《基礎地理信息本體模型gbt+40765-2021》詳細解讀

《基礎地理信息本體模型gb/t40765-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4縮略語5模型基本框架6模型構成元素contents目錄7模型構建準則8模型表達附錄A(資料性附錄)概念的文字描述、本體屬性、概念間關系示例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)概念的本體模型實現(xiàn)示例參考文獻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、構建方法和應用領域。地理信息分類介紹了地理信息分類體系，包括自然地理、人文地理等多個方面。信息表達與共享強調(diào)了地理信息本體模型在信息表達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準。地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)者指導地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)者按照標準生產(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標準適用對象簡要介紹了標準的制定背景、目的和意義。概述部分詳細闡述了地理信息本體模型的構建方法、分類體系和核心概念。本體模型部分通過具體的應用示例，展示了地理信息本體模型在實際應用中的效果和價值。應用示例部分提供了與標準相關的補充材料，如術語定義、縮略語列表等。附錄部分1.3標準內(nèi)容結構022規(guī)范性引用文件基礎地理信息要素分類與代碼：該標準為基礎地理信息要素的分類和編碼提供了基本框架和方法。GB/T13923國家基本比例尺地圖圖式：該標準規(guī)定了國家基本比例尺地圖的圖式，包括符號、注記、顏色等。GB/T20257.1土地利用現(xiàn)狀分類：該標準對土地利用現(xiàn)狀進行了分類，為基礎地理信息中的土地利用數(shù)據(jù)提供了分類依據(jù)。GB/T21010地理信息相關標準ISO25964信息與文獻——術語工作——本體論及相關概念模型在術語工作中的應用：該國際標準為本體建模提供了基本的概念和方法，對于構建基礎地理信息本體模型具有重要的指導作用。W3COWL（WebOntologyLanguage）網(wǎng)絡本體語言：該標準是由W3C制定的網(wǎng)絡本體語言，用于描述和構建網(wǎng)絡上的本體，為基礎地理信息本體模型的構建提供了技術支持。本體建模相關標準033術語和定義基礎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、關系及時空變化規(guī)律的信息，是國家信息化建設的基礎和重要組成部分。基礎地理信息主要包括水系、居民地及設施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等基礎地理要素，以及用于地理信息定位的基礎控制點、基礎地理信息數(shù)據(jù)說明、基礎地理信息數(shù)據(jù)圖元表示等基礎地理信息數(shù)據(jù)基本內(nèi)容。定義包含內(nèi)容3.1基礎地理信息定義本體模型是一種用于描述某個領域知識的概念模型，它通過對領域內(nèi)的概念、屬性、關系等進行抽象和定義，構建出一個具有層次結構和語義關系的概念體系。在地理信息領域的應用在地理信息領域，本體模型被廣泛應用于地理信息數(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，促進地理信息資源的整合和共享。3.2本體模型3.3基礎地理信息本體模型基礎地理信息本體模型是一種描述基礎地理信息領域知識的概念模型，它通過對基礎地理信息領域內(nèi)的概念、屬性、關系等進行抽象和定義，構建出一個具有層次結構和語義關系的概念體系。定義基礎地理信息本體模型在基礎地理信息數(shù)據(jù)的組織、管理和共享等方面發(fā)揮著重要作用，它可以為基礎地理信息數(shù)據(jù)的分類、編碼、存儲、檢索、分析和可視化等提供統(tǒng)一的語義框架和規(guī)范。同時，基礎地理信息本體模型還可以促進不同部門、不同領域之間的信息共享和協(xié)同工作，提高基礎地理信息資源的利用效率和價值。作用044縮略語GIS（GeographicInformationSystem）地理信息系統(tǒng)，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。4.1GIS本體（Ontology）在哲學中，本體是研究存在的本質(zhì)和規(guī)律的學科；在計算機科學中，本體則是對特定領域之中某套概念及其相互之間關系的形式化表達。4.2本體基礎地理信息（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基礎地理信息語義網(wǎng)（SemanticWeb）是一種能理解人類語言的智能網(wǎng)絡，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，電腦能自動理解人類的語言并作出相應的回應。4.4語義網(wǎng)055模型基本框架基礎地理信息本體模型是一種用于描述地理信息的概念、屬性、關系以及實例的模型。該模型提供了對地理信息領域知識的共同理解，是地理信息領域共享和交流的基礎?