基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法技术

本发明专利技术涉及空间信息服务技术领域，尤其涉及一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法。本发明专利技术包括确定遥感信息处理服务概念集合，提取遥感信息处理服务的语义特征，确定遥感信息处理服务的形式背景，生成遥感信息处理服务的概念格，对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。本发明专利技术从遥感信息处理服务概念的定义、处理数据源和处理属性的角度准确、充分地揭示遥感信息处理服务概念的语义，提取其语义特征，利用形式概念分析方法构建遥感信息处理服务的概念格，实现了遥感信息处理服务分类本体的半自动构建，提高了本体构建的效率，分类层次更加细致、更加准确，提高了遥感信息处理服务管理和查询的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间信息服务
，尤其涉及一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法。
技术介绍
从上世纪90年代末至今，面向服务架构作为一种分布式信息系统体系架构，逐渐 被引入到包括空间信息科学领域在内的各个应用领域。Web服务技术作为面向服务架构的 主流实现技术，极大地推动了空间信息以服务的形式进行共享、互操作和集成应用。同时， 随着对地观测技术的高速发展，大量的遥感数据以及各种遥感信息处理功能以服务的形式 分布在互联网上，为各遥感应用领域和部门之间提供信息的共享和互操作。然而，遥感信息 处理服务的数据源多样性、处理种类繁多、关系复杂等特点，给遥感信息处理服务的管理和 发现带来了困难。因此，需要对这些遥感信息处理服务进行系统、科学的分类，以便于对这 些遥感信息处理服务进行有效的管理，以利于遥感信息处理服务的发现和检索，最终能够 为用户提供符合应用需求的遥感信息处理服务。 目前，国内外的空间信息服务分类体系主要是采用主流的信息分类方法构建起来 的，主要包括线分类法和面分类法。线分类法也称层级分类法，将初始的分类对象，按照 选定的属性作为划分基础，逐次地分成相应的若干个层级类目，并排列成一个有层次的逐 级展开的分类体系。线分类法具有很好的层次结构，但是用来分类的标准单一，不适合复 杂对象的分类。国际上对于空间信息服务分类最具代表性的IS0/TC211的地理信息服务 IS019119就是采用线分类法从信息视点对地理信息服务进行分类，其中包括部分遥感信 息处理服务，但是分类层次粗略，忽略了遥感信息处理服务的数据源多样性和处理关系的 复杂性等特点，不利于准确地对遥感信息处理服务进行分类管理，导致遥感信息处理服务 基于分类的查询准确率较低。面分类法是把给定的分类对象，依据其本身固有的若干属性 (或特征)，划分成一组独立的类目，每一组类目构成一个面，按照一定的顺序将各个相互 之间没有隶属关系的面平行排列，使用时根据需要将某个面中的类目和另一个面的一种类 目组合在一起，形成一个新的复合类目。面分类法顾及了事物的属性复杂性，但是没有良好 的层次结构。因此，运用面分类法进行遥感信息处理服务分类，不能形成处理服务概念之间 的上下位关系，不支持运用上下位关系进行查询扩展，同样不利于遥感信息处理服务的发 现和检索。 本体作为"共享概念模型的明确形式化规范说明"，能够捕获领域知识，确定该领 域内共同认可的词汇，通过概念之间的各种关系来描述概念的语义，提供对该领域知识的 共同理解，为领域知识的共享提供形式化方法，使人和计算机以及计算机和计算机之间能 够相互理解和交流，并能基于语义进行推理。因而，本体的出现为遥感信息处理服务分类中 概念以及概念之间的各种复杂关系的表达提供了可行方法，不仅能够顾及处理概念之间的 层次关系，而且能够顾及遥感信息处理服务的数据源多样性和处理关系的复杂性，尤其是 本体对概念与概念之间关系的形式化表达，将概念与概念联系起来，使其在遥感信息处理服务查询和检索中能够通过概念之间的关系进行查询扩展，从而提高服务的查全率和查准率。然而，目前本体的构建并没有统一的方法，而且大部分是人工方式构建，工作量大，耗时长，特别是遥感信息处理服务数据源多样性、处理种类繁多和关系复杂等特点更增加了遥感信息处理服务分类本体构建的工作量。因而，如何自动或半自动的构建遥感信息处理服务分类本体就成为了一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，以利用遥感信息服务分类本体对遥感信息处理服务进行管理和查询，从而能够提高遥感信息处理服务管理和查询的效率。 