上篇基于XSL的表達(dá)規(guī)則課件

表達(dá)規(guī)則是地圖表達(dá)中實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)到地圖制圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要過(guò)程，它采用產(chǎn)生式知識(shí)表達(dá)方法形式化描述地圖制圖知識(shí)。其中，地圖制圖知識(shí)的獲取、形式化表示是表達(dá)規(guī)則的基礎(chǔ)。本章在介紹可擴(kuò)展樣式單語(yǔ)言（XSL）基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)地圖圖式規(guī)范的內(nèi)容，提出了表達(dá)規(guī)則基于XSL的表示方法。4.1可擴(kuò)展樣式單語(yǔ)言XSL4.1.1XSL概述4.1.2XSLT與CSS語(yǔ)言基礎(chǔ)4.1.3XSLT語(yǔ)法結(jié)構(gòu)4.1.4基于XSL的規(guī)則表達(dá)4.1.1XSL概述一、XSL簡(jiǎn)介XSL指擴(kuò)展樣式表語(yǔ)言（eXtensibleStylesheetLanguage）。W3C開(kāi)始發(fā)展XSL的原因是：存在著對(duì)于基于XML的樣式表語(yǔ)言的需求。（1）CSS——HTML樣式表HTML使用預(yù)先定義的標(biāo)簽，標(biāo)簽的意義很容易被理解。HTML元素中的<table>元素定義表格，并且瀏覽器清楚如何顯示它。向HTML元素添加樣式是很容易的。通過(guò)CSS，很容易告知瀏覽器用特定的字體或顏色顯示一個(gè)元素。（2）XSL——XML樣式表XML不使用預(yù)先定義的標(biāo)簽（我們可以使用任何喜歡的標(biāo)簽名），并且這些標(biāo)簽的意義并不都那么容易被理解。<table>元素意味著一個(gè)HTML表格，一件家具，或是別的什么東西，瀏覽器不清楚如何顯示它。XSL可描述如何來(lái)顯示XML文檔！二、XSL組成XSLT（XSLTransformation），一種用于轉(zhuǎn)換XML文檔的語(yǔ)言；XPath，一種用于在XML文檔中導(dǎo)航的語(yǔ)言；XSL-FO（XSL-FormattingObjects），一種用于格式化XML文檔的語(yǔ)言。（1）XSLTXSLT的功能在于實(shí)現(xiàn)各種XML文檔之間的格式轉(zhuǎn)換，XSL處理器將XML文檔和XSL文檔轉(zhuǎn)換為文本格式其作用在于從源XML數(shù)據(jù)文件中讀出指定條件的數(shù)據(jù)，并可以向結(jié)果文件添加或移除元素和屬性，也可重新排列元素，執(zhí)行測(cè)試并決定隱藏或顯示哪個(gè)元素，等等。描述轉(zhuǎn)化過(guò)程的一種通常的說(shuō)法是，XSLT把XML源樹(shù)轉(zhuǎn)換為XML結(jié)果樹(shù)基于XSL的系統(tǒng)（1）XSLTXSLT脫胎于XSL，它包含一種定位文檔的機(jī)制，即XPath。XPath是XSL中的一個(gè)重要分支，它是專(zhuān)門(mén)為定位XML文檔或其他文檔而設(shè)計(jì)的。由于XSLT僅負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換語(yǔ)法部分，因此XSL要完成全部樣式表現(xiàn)的功能，必須要有一套專(zhuān)門(mén)的樣式詞匯的支持，即XSL-FO。（2）XPathXPath是一門(mén)在XML文檔中查找信息的語(yǔ)言。XPath可用來(lái)在XML文檔中對(duì)元素和屬性進(jìn)行遍歷。XPath是W3CXSLT標(biāo)準(zhǔn)的主要元素，并且XQuery和XPointer同時(shí)被構(gòu)建于XPath表達(dá)之上。對(duì)XPath的理解是很多高級(jí)XML應(yīng)用的基礎(chǔ)。（3）XSL-FOXSL-FO是一種基于XML的標(biāo)記語(yǔ)言，用于描述向屏幕、紙或者其他媒介輸出XML數(shù)據(jù)的格式化（信息）。XSL-FO是用于格式化XML數(shù)據(jù)的語(yǔ)言；指可擴(kuò)展樣式表語(yǔ)言格式化對(duì)象；目前通常被稱(chēng)為XSL。三、應(yīng)用模式XSL在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中可分為兩種模式，服務(wù)器端轉(zhuǎn)換模式和客戶(hù)端轉(zhuǎn)換模式?！