；A地理信息本體模型采用標準化的方式表達地理信息，支持地理信息的互操作和集成。5.1概述基礎地理信息本體模型中的概念、屬性、關系等都需要通過文字進行描述。文字描述需要準確、清晰、無歧義地表達模型中的元素。文字描述還需要考慮不同領域、不同背景的用戶對地理信息理解的差異。5.2文字描述基礎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（如長度、面積、高度等）和對象類型屬性（如相鄰、包含等）。屬性的定義需要遵循標準化的原則，確保不同系統(tǒng)對屬性的理解一致。5.3本體屬性03關系的定義需要清晰明確，避免出現(xiàn)歧義和誤解。01基礎地理信息本體模型中的關系描述了概念之間的聯(lián)系和相互作用。02關系包括等級關系（如父子關系、上下級關系等）和非等級關系（如相似關系、拓撲關系等）。5.4概念間關系實例是基礎地理信息本體模型中的具體實體，如某個城市、某條河流等。實例需要遵循模型中定義的概念、屬性和關系進行描述。實例的創(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實例066模型構成元素語義結構是基礎地理信息本體模型的核心，用于描述概念之間的關聯(lián)和層次關系。語義結構包括概念、屬性、關系等元素，通過這些元素可以表達豐富的地理信息和知識。語義結構支持多種查詢和推理方式，使得基礎地理信息本體模型具有強大的語義表達能力。6.1語義結構123概念是基礎地理信息本體模型中的基本單元，用于描述地理實體、現(xiàn)象和事件等。概念具有明確的定義和內(nèi)涵，可以與其他概念進行關聯(lián)和組合，形成復雜的語義網(wǎng)絡。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系，是基礎地理信息本體模型中的重要元素。謂詞可以表達概念之間的空間關系、時間關系、屬性關系等，支持多種語義查詢和推理。謂詞具有明確的方向性和語義含義，可以確保信息表達的準確性和一致性。6.3謂詞義素可以包括數(shù)值、文本、圖像等多種形式，支持對地理信息的全面描述和表達。義素可以與概念進行關聯(lián)和組合，形成豐富的語義信息，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，用于表達概念的詳細信息和特征。6.4義素實例是具體化的地理實體或現(xiàn)象，在基礎地理信息本體模型中扮演著重要角色。實例可以具有多個屬性和關系，通過這些屬性和關系可以與其他實例進行關聯(lián)和交互。實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地理信息和知識。同時，實例還可以作為樣本數(shù)據(jù)，用于驗證和優(yōu)化基礎地理信息本體模型的性能和準確性。6.5實例077模型構建準則明確性一致性可擴展性最小承諾原則7.1構建本體模型的基本準則01020304本體模型中的概念和關系必須明確定義，避免歧義和模糊性。本體模型內(nèi)部的概念和關系必須保持一致，不能出現(xiàn)自相矛盾的情況。本體模型應具備一定的擴展性，以便適應未來知識和需求的變化。在構建本體模型時，應盡可能減少對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模型表達模型表達的目的明確基礎地理信息本體模型中各組成部分的表達方式，確保模型的一致性和準確性。模型表達的范圍包括概念框架、概念文字描述、謂詞、義素、概念間關系以及實例等。8.1概述8.2概念框架的表達概念框架的組成由一系列相互關聯(lián)的概念組成，表達地理信息的核心概念和邏輯關系。概念框架的表達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構和關聯(lián)關系。對概念進行詳細、準確的文字描述，包括概念的內(nèi)涵、外延、屬性等。概念文字描述的內(nèi)容采用自然語言描述，結合術語定義和規(guī)范化表達，確保描述的準確性和一致性。概念文字描述的表達方式8.3概念文字描述的表達描述概念之間的關系，如等同關系、包含關系、相鄰關系等。謂詞的作用采用標準化的謂詞符號或自然語言謂詞，明確表達概念之間的邏輯關系。謂詞的表達方式8.4謂詞的表達義素是構成概念的基本要素，表達概念的特征或屬性。采用標準化的義素符號或自然語言描述，準確表達概念的內(nèi)涵和外延。8.5義素的表達義素的表達方式義素的定義包括等同關系、上下位關系、部分整體關系、相似關系等。概念間關系的類型采用圖形化表示法或自然語言描述，明確表達概念之間的邏輯關系。概念間關系的表達方式8.6概念間關系的表達實例的定義實例是概念的具體化，表達具體的地理信息對象。實例的表達方式采用標準化的實例符號或自然語言描述，結合屬性值和空間位置信息，準確表達實例的特征和位置。同時，實例的表達還可以采用圖形化表示法，如地圖符號、圖片等，直觀地展示實例的外觀和位置。8.7實例的表達09附錄A(資料性附錄)概念的文字描述、本體屬性、概念間關系示例基礎地理信息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、關系、屬性及其時間變化的信息。它是地理信息系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)，用于表達現(xiàn)實世界中的地理實體和現(xiàn)象。本體02在計算機科學和人工智能領域，本體是指一種形式化的、對于共享概念體系的明確而又詳細的說明。