《基礎(chǔ)地理信息本體模型gbt+40765-2021》詳細(xì)解讀

《基礎(chǔ)地理信息本體模型gb/t40765-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4縮略語(yǔ)5模型基本框架6模型構(gòu)成元素contents目錄7模型構(gòu)建準(zhǔn)則8模型表達(dá)附錄A(資料性附錄)概念的文字描述、本體屬性、概念間關(guān)系示例A.1概念的文字描述示例A.2概念的本體屬性、概念間關(guān)系示例contents目錄附錄B(資料性附錄)義素示例附錄C(資料性附錄)概念的本體模型實(shí)現(xiàn)示例參考文獻(xiàn)011范圍本體模型定義闡述了地理信息本體模型的基本概念、構(gòu)建方法和應(yīng)用領(lǐng)域。地理信息分類介紹了地理信息分類體系，包括自然地理、人文地理等多個(gè)方面。信息表達(dá)與共享強(qiáng)調(diào)了地理信息本體模型在信息表達(dá)和共享方面的重要性。1.1地理信息本體模型概述地理信息系統(tǒng)開發(fā)者為地理信息系統(tǒng)開發(fā)者提供統(tǒng)一的地理信息本體模型標(biāo)準(zhǔn)。地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)者指導(dǎo)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)者按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)符合要求的地理信息數(shù)據(jù)。地理信息數(shù)據(jù)使用者幫助地理信息數(shù)據(jù)使用者更好地理解和使用地理信息數(shù)據(jù)。1.2標(biāo)準(zhǔn)適用對(duì)象簡(jiǎn)要介紹了標(biāo)準(zhǔn)的制定背景、目的和意義。概述部分詳細(xì)闡述了地理信息本體模型的構(gòu)建方法、分類體系和核心概念。本體模型部分通過具體的應(yīng)用示例，展示了地理信息本體模型在實(shí)際應(yīng)用中的效果和價(jià)值。應(yīng)用示例部分提供了與標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的補(bǔ)充材料，如術(shù)語(yǔ)定義、縮略語(yǔ)列表等。附錄部分1.3標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)022規(guī)范性引用文件基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼：該標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)地理信息要素的分類和編碼提供了基本框架和方法。GB/T13923國(guó)家基本比例尺地圖圖式：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了國(guó)家基本比例尺地圖的圖式，包括符號(hào)、注記、顏色等。GB/T20257.1土地利用現(xiàn)狀分類：該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行了分類，為基礎(chǔ)地理信息中的土地利用數(shù)據(jù)提供了分類依據(jù)。GB/T21010地理信息相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)ISO25964信息與文獻(xiàn)——術(shù)語(yǔ)工作——本體論及相關(guān)概念模型在術(shù)語(yǔ)工作中的應(yīng)用：該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為本體建模提供了基本的概念和方法，對(duì)于構(gòu)建基礎(chǔ)地理信息本體模型具有重要的指導(dǎo)作用。W3COWL（WebOntologyLanguage）網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言：該標(biāo)準(zhǔn)是由W3C制定的網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言，用于描述和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)上的本體，為基礎(chǔ)地理信息本體模型的構(gòu)建提供了技術(shù)支持。本體建模相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)033術(shù)語(yǔ)和定義基礎(chǔ)地理信息是指描述地球表面自然和人文要素的空間位置、屬性、關(guān)系及時(shí)空變化規(guī)律的信息，是國(guó)家信息化建設(shè)的基礎(chǔ)和重要組成部分?