为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案 —种，包括以下步骤 ①确定遥感信息处理服务概念集合； ②提取遥感信息处理服务的语义特征； ③确定遥感信息处理服务的形式背景； ④生成遥感信息处理服务的概念格； ⑤对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。 所述步骤①通过综合现有遥感信息处理的相关词典和软件确定遥感信息处理服务的概念集合。 所述步骤②根据遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三方面进行遥感信息处理服务概念的语义特征提取。 所述概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，所述数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，所述处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的时间属性、空间属性、专题属性的处理。 所述步骤③的遥感信息处理服务的形式背景由遥感信息处理服务的概念集合和遥感信息处理服务的语义特征集合组成，其中遥感信息处理服务概念集合作为形式背景的对象集合，而遥感信息处理服务的语义特征作为属性集合。 所述步骤④生成遥感信息处理服务概念格的过程中，保留遥感信息处理服务概念集合中存在的概念，删除新的冗余概念。 所述步骤⑤利用0WL本体语言对遥感信息处理服务概念格进行形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。 本专利技术具有以下优点和积极效果 1)充分结合遥感信息处理服务的领域特征，从概念定义的语义特征、数据的语义特征和处理功能的语义特征三大方面全面地、准确地提取遥感信息处理服务的语义特征，从而能够更加细致的对遥感信息处理服务进行分类，其中概念定义的语义特征主要来自于概念的定义，数据的语义特征主要包括传感器、波谱、空间分辨率和波谱分辨率，处理功能的语义特征主要包括服务对数据源的什么属性进行了处理，主要包括处理时间属性、处理空间属性、处理专题属性； 2)利用形式概念分析方法构建遥感信息处理服务的概念格，实现了遥感信息处理服务分类本体的半自动构建，减少了工作量，提高了本体构建的效率； 3)相对于现有的空间信息服务分类体系而言，更加关注遥感信息处理服务的分 类，分类层次更加细致、更加准确，从而能够更准确地对遥感信息处理服务进行管理和查 询，提高遥感信息处理服务管理和查询的效率。附图说明 图1是本专利技术提供的 流程图。图2是本专利技术提供的以坐标操作相关服务概念为实施例形成的概念格。 其中， Sl-确定遥感信息处理服务概念集合，S2-提取遥感信息处理服务的语义特征， S3-确定遥感信息处理服务的形式背景，S4-生成遥感信息处理服务的概念格，S5-对概念 格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。具体实施例方式下面以具体实施例结合附图对本专利技术作进一步说明 本专利技术提供的，参见图 l，包括以下步骤 Sl :确定遥感信息处理服务概念集合； S2 :提取遥感信息处理服务的语义特征； S3 :确定遥感信息处理服务的形式背景； S4 :生成遥感信息处理服务的概念格； S5 :对概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。下面进一步以具体实施过程为例详细介绍每一个步骤 ①确定遥感信息处理服务概念集合。遥感信息处理服务概念集合的确定是决定 分类体系是否系统、全面地覆盖遥感信息处理领域知识的一个关键步骤。本专利技术中遥感信 息处理服务概念集合的确定是在参考《遥感大辞典》(陈述彭，1990年)、《英汉遥感词汇》 (1986年)、《英汉地球空间信息科学与技术词汇》(夏宗国等，2000年)、《测绘学名词》、《A Glossary of GISTerminology》、ERDAS IM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于形式概念分析的遥感信息处理服务分类本体构建方法，其特征在于，包括以下步骤：　　　　①确定遥感信息处理服务概念集合；　　　　②提取遥感信息处理服务的语义特征；　　　　③确定遥感信息处理服务的形式背景；　　　　④生成遥感信息处理服务的概念格；　　　　⑤对所述概念格形式化，生成遥感信息处理服务分类本体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹勤，眭海刚，张霞，冯媛媛，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]