程中存在汇聚数据与被需求数据之间不匹配的问题,需要提前从业务应用角度出发,获取真实的数据需求｡因此在数据汇聚阶段,通过联合各部门,梳理并建立数据需求清单,把实际需求转化为数据汇聚目录,最大化实现数据内容与业务应用有效契合,提升数据资源应用成效｡2信息资源共享交换2.1标准化服务发布建立支持各类型数据服务化的发布引擎,实现时空大数据平台所有服务统一出口｡对各类数据库表､文件进行服务化,生成标准格式的查询服务接口;对各类数据服务接口进行代理,支持带验证服务与不带验证服务代理｡平台服务接口采用Token机制控制访问权限,记录细粒度的访问日志｡2.2数据交换模式数据交换主要包括2种模式,一种是用户通过平台提供的服务接口自行查询获取相关信息资源:另外一种则是由平台通过前置交换的方式主动向用户指定的目标地址推送数据｡前置交换的中转作用能够隔离业务系统,保障业务系统的运行不被信息共享交换所影响｡每台前置交换服务器可作为一个子节点,代替中心节点单独运行数据交换任务,通过前置交换服务器网状部署结构,实现分布式运行计算,减轻中心节点的计算压力,提高共享交换运行效率,前置交换架构如图2所示｡图2前置机数据交换2.3数据安全管理时空大数据应严格按照《中华人民共和国数据安全法》、《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》、《基础地理信息公开表示内容的规定》、《公开地图内容表示若干规定》、《遥感影像公开使用管理规定》等国家对地理信息安全管控的相关规定，对时空大数据资源内容进行基础版、政务版和公众版的分类分版管理，明确数据安全主体责任。
基于时空数据的异构数据融合与集成算法研究
基于时空数据的异构数据融合与集成算法研究随着时空数据的快速增长和异构数据的广泛应用，如何有效地融合和集成时空数据成为了研究的热点问题。
本文将从理论和应用两个方面，对基于时空数据的异构数据融合与集成算法进行深入研究。
一、理论研究1. 异构数据融合理论异构数据融合是指将来自不同来源、不同类型、不同结构的时空数据进行整合，以提取更全面、准确、一致的信息。
在异构数据融合中，需要解决如何对不同类型的时空数据进行统一建模、如何处理不同精度和分辨率的时空信息等问题。
2. 异构数据集成理论异构数据集成是指将来自不同领域、不同地域以及不同时间段的时空信息进行整合分析。
在异构数据集成中，需要解决如何处理来自多个源头的信息冲突和一致性问题，以及如何建立有效地模型来描述多源信息之间的关系等问题。
3. 异质性度量与处理在基于时空信息融合与集成算法中，需要对异质性进行度量和处理。
异质性度量可以通过计算不同数据源之间的相似性和差异性来实现，而处理异质性可以通过数据变换、特征选择和特征融合等方法来实现。
二、应用研究1. 空间数据融合与集成算法空间数据融合与集成算法是基于空间信息的异构数据融合与集成研究的重要内容。
通过对不同空间分辨率、不同投影方式以及不同坐标系的空间数据进行整合，可以提高对地球表面特征和过程的认识。
2. 时间数据融合与集成算法时间数据融合与集成算法是基于时间信息的异构数据融合与集成研究的重要内容。