；A(chǔ)地理信息主要包括水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等基礎(chǔ)地理要素，以及用于地理信息定位的基礎(chǔ)控制點(diǎn)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)說明、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)圖元表示等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)基本內(nèi)容。定義包含內(nèi)容3.1基礎(chǔ)地理信息定義本體模型是一種用于描述某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的概念模型，它通過對(duì)領(lǐng)域內(nèi)的概念、屬性、關(guān)系等進(jìn)行抽象和定義，構(gòu)建出一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義關(guān)系的概念體系。在地理信息領(lǐng)域的應(yīng)用在地理信息領(lǐng)域，本體模型被廣泛應(yīng)用于地理信息數(shù)據(jù)的組織、管理和共享等方面，它可以提高地理信息數(shù)據(jù)的互操作性和可重用性，促進(jìn)地理信息資源的整合和共享。3.2本體模型3.3基礎(chǔ)地理信息本體模型基礎(chǔ)地理信息本體模型是一種描述基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域知識(shí)的概念模型，它通過對(duì)基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域內(nèi)的概念、屬性、關(guān)系等進(jìn)行抽象和定義，構(gòu)建出一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義關(guān)系的概念體系。定義基礎(chǔ)地理信息本體模型在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的組織、管理和共享等方面發(fā)揮著重要作用，它可以為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的分類、編碼、存儲(chǔ)、檢索、分析和可視化等提供統(tǒng)一的語(yǔ)義框架和規(guī)范。同時(shí)，基礎(chǔ)地理信息本體模型還可以促進(jìn)不同部門、不同領(lǐng)域之間的信息共享和協(xié)同工作，提高基礎(chǔ)地理信息資源的利用效率和價(jià)值。作用044縮略語(yǔ)GIS（GeographicInformationSystem）地理信息系統(tǒng)，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。4.1GIS本體（Ontology）在哲學(xué)中，本體是研究存在的本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)科；在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，本體則是對(duì)特定領(lǐng)域之中某套概念及其相互之間關(guān)系的形式化表達(dá)。4.2本體基礎(chǔ)地理信息（FundamentalGeographicInformation）指表征地球表面自然形態(tài)最基本的地理要素的位置和屬性信息，包括地形、地貌、水系、植被、居民地、交通網(wǎng)、境界線以及特殊地物等。4.3基礎(chǔ)地理信息語(yǔ)義網(wǎng)（SemanticWeb）是一種能理解人類語(yǔ)言的智能網(wǎng)絡(luò)，它使得人與電腦之間的交流變得像人與人之間交流一樣輕松，電腦能自動(dòng)理解人類的語(yǔ)言并作出相應(yīng)的回應(yīng)。4.4語(yǔ)義網(wǎng)055模型基本框架基礎(chǔ)地理信息本體模型是一種用于描述地理信息的概念、屬性、關(guān)系以及實(shí)例的模型。該模型提供了對(duì)地理信息領(lǐng)域知識(shí)的共同理解，是地理信息領(lǐng)域共享和交流的基礎(chǔ)?；A(chǔ)地理信息本體模型采用標(biāo)準(zhǔn)化的方式表達(dá)地理信息，支持地理信息的互操作和集成。5.1概述基礎(chǔ)地理信息本體模型中的概念、屬性、關(guān)系等都需要通過文字進(jìn)行描述。文字描述需要準(zhǔn)確、清晰、無歧義地表達(dá)模型中的元素。文字描述還需要考慮不同領(lǐng)域、不同背景的用戶對(duì)地理信息理解的差異。5.2文字描述基礎(chǔ)地理信息本體模型中的屬性描述了概念的特征和性質(zhì)。屬性包括數(shù)據(jù)類型屬性（如長(zhǎng)度、面積、高度等）和對(duì)象類型屬性（如相鄰、包含等）。屬性的定義需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化的原則，確保不同系統(tǒng)對(duì)屬性的理解一致。5.3本體屬性03關(guān)系的定義需要清晰明確，避免出現(xiàn)歧義和誤解。01基礎(chǔ)地理信息本體模型中的關(guān)系描述了概念之間的聯(lián)系和相互作用。