罢咴赬ML文件下載到瀏覽器前先進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再將轉(zhuǎn)換后的文件送往客戶(hù)端進(jìn)行瀏覽——后者則將XML和XSL文件都傳送到客戶(hù)端，由瀏覽器進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，后者要求瀏覽器支持XML＋XSL的集成和轉(zhuǎn)換。4.1.2XSLT與CSS語(yǔ)言基礎(chǔ)XSLTCSS一、XSLT語(yǔ)言把文檔聲明為XSL樣式表的根元素是<xsl:stylesheet>或<xsl:transform>，兩者是完全同義的，均可被使用！根據(jù)W3C的XSLT標(biāo)準(zhǔn)，聲明XSL樣式表的正確方法是：（1）XSLT語(yǔ)言實(shí)例XML文檔（“cdcatalog.xml”）XSL樣式表（“cdcatalog.xsl”）向XML文檔（"cdcatalog.xml"）添加X(jué)SL樣式表引用XML文檔（"cdcatalog.xml"）轉(zhuǎn)換為XHTML（2）實(shí)例演示二、CSS基本語(yǔ)法CSS是指層疊樣式表(CascadingStyleSheets)；樣式定義如何顯示HTML元素；樣式通常存儲(chǔ)在樣式表中；把樣式添加到HTML4.0中，是為了解決內(nèi)容與表現(xiàn)分離的問(wèn)題；外部樣式表可以極大提高工作效率；外部樣式表通常存儲(chǔ)在CSS文件中；多個(gè)樣式定義可層疊為一。（1）CSS語(yǔ)法CSS規(guī)則由兩個(gè)主要部分構(gòu)成：選擇器，以及一條或多條聲明?！x擇器通常是您需要改變樣式的HTML元素。——聲明由一個(gè)屬性和一個(gè)值組成。屬性（property）是您希望設(shè)置的樣式屬性（styleattribute）。每個(gè)屬性有一個(gè)值。屬性和值被冒號(hào)分開(kāi)。（2）HTML+CSS實(shí)例（3）XML+CSS實(shí)例一個(gè)CSS樣式實(shí)例xmle_cd_catalog.css一個(gè)帶CSS的XML文檔三、XSL與CSS關(guān)系CSS的層疊規(guī)則：如果標(biāo)記的樣式定義發(fā)生沖突時(shí)，靠近標(biāo)記的定義將生效。但CSS沒(méi)有辦法使XML文檔中的同一個(gè)數(shù)據(jù)在頁(yè)面上多次顯示，這是由CSS實(shí)現(xiàn)機(jī)理所導(dǎo)致的。XSL要比CSS強(qiáng)大的多，這不但表現(xiàn)在它可以實(shí)現(xiàn)一條數(shù)據(jù)的多次呈現(xiàn)，而且還提供了很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)定位能力等方面。4.1.3XSLT語(yǔ)法結(jié)構(gòu)XSL本身是xml:stylesheet元素，使用XML來(lái)描述規(guī)則、模式和模板?！?guī)則是xml:template元素；——模式(pattern)是xml:template元素的match屬性，是一個(gè)XPath表達(dá)式，是模板指令的一個(gè)屬性，用來(lái)匹配XML元素，規(guī)定了需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元素或?qū)傩詫?duì)象，即在什么情況下需要應(yīng)用這個(gè)模板；——模板(template)是xml:template元素的內(nèi)容，定義了轉(zhuǎn)換的具體內(nèi)容，即怎樣轉(zhuǎn)換。XSL的基本語(yǔ)法XSL的定位：相對(duì)定位和絕對(duì)定位XSL的路徑匹配模式XSL的控制語(yǔ)句4.1.4基于XSL的規(guī)則表達(dá)XML能表示知識(shí)，而且通過(guò)Schema/DTD可以檢查知識(shí)表示的有效性，屬于陳述式知識(shí)表示，不能動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的抽取和轉(zhuǎn)換。由XML派生的XSL不僅能表示陳述式知識(shí)，還能表示過(guò)程式知識(shí)；不僅實(shí)現(xiàn)文檔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，而且還能增加和刪除文檔的標(biāo)記，因此XSL能從數(shù)據(jù)中抽取知識(shí)并以指定的格式表達(dá)出來(lái)?；赬SL的過(guò)程式知識(shí)表達(dá)方法能有效克服難以粒狀更新與不易擴(kuò)展的問(wèn)題。