通过对不同时段、不同频率以及不同时间尺度下的时间数据进行整合，可以揭示出地球表面特征和过程随时间变化的规律。
3. 时空关联分析时空关联分析是基于时空信息进行关联规则挖掘和模式识别研究的重要内容。
通过对时空信息中存在关联关系或相似模式进行挖掘，可以帮助人们更好地理解地球表面特征和过程之间的相互作用。
三、算法研究1. 基于统计方法的时空数据融合与集成算法基于统计方法的时空数据融合与集成算法是一种常用的数据融合与集成方法。
通过建立统计模型，对不同类型、不同分辨率、不同精度的时空数据进行整合，可以提高对地球表面特征和过程的认识。
《2024年空间计量模型的理论和应用研究》范文
《空间计量模型的理论和应用研究》篇一一、引言空间计量模型是一种统计工具，用于处理和分析具有空间相关性的数据。
随着地理信息系统（GIS）和遥感技术的快速发展，空间数据的获取和分析变得越来越重要。
空间计量模型能够有效地捕捉和处理空间数据中的空间依赖性和异质性，为政策制定、城市规划、环境监测等领域提供了强大的分析工具。
本文将对空间计量模型的理论和应用进行深入研究。
二、空间计量模型的理论基础1. 空间自相关空间自相关是空间计量模型的核心概念之一。
它描述了地理空间中某一属性值与其相邻地区属性值之间的相关性。
空间自相关可以分为正相关和负相关，即相邻地区的属性值相似或相反。
2. 空间异质性空间异质性指的是空间数据在地理空间上表现出非均匀性和不规律性。
空间异质性对传统计量模型提出了挑战，因为传统计量模型通常假设数据具有同质性。
空间计量模型通过引入空间权重矩阵来考虑空间异质性。
3. 模型类型空间计量模型包括多种类型，如空间自回归模型、空间误差模型、地理加权回归模型等。
这些模型根据数据的不同特点，采用不同的方法处理空间自相关和异质性问题。
三、空间计量模型的应用研究1. 政策制定空间计量模型可以用于政策制定过程中，对政策效果进行评估和预测。
例如，在城市规划中，可以通过建立空间计量模型，分析不同政策对房价、人口分布等的影响，为政策制定提供科学依据。
2. 环境监测环境监测是空间计量模型的另一个重要应用领域。
通过建立空间计量模型，可以分析环境污染的空间分布和变化趋势，为环境保护和治理提供科学依据。
例如，可以利用空间计量模型分析空气质量指数的空间分布和影响因素，为空气质量管理和改善提供决策支持。
3. 公共卫生领域在公共卫生领域，空间计量模型也被广泛应用。
例如，可以通过建立空间计量模型，分析不同地区居民的健康状况及其影响因素，为卫生资源配置和健康政策制定提供依据。
此外，还可以利用空间计量模型进行流行病传播的预测和防控。
四、案例分析以某城市房价预测为例，介绍空间计量模型的应用。
本体学习:原理、方法与相关进展
本体学习：原理、方法与相关进展
孔敬
【期刊名称】《情报学报》
【年(卷),期】2006(025)006
【摘要】本体学习是自动或半自动构建本体的一系列方法和技术.本文概述了本体学习的研究状况,描述了本体学习的框架结构,总结了本体学习的技术、方法与算法,提出了当前本体学习研究的问题与难题以及进一步研究方向.
