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21世纪被称为海洋的世纪。海洋是地球系统的重要组成部分，它是一个非常复杂的生态系统，其中有各种不同时空尺度和不同层次的物质存在和运动形态。海洋在地球环境中起到了非常重要的作用，对于全球人口、资源和环境等难题的解决，人们都寄希望于海洋的开发和利用。同时海洋也同样面临着前所未有的压力，例如过度利用海洋生物资源、沿海城市大量污染物倾泻入海、人为对海洋环境造成的严重破坏等等。许多国家对海洋进行了长期的研究，留下了许多有价值的文献和资料。然而，各研究机构的数据资料往往在格式、分类观点和表达方式上是不同的，这影响了数据的共享。而且，尽管目前海洋观测数据的共享达到了相当的水准，但在防止海洋环境恶化方面的功能却并不理想。因此，如何更好地集成和利用这些资源对于科学研究、海洋危机管理、政府部门、水产养殖者等而言是非常重要的。元数据为海洋数据共享提供了一定的解决方案。海洋元数据可以增进海洋机构之间的信息互操作性，使得海洋数据更易于被使用和共享。但是，元数据缺乏形式化语义，对于各海洋研究机构的数据和资料还存在一词多义、同义词、术语分类不明确等问题，元数据并不能很好地理解和处理。计算机难以处理这些问题，从而给海洋科学的知识共享和信息集成都带来极大的挑战。而本体作为共享概念模型明确的形式化的规范说明，可以捕获相关领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定该领域内共同认可的词汇，并从不同层次的形式化模式给出这些词汇或术语以及词汇间相互关系的明确定义。用于表达数据源的语义，识别和建立概念间的语义关联，达成语义一致，解决语义异构问题，从而方便地在不同机构之间进行数据共享和协作。因此，本体可以担此重任。本文的研究工作有两大部分：第一，充分利用本体论，建立海洋生态系统的本体模型，并对其中的核心概念进行了形式化建模使得海洋领域概念有着明确一致的形式化定义，便于机器理解和知识推理；第二，基于海洋生态本体开发了一个基于海洋生态本体的知识管理系统,为海洋生态的相关服务提供了语义层次的支撑。