02關(guān)系包括等級(jí)關(guān)系（如父子關(guān)系、上下級(jí)關(guān)系等）和非等級(jí)關(guān)系（如相似關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系等）。5.4概念間關(guān)系實(shí)例是基礎(chǔ)地理信息本體模型中的具體實(shí)體，如某個(gè)城市、某條河流等。實(shí)例需要遵循模型中定義的概念、屬性和關(guān)系進(jìn)行描述。實(shí)例的創(chuàng)建和管理需要考慮數(shù)據(jù)的來源、質(zhì)量、更新等因素。5.5實(shí)例066模型構(gòu)成元素語(yǔ)義結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)地理信息本體模型的核心，用于描述概念之間的關(guān)聯(lián)和層次關(guān)系。語(yǔ)義結(jié)構(gòu)包括概念、屬性、關(guān)系等元素，通過這些元素可以表達(dá)豐富的地理信息和知識(shí)。語(yǔ)義結(jié)構(gòu)支持多種查詢和推理方式，使得基礎(chǔ)地理信息本體模型具有強(qiáng)大的語(yǔ)義表達(dá)能力。6.1語(yǔ)義結(jié)構(gòu)123概念是基礎(chǔ)地理信息本體模型中的基本單元，用于描述地理實(shí)體、現(xiàn)象和事件等。概念具有明確的定義和內(nèi)涵，可以與其他概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)和組合，形成復(fù)雜的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。概念可以通過屬性來描述其特征，如名稱、類型、空間位置等。6.2概念010203謂詞用于描述概念之間的關(guān)系，是基礎(chǔ)地理信息本體模型中的重要元素。謂詞可以表達(dá)概念之間的空間關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、屬性關(guān)系等，支持多種語(yǔ)義查詢和推理。謂詞具有明確的方向性和語(yǔ)義含義，可以確保信息表達(dá)的準(zhǔn)確性和一致性。6.3謂詞義素可以包括數(shù)值、文本、圖像等多種形式，支持對(duì)地理信息的全面描述和表達(dá)。義素可以與概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)和組合，形成豐富的語(yǔ)義信息，支持多種查詢和分析需求。義素是描述概念屬性的基本單元，用于表達(dá)概念的詳細(xì)信息和特征。6.4義素實(shí)例是具體化的地理實(shí)體或現(xiàn)象，在基礎(chǔ)地理信息本體模型中扮演著重要角色。實(shí)例可以具有多個(gè)屬性和關(guān)系，通過這些屬性和關(guān)系可以與其他實(shí)例進(jìn)行關(guān)聯(lián)和交互。實(shí)例支持多種查詢和展示方式，使得用戶能夠更加方便地獲取所需的基礎(chǔ)地理信息和知識(shí)。同時(shí)，實(shí)例還可以作為樣本數(shù)據(jù)，用于驗(yàn)證和優(yōu)化基礎(chǔ)地理信息本體模型的性能和準(zhǔn)確性。6.5實(shí)例077模型構(gòu)建準(zhǔn)則明確性一致性可擴(kuò)展性最小承諾原則7.1構(gòu)建本體模型的基本準(zhǔn)則01020304本體模型中的概念和關(guān)系必須明確定義，避免歧義和模糊性。本體模型內(nèi)部的概念和關(guān)系必須保持一致，不能出現(xiàn)自相矛盾的情況。本體模型應(yīng)具備一定的擴(kuò)展性，以便適應(yīng)未來知識(shí)和需求的變化。在構(gòu)建本體模型時(shí)，應(yīng)盡可能減少對(duì)特定理論或方法的承諾，以提高其通用性和適用性。頂層概念是本體模型中最抽象、最普遍的概念，如“地理實(shí)體”、“地理現(xiàn)象”等。頂層概念中間層概念是頂層概念的具體化，如“水系”、“地貌”等。中間層概念底層概念是中間層概念的進(jìn)一步具體化，如“河流”、“湖泊”、“山脈”等。底層概念屬性概念用于描述地理實(shí)體的特征和性質(zhì)，如“高程”、“面積”、“流向”等。這些屬性概念可以與頂層、中間層和底層概念相關(guān)聯(lián)，以形成完整的地理信息描述體系。屬性概念7.2概念的層次劃分088模型表達(dá)模型表達(dá)的目的明確基礎(chǔ)地理信息本體模型中各組成部分的表達(dá)方式，確保模型的一致性和準(zhǔn)確性。模型表達(dá)的范圍包括概念框架、概念文字描述、謂詞、義素、概念間關(guān)系以及實(shí)例等。8.1概述8.2概念框架的表達(dá)概念框架的組成由一系列相互關(guān)聯(lián)的概念組成，表達(dá)地理信息的核心概念和邏輯關(guān)系。概念框架的表達(dá)方式采用圖形化表示法，如概念圖、UML圖等，直觀地展示概念之間的層次結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)關(guān)系。對(duì)概念進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的文字描述，包括概念的內(nèi)涵、外延、屬性等。