海洋流场时空数据组织模型构建是海洋GIS的前沿研究课题之一,其构建的目的是为了实现对海洋流场的客观描述,从而揭示流场蕴含的丰富信息。由于海洋流场的特征复杂,海洋流场的语义组织与一致性表述存在诸多困难。同时,随着科学研究的发展和探测技术的进步,海洋流场数据也愈加丰富,呈几何级数增长的流场数据来源不同,结构多样,也为海洋流场时空数据组织带来了挑战。因此,如何解决海洋流场在现象语义表述和数据结构中存在的异构性问题,用一个统一的语义体系来反映海洋流场,是海洋GIS的研究方向之一。本文针对海洋流场语义异构问题,依据本体理论思想,以海洋流场现象及海洋流场数据为研究对象,进行了海洋流场的语义分析,应用OWL本体描述语言,实现了海洋流场语义的形式化表达,并在本体建模工具Protege中实现了本体的构建;通过对现有的海流现象分类体系和海流数据分类体系的研究,归纳指出了海洋流场基本特征,其中,海流现象具有典型的动态性、时空分布特性、边界模糊性等特点,海洋流场数据存在多尺度、多结构等特点;根据现有的分类体系,本文将海洋流场概念总体分为基本对象概念,属性特征概念,关系概念等,特别针对海流现象概念集合,本文运用形式化本体分析理论,实现了海流现象层次的划分;在对海流现象和海流数据本体的分析中,提出了符合领域知识特征的七元组海流现象本体结构和五元组海洋流场数据本体结构;在论文最后,基于拓扑理论和本体思想,对海流的时空过程关系进行了概念的定义和形式化的表达。基于本体的海洋流场语义分析方法实现了对海流概念、属性、关系的形式化表达,也使海洋流场数据共享成为可能。本体强大的知识分析能力和OWL高效地语义表达能力为海洋流场知识概念的表述提供了有力的理论技术支持。已建成的海洋流场语义描述体系与本体结构模型表明,基于本体的海洋流场语义分析方法能够有效地描述与组织海洋流场语义信息,为研究海洋信息语义表达研究提供了一种参考思路。