基于CSW的个性化地理空间资源发现研究

为解决目前空间地理信息检索中存在的主要问题，增强CSW对地理资源的检索能力，将本体技术与偏好

在空间数据基础框架(Spatial Data Infrastructure, SDI)的分布式环境中， 地理空间资源的有效发现和访问是重要任务之一。网络目录服务(Catalog Service for the Web, CSW)是管理对地观测数据的标准协议框架，支持ebRIM、ISO 等应用纲要(Application Profile)，提供了数据、服务和其他资源的元数据的发现、浏览和查询的接口[1]。随着地球空间信息产业的不断发展，越来越多的地理信息资源以元数据的形式被发布到CSW 中，针对网络目录服务的检索需求也日益增多。目前在SDI 内，地理数据和服务的检索都主要依赖于CSW。但由于分布式网络环境的复杂性和异构性，以及跨学科领域的语义差别，CSW 的应用受到了较大限制。

为解决以上问题，本文将本体技术与偏好查询理论引入CSW，采用适应偏好查询的地理资源元数据模型，提出基于语义的地理资源发现方法，支持多源CSW 的统一检索，增强CSW 对地理资源的检索能力，为分布式环境下地理空间信息的有效发现提供可行的理论和技术支持。

2. 背景分析 2.1. 相关研究分析 为提高CSW 的应用性能，Yue P.等利用地理空间语义和服务，提出了一种基于工作流的复杂地理空间特征的发现方法。通过特征类型的基本特征和主题语义之间的空间语义，构建基于工作流的服务链来定位图像中与语义相关的复杂特征。该方法也扩展了CSW 的ebRIM 信息模型，以增强目录服务的地理信息处理和知识发现能力，更好地支持服务发现和编排[2]。为实现地表覆盖信息空间服务的有效检索， 徐生磊等在分析地表覆盖信息的特征的基础扩展了CSW 目录的地理信息元数据标准， 以此设计了一个全球地表覆盖信息元数据模型，并提出了一个相应的全球地表覆盖信息元数据目录系统软件架构[3]。文献[4]中也进行了类似的工作， 文中也对CSW 进行了扩展， 设计了一个统一空间资源发现服务框架。

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等则使用一个语义丰富的ebRIM 注册表，包含一个特征类型目录(FTC)来表示地理特征类型的语义，包括操作、属性和特征类型之间的关系，以提升SDI 的适用性[5]。之后其又提出了一种专门用于语义数据存储的CSW 应用纲要，定义了信息模型到OWL、RDF 模型的映射，避免了语义信息在映射过程中的丢失问题[6]。为利用地理数据空间本体来实现地理数据的智能关联，文献[7]将该本体表示为一个五元组， 并通过具体检索应用流程在特定平台中进行对其进行了性能验证。Lutz M.等人则通过扩展本体推理机和级联目录服务这两个组件， 提出了一个专门针对SDI 的地理信息检索框架。

在此框架中， 所有WFS 的要素类型都可以通过注册映射的方式被关联到对应的本体概念上[8]。文献[9]专门设计了一个空间信息的本