4.2圖示表達(dá)規(guī)則圖示表達(dá)規(guī)則是一種將地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地圖制圖數(shù)據(jù)的工具，其任務(wù)是從地理數(shù)據(jù)中過(guò)濾、選擇和處理與制圖相關(guān)的信息，并生成地圖制圖數(shù)據(jù)。4.2.1我國(guó)地形圖圖式規(guī)范我國(guó)地形圖圖式規(guī)范（GB12342-901990）規(guī)定了1：25000、1：50000、1：100000國(guó)家基本比例尺地形圖上各種地物、地貌要素的符號(hào)、注記和顏色標(biāo)準(zhǔn)，以及使用這些符號(hào)的原則、要求和基本方法。圖式規(guī)范從內(nèi)容上可分為四個(gè)部分：主題內(nèi)容與適用范圍、技術(shù)規(guī)定、地圖符號(hào)、圖廓整飾及樣式，具有樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。圖式規(guī)范->技術(shù)規(guī)定技術(shù)規(guī)定部分描述了符號(hào)的尺寸、符號(hào)的定位點(diǎn)和定位線、符號(hào)的方向和配置、符號(hào)在圖上的準(zhǔn)確顯示及符號(hào)的印刷顏色。圖式規(guī)范->地圖符號(hào)地圖符號(hào)部分分為圖形符號(hào)與注記?！獔D形符號(hào)按照要素進(jìn)行了分類(lèi)，包括測(cè)量控制點(diǎn)，居民地，工礦建筑物，公共設(shè)施和獨(dú)立地物，道路及附屬設(shè)施，管線和垣柵，水系及附屬設(shè)施，境界，地貌和土質(zhì)，植被；——注記是地形圖的主要內(nèi)容之一，是判讀地形圖的直接依據(jù)，包括地理名稱(chēng)、各種說(shuō)明注記及數(shù)字注記。此外，圖形符號(hào)不僅具有要素特征，還具有幾何特性，因而也可以分為點(diǎn)、線、面要素。圖式規(guī)范->編號(hào)與名稱(chēng)地圖符號(hào)的編號(hào)是地圖符號(hào)在圖式中的分類(lèi)編碼，與地圖符號(hào)名稱(chēng)一一對(duì)應(yīng)，具有明顯的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)與層狀特點(diǎn)。4.2.2圖式規(guī)范中的表達(dá)規(guī)則在圖式表達(dá)規(guī)則中，地圖符號(hào)的簡(jiǎn)要說(shuō)明是描述地圖符號(hào)的適用條件，與表達(dá)規(guī)則的查詢(xún)語(yǔ)句相對(duì)應(yīng)；地圖符號(hào)的要素特征與幾何特征共同決定了地理要素的表達(dá)符號(hào)，與表達(dá)規(guī)則的行為語(yǔ)句相對(duì)應(yīng)。知識(shí)表達(dá)的產(chǎn)生式1972年，紐厄爾和西蒙在研究人類(lèi)的認(rèn)知模型中開(kāi)發(fā)了基于規(guī)則的產(chǎn)生式系統(tǒng)。目前，產(chǎn)生式表示法已經(jīng)成了人工智能中應(yīng)用最多的一種知識(shí)表示模式，尤其是在專(zhuān)家系統(tǒng)方面，許多成功的專(zhuān)家系統(tǒng)都是采用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法。知識(shí)表達(dá)的產(chǎn)生式產(chǎn)生式的基本形式：P→Q或者IFPTHENQ?！狿是產(chǎn)生式的前提，也稱(chēng)為前件，它給出了該產(chǎn)生式可否使用的先決條件，由事實(shí)的邏輯組合來(lái)構(gòu)成；——Q是一組結(jié)論或操作，也稱(chēng)為產(chǎn)生式的后件，它指出當(dāng)前題P滿(mǎn)足時(shí)，應(yīng)該推出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作。產(chǎn)生式的含義是如果前提P滿(mǎn)足，則可推出結(jié)論Q或執(zhí)行Q所規(guī)定的操作。圖式知識(shí)表達(dá)的產(chǎn)生式地圖符號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明的知識(shí)，采用產(chǎn)生式規(guī)則的進(jìn)行描述，以普通房屋為例：IF(要素名＝“普通房屋”且圖上長(zhǎng)度()<0.6mm且圖上寬度()<0.4mm)THEN點(diǎn)狀普通房屋圖式知識(shí)表達(dá)的產(chǎn)生式IF(要素名＝“普通房屋”