概念文字描述的內(nèi)容采用自然語(yǔ)言描述，結(jié)合術(shù)語(yǔ)定義和規(guī)范化表達(dá)，確保描述的準(zhǔn)確性和一致性。概念文字描述的表達(dá)方式8.3概念文字描述的表達(dá)描述概念之間的關(guān)系，如等同關(guān)系、包含關(guān)系、相鄰關(guān)系等。謂詞的作用采用標(biāo)準(zhǔn)化的謂詞符號(hào)或自然語(yǔ)言謂詞，明確表達(dá)概念之間的邏輯關(guān)系。謂詞的表達(dá)方式8.4謂詞的表達(dá)義素是構(gòu)成概念的基本要素，表達(dá)概念的特征或?qū)傩?。采用?biāo)準(zhǔn)化的義素符號(hào)或自然語(yǔ)言描述，準(zhǔn)確表達(dá)概念的內(nèi)涵和外延。8.5義素的表達(dá)義素的表達(dá)方式義素的定義包括等同關(guān)系、上下位關(guān)系、部分整體關(guān)系、相似關(guān)系等。概念間關(guān)系的類型采用圖形化表示法或自然語(yǔ)言描述，明確表達(dá)概念之間的邏輯關(guān)系。概念間關(guān)系的表達(dá)方式8.6概念間關(guān)系的表達(dá)實(shí)例的定義實(shí)例是概念的具體化，表達(dá)具體的地理信息對(duì)象。實(shí)例的表達(dá)方式采用標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)例符號(hào)或自然語(yǔ)言描述，結(jié)合屬性值和空間位置信息，準(zhǔn)確表達(dá)實(shí)例的特征和位置。同時(shí)，實(shí)例的表達(dá)還可以采用圖形化表示法，如地圖符號(hào)、圖片等，直觀地展示實(shí)例的外觀和位置。8.7實(shí)例的表達(dá)09附錄A(資料性附錄)概念的文字描述、本體屬性、概念間關(guān)系示例基礎(chǔ)地理信息01指描述地球表面自然和人文現(xiàn)象的空間位置、形態(tài)、分布、關(guān)系、屬性及其時(shí)間變化的信息。它是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用于表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中的地理實(shí)體和現(xiàn)象。本體02在計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域，本體是指一種形式化的、對(duì)于共享概念體系的明確而又詳細(xì)的說明。在地理信息領(lǐng)域，本體用于描述地理信息的概念、屬性、關(guān)系以及規(guī)則等。概念間關(guān)系03指不同概念之間存在的語(yǔ)義關(guān)系，如上下位關(guān)系、同義關(guān)系、反義關(guān)系、部分-整體關(guān)系等。這些關(guān)系有助于理解和組織地理信息概念體系。概念的文字描述

本體屬性概念屬性指概念所固有的特性或特征，用于描述概念的內(nèi)涵。在地理信息本體中，概念屬性通常包括空間屬性、時(shí)間屬性和專題屬性等。關(guān)系屬性指概念之間存在的語(yǔ)義關(guān)系所對(duì)應(yīng)的屬性。這些屬性用于描述概念之間的關(guān)聯(lián)程度和類型，如相似度、距離、方向等。規(guī)則屬性指地理信息本體中定義的規(guī)則所對(duì)應(yīng)的屬性。這些規(guī)則用于約束概念的使用和關(guān)系，保證地理信息的準(zhǔn)確性和一致性。上下位關(guān)系同義關(guān)系反義關(guān)系部分-整體關(guān)系概念間關(guān)系示例指概念之間的層次關(guān)系，如“湖泊”是“水體”的下位概念，“水體”是“湖泊”的上位概念。指概念之間具有相反或相對(duì)立的語(yǔ)義關(guān)系，如“內(nèi)陸湖”和“?！薄Ｖ父拍钪g具有相同的內(nèi)涵和外延，可以互換使用，如“河流”和“江河”。指概念之間存在的部分與整體的關(guān)系，如“島嶼”是“大陸”的一部分。10A.1概念的文字描述示例基礎(chǔ)地理信息是指描述地球表面自然和人文地理要素的空間位置、屬性、關(guān)系及時(shí)空變化規(guī)律的信息。它是國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的核心內(nèi)容，也是數(shù)字中國(guó)、智慧城市等信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)?；A(chǔ)地理信息包括大地測(cè)量控制點(diǎn)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等基礎(chǔ)地理要素，以及各類要素的名稱、位置、類別、數(shù)量、形態(tài)、分布和相互關(guān)系等信息。A.1.1基礎(chǔ)地理信息本體模型是一種用于描述概念及概念之間關(guān)系的模型，它能夠提供對(duì)領(lǐng)域知識(shí)的共同理解，確定領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語(yǔ)）和詞匯間相互關(guān)系的明確定義。