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目前人们对空间查询的准确度以及时空推理的合理性提出了更高的要求。但由于地理空间信息和空间关系是复杂的、模糊的,再加之自然语言中大量模糊语义的存在,使得在时空推理查询与语义信息检索过程中出现了困难。模糊本体不仅可以实现现实地理世界中的知识重用和共享功能,而且能为模糊时空数据处理和模糊语义信息的描述提供新的内涵和方法。 本文针对时空推理及信息查询中存在的时空模糊性问题,通过模糊隶属函数对模糊本体中的模糊概念和关系进行描述,在模糊本体5W2H语义概念模型的基础上构建了FGO-5W2HST时空数据模型,研究了本体方法下的时空推理的模糊扩展,提出了结合定性描述和定量描述的混合时空推理方法,同时使用形式化的本体描述语言OWL,研究了模糊本体下的语义处理方法和推理机制,基于本体模型和规则模型探讨了模糊本体知识推理机的设计方法,并将上述研究应用于旅游景点信息领域,从而对时空推理查询及语义信息检索过程进行模拟验证。具体内容研究如下: (1)结合模糊本体论,模糊集理论和模糊隶属函数描述方法,探讨了基于5W2H概念模型的模糊本体构建方法,确立了利用how much模糊算子对带有模糊性的概念、关系、属性等进行控制和描述的核心思想。 (2)研究了基于模糊本体的时空数据模型构建方法和混合时空推理方法。通过对时空信息复杂性和模糊性的认知,并结合5W2H模糊本体模型,构建了基于模糊本体的FGO-5W2HST模型,以便于对时空数据进行更好的组织、存储和管理。通过研究本体方法下的时态推理、以空间拓扑关系和方位关系为主的空间推理的模糊扩展,提出了将定性方法和定量方法相结合的混合时空结合推理方法。 (3)研究了基于模糊本体的时空知识推理机设计方法。在OWL语言支持下,研究了基于模糊本体的语义处理方法和推理机制,并在语义 Web环境下基于本体模型和规则模型探讨了模糊本体知识推理机的设计方法,分别在理论、模型和方法层面上对研究进行支撑。 (4)研究基于模糊本体的时空推理查询方法在旅游景点信息查询中的应用。分析了景点信息在5W2H层次上的主要概念,利用OWL语言对景点模糊本体进行构建和查询描述,结合本文研究的方法和模型,对旅游景点信息的时空推理查询进行模拟验证。 FGO-5W2HST模型解决了模糊空间数据组织与管理,以及本体中模糊概念和关系的描述等问题;混合时空推理方法实现了定性方法和定量方法的有效结合。因此基于模糊本体的时空知识推理机制,不仅为地理空间知识的重用及共享提供了新的方法和思路,而且在一定程度上克服了时空推理查询和语义信息检索中的模糊问题。