【总页数】9页(P657-665)
【作者】孔敬
【作者单位】中国科学院文献情报中心,北京,100080;中国社会科学院民族学与人类学研究所网络信息中心,北京,100081;中国科学院研究生院,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】G35
【相关文献】
1.基于本体学习方法的概念关系提取研究 [J], 谢彩云;余宏;王竞
2.一种基于决策树的数据库本体学习优化方法 [J], 丁嘉伟;刘秀磊;白雪瑞;刘旭红;刘京志;尹静
3.基于本体学习方法的网络舆情分析系统设计 [J], 谢彩云
4.磷酸化多肽的富集原理及相关富集方法的研究进展 [J], 罗垠健;张启伟;肖琛;郑琦
5.地质构造变形数值模拟研究的原理、方法及相关进展 [J], 林舸;赵重斌;张晏华;王岳军;单业华
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《2024年空间计量模型的理论和应用研究》范文
《空间计量模型的理论和应用研究》篇一一、引言随着社会科学和数据科学的发展，空间数据及其在众多领域的广泛应用变得越来越重要。
空间计量模型，作为空间数据分析和研究的重要工具，已经在经济学、地理学、环境科学、公共政策等领域得到广泛应用。
本文将重点讨论空间计量模型的理论基础，并对其在不同领域的应用进行深入探讨。
二、空间计量模型的理论基础1. 定义与分类空间计量模型是一种通过捕捉和分析空间数据中的空间依赖性和空间异质性来研究现象的模型。
这种模型包括地理加权回归模型(GWR)、空间自回归模型(SAR)、空间误差模型(SEM)等。
2. 理论基础空间计量模型的理论基础包括空间自相关理论、空间异质性和空间过程理论等。
其中，空间自相关理论强调观察值之间的依赖性，空间异质性则反映了空间单位之间存在的差异性，而空间过程理论则强调空间过程的变化和动态性。
三、空间计量模型的应用研究1. 经济学领域的应用在经济学领域，空间计量模型被广泛应用于房地产价格评估、区域经济发展、城市经济结构研究等方面。
例如，通过使用地理加权回归模型(GWR)，可以分析不同地区房地产价格的影响因素及其空间变化规律。
2. 地理学和环境科学领域的应用在地理学和环境科学领域，空间计量模型被用于研究区域生态保护、土地利用规划、环境质量评价等问题。
例如，使用空间自回归模型(SAR)可以分析土地利用变化的空间格局及其对生态环境的影响。
3. 公共政策领域的应用在公共政策领域，空间计量模型被用于研究公共设施布局、区域发展政策、社会公平等问题。
例如，通过分析不同地区的教育资源分布和人口结构变化，可以制定更合理的教育资源配置政策。
四、实例分析以城市交通拥堵问题为例，可以采用空间计量模型进行研究。
首先，通过收集交通流量数据、路网结构数据等，建立城市交通网络的空间数据集。
然后，使用合适的空间计量模型分析交通拥堵的空间分布规律及其影响因素，如道路宽度、交通设施布局等。
最后，根据分析结果提出相应的交通规划和管理策略，以缓解城市交通拥堵问题。
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3.仪器设备费 （1）购置 （2）试制 4.实验室改装费 5.协作费
2.大型公用 软件使用费
0.0000
1.0000 用于实验室研究环境改善
0.0000
二.国际合作与交流费
4.2000
1.项目组成员出国合作交流
2.5000 1－2 人次出国合作交流
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版本 1.011.715
国家自然科学基金申请书
立基于本体的时空语义模型，进而设计时空本体的逻辑数据结构、逻辑查询操作以及一致性维护策 略，并结合约束理论解决连续时空变化建模难题，最终建立统一时空数据模型。在模型实现方面， 我们已提出了基于对象关系数据库和中间件技术的优化型时空数据库实现结构[38]。实践表明这种 设计思想非常适用于统一时空数据模型的实现。
（3）基于事件的时空数据模型[14-16, 21, 22, 25]。文献[14]提出的 ESTDM 模型将某一空间区域 的每次状态变化视为一个事件，用一维时间轴上的事件序列来表示空间对象的时空变化，但它同样 也不支持涉及多个时空对象的时空变化。文献[15]改进了 ESTDM 模型，在事件中引入了时空变化 的原因，但该模型仅以支持土地划拨应用为目标，所提出的事件缺乏一般性。