在地理信息領域，本體用于描述地理信息的概念、屬性、關系以及規(guī)則等。概念間關系03指不同概念之間存在的語義關系，如上下位關系、同義關系、反義關系、部分-整體關系等。這些關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、時間屬性和專題屬性等。關系屬性指概念之間存在的語義關系所對應的屬性。這些屬性用于描述概念之間的關聯(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)則所對應的屬性。這些規(guī)則用于約束概念的使用和關系，保證地理信息的準確性和一致性。上下位關系同義關系反義關系部分-整體關系概念間關系示例指概念之間的層次關系，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立的語義關系，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系，如“島嶼”是“大陸”的一部分。10A.1概念的文字描述示例基礎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、關系及時空變化規(guī)律的信息。它是國家空間數(shù)據(jù)基礎設施的核心內(nèi)容，也是數(shù)字中國、智慧城市等信息化建設的重要基礎?；A地理信息包括大地測量控制點、水系、居民地及設施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等基礎地理要素，以及各類要素的名稱、位置、類別、數(shù)量、形態(tài)、分布和相互關系等信息。A.1.1基礎地理信息本體模型是一種用于描述概念及概念之間關系的模型，它能夠提供對領域知識的共同理解，確定領域內(nèi)共同認可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術語）和詞匯間相互關系的明確定義。在地理信息領域，本體模型能夠用于描述地理實體、地理現(xiàn)象、地理過程等概念及其相互關系，為實現(xiàn)地理信息的語義共享和互操作提供支持。A.1.2本體模型基礎地理信息本體模型是對基礎地理信息領域概念及其關系的規(guī)范化描述，它提供了對基礎地理信息領域知識的共同理解和共享詞匯，是實現(xiàn)基礎地理信息語義共享和互操作的重要基礎。基礎地理信息本體模型包括概念層、邏輯層和物理層三個層次。其中，概念層定義了基礎地理信息領域的核心概念及其關系；邏輯層描述了概念在邏輯上的組合和關聯(lián)；物理層則規(guī)定了概念在物理存儲和傳輸中的表示方式。通過這三個層次的定義和描述，基礎地理信息本體模型能夠實現(xiàn)對基礎地理信息領域知識的全面、準確和規(guī)范化表達。A.1.3基礎地理信息本體模型11A.2概念的本體屬性、概念間關系示例每個概念在基礎地理信息本體模型中都有唯一的標識，用于區(qū)分不同的概念。概念的唯一標識概念的名稱是對其內(nèi)涵的簡潔描述，方便人們理解和交流。概念的名稱概念的定義是對其內(nèi)涵和外延的詳細描述，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行分類，以便于組織和管理。概念的分類本體屬性上下位關系指概念之間的包含關系，上位概念包含下位概念，如“水體”是“河流”的上位概念。同義關系指概念之間含義相同或相近的關系，如“道路”和“街道”在某些場景下可以視為同義概念。關聯(lián)關系指概念之間存在一定的聯(lián)系，但這種聯(lián)系并不構成上下位或同義反義關系，如“橋梁”與“河流”之間存在關聯(lián)關系，因為橋梁通常跨越河流。反義關系指概念之間含義相反的關系，如“陸地”和“水域”就是反義概念。概念間關系示例12附錄B(資料性附錄)義素示例01020304地理實體具有空間位置、屬性和關系的地理現(xiàn)象或事物。實體類型包括自然地理實體和人文地理實體，如山脈、河流、城市等。實體屬性描述地理實體的特征，如高度、長度、面積等。實體關系地理實體之間的空間關系，如相鄰、包含等。地理實體類義素地理要素構成地理現(xiàn)象或事物的基本單元，如點、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。要素關系地理要素之間的拓撲關系，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，如強度、頻率、影響范圍等?，F(xiàn)象屬性地理現(xiàn)象之間的因果關系或相關關系，如氣候變化導致海平面上升等?，F(xiàn)象關系地理現(xiàn)象類義素地理事件在特定時間和地點發(fā)生的地理現(xiàn)象或事物。事件屬性描述地理事件的特征，如時間、地點、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、城市規(guī)劃等。事件關系地理事件之間的時間順序關系或因果關系，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)概念的本體模型實現(xiàn)示例國家、省、市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）概念層次包含、相鄰、上級、下級等屬性關系以國家為頂層概念，逐層細化到具體的行政區(qū)域，每個行政區(qū)域都具有相應的屬性關系，如包含關系表示一個行政區(qū)域