在地理信息領(lǐng)域，本體模型能夠用于描述地理實(shí)體、地理現(xiàn)象、地理過程等概念及其相互關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)地理信息的語(yǔ)義共享和互操作提供支持。A.1.2本體模型基礎(chǔ)地理信息本體模型是對(duì)基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域概念及其關(guān)系的規(guī)范化描述，它提供了對(duì)基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域知識(shí)的共同理解和共享詞匯，是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息語(yǔ)義共享和互操作的重要基礎(chǔ)。基礎(chǔ)地理信息本體模型包括概念層、邏輯層和物理層三個(gè)層次。其中，概念層定義了基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域的核心概念及其關(guān)系；邏輯層描述了概念在邏輯上的組合和關(guān)聯(lián)；物理層則規(guī)定了概念在物理存儲(chǔ)和傳輸中的表示方式。通過這三個(gè)層次的定義和描述，基礎(chǔ)地理信息本體模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)地理信息領(lǐng)域知識(shí)的全面、準(zhǔn)確和規(guī)范化表達(dá)。A.1.3基礎(chǔ)地理信息本體模型11A.2概念的本體屬性、概念間關(guān)系示例每個(gè)概念在基礎(chǔ)地理信息本體模型中都有唯一的標(biāo)識(shí)，用于區(qū)分不同的概念。概念的唯一標(biāo)識(shí)概念的名稱是對(duì)其內(nèi)涵的簡(jiǎn)潔描述，方便人們理解和交流。概念的名稱概念的定義是對(duì)其內(nèi)涵和外延的詳細(xì)描述，用于明確概念的含義和范圍。概念的定義概念可以按照不同的分類體系進(jìn)行分類，以便于組織和管理。概念的分類本體屬性上下位關(guān)系指概念之間的包含關(guān)系，上位概念包含下位概念，如“水體”是“河流”的上位概念。同義關(guān)系指概念之間含義相同或相近的關(guān)系，如“道路”和“街道”在某些場(chǎng)景下可以視為同義概念。關(guān)聯(lián)關(guān)系指概念之間存在一定的聯(lián)系，但這種聯(lián)系并不構(gòu)成上下位或同義反義關(guān)系，如“橋梁”與“河流”之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，因?yàn)闃蛄和ǔ？缭胶恿鳌７戳x關(guān)系指概念之間含義相反的關(guān)系，如“陸地”和“水域”就是反義概念。概念間關(guān)系示例12附錄B(資料性附錄)義素示例01020304地理實(shí)體具有空間位置、屬性和關(guān)系的地理現(xiàn)象或事物。實(shí)體類型包括自然地理實(shí)體和人文地理實(shí)體，如山脈、河流、城市等。實(shí)體屬性描述地理實(shí)體的特征，如高度、長(zhǎng)度、面積等。實(shí)體關(guān)系地理實(shí)體之間的空間關(guān)系，如相鄰、包含等。地理實(shí)體類義素地理要素構(gòu)成地理現(xiàn)象或事物的基本單元，如點(diǎn)、線、面等。要素類型包括自然地理要素和人文地理要素，如山峰、道路、建筑等。要素屬性描述地理要素的特征，如位置、形狀、顏色等。要素關(guān)系地理要素之間的拓?fù)潢P(guān)系，如相交、相離等。地理要素類義素在地球上發(fā)生的自然現(xiàn)象或人文現(xiàn)象。地理現(xiàn)象包括自然地理現(xiàn)象和人文地理現(xiàn)象，如地震、洪水、人口遷移等?，F(xiàn)象類型描述地理現(xiàn)象的特征，如強(qiáng)度、頻率、影響范圍等。現(xiàn)象屬性地理現(xiàn)象之間的因果關(guān)系或相關(guān)關(guān)系，如氣候變化導(dǎo)致海平面上升等?，F(xiàn)象關(guān)系地理現(xiàn)象類義素地理事件在特定時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)生的地理現(xiàn)象或事物。事件屬性描述地理事件的特征，如時(shí)間、地點(diǎn)、參與者等。事件類型包括自然地理事件和人文地理事件，如火山爆發(fā)、戰(zhàn)爭(zhēng)、城市規(guī)劃等。事件關(guān)系地理事件之間的時(shí)間順序關(guān)系或因果關(guān)系，如地震引發(fā)海嘯等。地理事件類義素13附錄C(資料性附錄)概念的本體模型實(shí)現(xiàn)示例國(guó)家、省、市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）概念層次包含、相鄰、上級(jí)、下級(jí)等屬性關(guān)系以國(guó)家為頂層概念，逐層細(xì)化到具體的行政區(qū)域，每個(gè)行政區(qū)域都具有相應(yīng)的屬性關(guān)系，如包含關(guān)系表示一個(gè)行政區(qū)域