对于统一时空数据模型的实现问题，我们拟采用基于对象关系数据库和中间件的实现方法。对 象关系数据库使统一时空数据模型的数据结构和数据操作可以通过扩展类型和扩展操作的方式实 现。但由于对象关系数据库本身不提供时空查询优化，因此，采用时空查询处理中间件来处理时空 查询，以达到提高时空查询效率的目的。
本课题的研究既针对时空应用的迫切需求，也可为时空数据库研究提供新思路和理论依据。
电子邮件
项目分工
每年工 作时间 （月）
博士生 1
硕士生 4
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版本 1.011.715
国家自然科学基金申请书
经费申请表
（金额单位：万元）
科目 一.研究经费
申请经费
18.2000
备注（计算依据与说明）
1.科研业务费
11.6000
（1）测试/计算/分析费
0.0000
（2）能源/动力费 （3）会议费/差旅费 （4）出版物/文献/信息传播费 （5）其它
1.1000 电费、水费等
4.0000 按 10 人次，每人次 0.4 万计算
5.5000
网络通讯费 4.5 万 按每年 1.5 万；论文发表费 1 万，按 10 篇，每篇平均 0.1 万
1.0000 资料费，印刷费，邮费等
2.实验材料费
3.0000
（1）原材料/试剂/药品购置费 （2）其它
2.0000 消耗材料，包括磁盘，光盘，打印机等消耗材料 1.0000 硬件维修费，软件购买费等。
时空数据模型的研究现状，制约了时空数据库实现和应用。例如，层次型结构[26,27]是在传统 的关系数据库管理系统之上附加一个时空层，通过其来完成对时空数据的操作，但时空层易成为应 用开发的瓶颈。扩展型技术[7,28,29]是在对象关系数据库管理系统之上进行基于内核的时空扩展。 其实现路线较清晰，而且是基于内核的扩展，有利于时空数据库的实用化，但难以解决时空查询的 优化问题。
国家自然科学基金申请书
报告正文
一、立项依据与研究内容：
（一）项目的立项依据
1、研究意义
时空应用是一类复杂应用，它涉及空间对象随时间而发生的时空变化。随着国民经济的发展， 交通管理、森林火灾监测、风暴预测等越来越多的应用对时空数据的管理提出了迫切的需求。但迄 今为止，还没有任何一个数据库管理系统可以有效支持时空数据的存储和管理，极大地制约了时空 应用的发展 [1,2]。
性别
出生 年月
年月
民族
请学
位
职称
主要研究领域
者电
话
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真
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息 工作单位
在研项目批准号
依
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代码
项目名称 基于本体和约束理论的统一时空数据模型研究
项
基
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资助类别 面上项目
亚 类 说 明 青年科学基金项目
基
附注说明
要 时空数据模型的实现问题。课题从模型的通用性入手，从本体论的角度阐明时空数据与时 空变化的一体化特性，从查询优化角度提出新的时空数据库实现技术，为时空数据库技术 的进一步研究与应用提供新思路和理论依据。
关 键 词(用分号分开，最多 5 个) 时空数据模型；时空数据库；时空本体；约束数据库
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版本 1.011.715
（4）基于约束数据库的时空数据模型[18-20]。文献[18]提出了描述连续移动对象的时空数据模 型。但移动对象数据模型只适合仅位置随时间连续变化的时空数据库应用，因此不能满足一般的时 空数据库应用需求。为了支持空间形状随时间连续变化的时空数据库应用， 研究者从约束数据库 方面对时空数据模型进行了研究[19,20]。其中参数化矩形模型[19]将空间对象表示为一个参数化矩 形的集合，以参数化矩形的变化集合来表示空间对象的连续时空变化。其问题是每次时空变化都需 要构建一个较大的参数化矩形集合，代价较高，而且如何支持离散时空变化、是否可实现等问题都 没有解决。
在时空数据模型研究方面，已经提出了一系列的时空数据模型[8,9,12-24]。这些模型可归结为以 下几类：