屬性1＝“單幢房屋”且圖上長(zhǎng)度()>0.6mm

且圖上寬度()<0.4mm)THEN線狀普通房屋圖式知識(shí)表達(dá)的產(chǎn)生式IF(要素名＝“普通房屋”且圖上長(zhǎng)度()>0.6mm

且圖上寬度()>0.4mm且圖上長(zhǎng)度()<1.2mm

且圖上寬度()<1.0mm)THEN面狀普通房屋圖式與圖示表達(dá)規(guī)范地圖圖式的簡(jiǎn)要說(shuō)明具有分析地理要素及其屬性的功能，同時(shí)通過(guò)外部函數(shù)分析地圖符號(hào)在地圖中的形狀特征，根據(jù)圖式規(guī)范，確定地理要素對(duì)應(yīng)的地圖符號(hào)。4.3基于XSL的表達(dá)規(guī)則圖式規(guī)范

產(chǎn)生式知識(shí)

XSL4.3.1概念模型圖示表達(dá)規(guī)則用于測(cè)試地理信息的幾何類(lèi)型、要素類(lèi)型、專(zhuān)題屬性等，并確定表達(dá)地理要素的地圖符號(hào)。4.3.1概念模型在圖示表達(dá)規(guī)則中，——<條件>是圖式規(guī)范中地圖符號(hào)的簡(jiǎn)要說(shuō)明的知識(shí)表達(dá)，屬于查詢(xún)語(yǔ)句；——<結(jié)論>部分包含表達(dá)地理要素的符號(hào)名稱(chēng)或符號(hào)描述，屬于行為語(yǔ)句。圖示表達(dá)規(guī)則的推理流程1）判斷要素的幾何類(lèi)型，將地理要素分為面要素、線要素和點(diǎn)要素，并分別具有默認(rèn)的面符號(hào)、默認(rèn)的線符號(hào)與默認(rèn)的點(diǎn)符號(hào)；圖示表達(dá)規(guī)則的推理流程2）判斷要素類(lèi)型，并從要素中抽取所需屬性，其中至少包括該要素的空間位置坐標(biāo)；3）最后從地圖符號(hào)庫(kù)中匹配出相應(yīng)的地圖符號(hào)，并生成地圖制圖標(biāo)記語(yǔ)言。4.3.2邏輯模型在XSL中樣式單定義了一套將源XML文檔轉(zhuǎn)換為結(jié)果XML文檔的規(guī)則，稱(chēng)為模板規(guī)則(templaterules)。一個(gè)模板規(guī)則分為兩個(gè)部分：模式（patterns）與模板(templates)。圖式規(guī)范產(chǎn)生式知識(shí)

XSL知識(shí)表示是將知識(shí)映射成一種形式化語(yǔ)言的過(guò)程。地形圖圖式中地圖符號(hào)的簡(jiǎn)要說(shuō)明經(jīng)過(guò)形式化描述形成XSL語(yǔ)言。簡(jiǎn)要說(shuō)明中符號(hào)形狀的計(jì)算所需的外部函數(shù)采用腳本語(yǔ)言JavaScript實(shí)現(xiàn)GMLXSLMapMML基于XSL的地圖圖式規(guī)范知識(shí)，能實(shí)現(xiàn)GML數(shù)據(jù)到MapMML的轉(zhuǎn)換。4.3.3物理模型GML XSL MapMMLGML源數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)由GML表示，其中<gml:featureMember>表示要素，并構(gòu)成<FeatureCo