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随着对地观测技术的提升,对地观测数据不断增加,如何快速处理这些数据,从数据中获得到具有社会价值的遥感信息,即实现从“遥感数据”到“遥感信息”的转化,具有重要的意义。为了缩短遥感数据增长与遥感信息获取之间的差距,针对不同的遥感数据类型,不同的行业应用,大量的遥感数据处理模型不断开发,然而这些模型只是根据各自行业的需求标准,存储在各自部门之间之内的私有模型,不能被广泛共享。 虽然在国家空间基础设施建设的基础上,我们国家已经出现了一些遥感数据与信息的服务共享系统,但这些系统大多是以遥感数据和已经生产好的遥感产品的分发为主,采用的共享模式也大都是停留在基于网络技术、数据库技术、元数据辅助的关键字为基础的服务检索和服务编目共享,其共享能力有限。不能根据用户的行业需求,检索到需要的遥感数据和遥感信息模型服务,组合成一个工作流服务,生成满足用户行业要求的个性化产品;更不能在服务检索和组合过程中体现遥感领域专家的知识,提供智能化服务。 本文引入本体理论来描述遥感信息服务领域的专家知识,以此为遥感信息服务共享提供领域知识支持。 首先,我们研究本体的知识理论,以WordNet词汇库和《遥感大辞典》为基础,总结和概括遥感信息领域的本体概念,将其分为遥感基础本体、遥感技术本体和遥感应用本体三个大类,每一个大类下面又包含有若干个小类或词条,为遥感信息本体提供语义描述和概念语义层次关系;在此基础之上,利用Protégé本体建模工具,我们尝试构建遥感信息领域本体库的构建。 然后,在遥感信息本体库的基础上,我们给出了基于本体的遥感信息服务共享研究的框架体系,重点研究其中的两个关键问题:服务发现和服务组合。提出了多层次语义匹配的遥感信息服务发现方法,在本体概念相似度计算的基础上,从基本描述匹配、简单语义匹配、本体概念语义匹配三个层面上综合考虑遥感信息服务的匹配度,实现服务发现,实验结果显示,较基于关键字的传统服务检索方法,该方法在查全率和查准率方面都有明显提升;同时,在遥感信息服务语义描述扩展、语义匹配和知识推理的基础上,我们还提出了一种以本体语义匹配为基础的遥感信息服务自动组合算法,根据用户请求的语义标准化描述,利用推理推导出服务组合网络,并给出了详细的组合算法描述。此外,还给出了将服务组合方案转换成BPEL(Business Process Execution Language)编码的方法,实现了组合服务的发布和解析执行。 最后,在以上遥感信息本体研究和基于本体的遥感信息服务共享研究的基础上,我们设计和实现了一个基于本体的遥感信息服务集成共享框架,详细设计了该框架的本体知识结构等组件,归纳和总结了遥感信息服务共享的一些领域知识,并用SWRL(Semantic Web Rule Language)语言规范加以表达,对根据用户的服务请求的查询推理进行了一些尝试。随后,用Java和Flex编程实现了该框架原型,以SRAP(Synergic Retrieval of Aerosol Properties)气溶胶遥感反演产品生成为例,验证了在该框架原型中进行服务检索和根据用户请求进行服务推理查询与组合的可行性,实验结果表明,该方法在一定程度上提高了遥感信息服务共享的增值服务能力和智能化水平。