（1）基于时间戳的时空数据模型，如时空快照模型[8]、基态修正模型[8]、时空立方体模型[8]、 时空复合模型[8]以及时空对象模型[12]等。这些方法采用版本来表达时空对象的状态，并通过版本
第5页
申请代码：
受理部门： 收件日期： 受理编号：
国家自然科学基金
申请书
资助类别： 亚类说明： 附注说明：
项目名称： 申 请 者： 依托单位： 通讯地址： 邮政编码： 电子邮件：
申报日期：
电话： 单位电话： 2004年2月15日
国家自然科学基金委员会
国家自然科学基金申请书
基本信息 0Ewa0XOT
申姓
名
3、参考文献：
[1]. Paton, N.W., Fernandes, A.A. and Griffiths, T.: Spatio-Temporal Databases: Contentions, Components and Consolidation. Int. Workshop on Advanced Spatial Databases (ASDM), 11th DEXA Workshop. A.M. Tjoa et al. (eds), IEEE Press, 851-855, 2000
本课题提出并研究借助本体和约束理论来解决时空数据的统一建模问题。本体（ontology）是一 组概念的规范[3]。国外研究者已尝试在移动应用信息交换和共享[4]、时空信息集成[5]、时空推理 [6]等方面引入本体思想，探索不同时空应用之间的共性。业已证明约束理论在表达空间数据的连 续性方面十分有效[7]。已有学者指出，在时空数据库领域应用约束理论是解决连续时空变化建模 问题的主要方向[7]。据此，本课题拟利用本体具有的语义完备的特点，建立基于时空本体的时空 语义模型，并结合约束理论，建立时空变化的完备描述框架，进而提出具备通用性和完备性的统一 时空数据模型。
2、国内外研究现状
时空数据模型是时空数据库的核心问题之一。而时空数据模型的基础是时空语义。
在时空语义方面，研究者从不同的角度探讨了时空变化的分类、描述以及时空对象的描述等问 题，如文献[8, 9] 从制图学角度对 GIS 的时态特性进行了研究，文献[10]根据时空对象的空间特性定 义了基本时空变化和复杂时空变化，文献[11]则从时空对象的生命期角度提出了基于对象标识的时 空语义描述方法。但迄今尚未见对时空语义进行系统研究的工作。
2.境外专家来华合作交流 三.劳务费
1.7000 邀请 1-2 人次境外专家进行合作 4.2000
四.管理费
1.4000
合计
28.0000
与本项目相关的 其他经费来源
国家其他计划资助经费 其他经费资助（含部门匹配）
其他经费来源合计
0.0000 0.0000 0.0000
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版本 1.011.715
版本 1.011.715
国家自然科学基金申请书
间的比较来实现时空变化的查询，因此对时空变化的支持相对较弱，时空变化查询的效率低。
（2）基于数据类型的时空数据模型[13]。该模型采用时空类型构造子来表示时空对象及时空变 化，并通过时空类型构造子上的操作来实现时空变化的查询。其优点是比较适合在对象关系数据库 管理系统上实现，缺点是无法表达涉及多个时空对象的时空变化。
本
申请代码
F020204:数据库（包括分布式数 据库）
信
基地类别
息
预计研究年限 2005 年 1 月 — 2007 年 12 月
研究属性 应用基础研究
项目研究内容和意义简介（限 400 字）： 时空数据库技术已成为目前国内外研究的热点，它对于移动计算、环境监测、军事、
摘 交通管理等需要有效管理移动对象的应用有着重要的实际意义。本课题采用本体技术和约 束理论对时空数据及时空变化的统一表示、查询等问题进行深入探索，通过时空本体建立 时空数据及时空变化的统一语义建模，并采用约束理论解决连续时空变化的建模问题，从 而构造可以完备描述和查询时空数据与时空变化的统一时空数据模型。同时以对象关系数 据库和中间件技术为基础，深入探讨时空数据库的实现结构、查询处理等问题，解决统一
本课题组已经对时空语义和时空数据模型进行了系统研究，并建立了时空变化的一个分类体系 和描述框架，其特点是可以完备描述各种时空变化，它为建立完备的时空语义模型提供了基础。而 事物的本质语义是本体的研究基础，因此，我们已有的时空语义研究为时空本体的设计奠定了基础。 本课题拟从本体论的角度出发，构造既可以表示时空数据同时又包含时空变化表示的时空本体，建