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基于场景的可视化地理概念建模方法研究

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论文说明:图表目录

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第一章绪论

1.1选题背景

1.2国内外研究现状

1.2.1概念知识组织与概念模型的表达

1.2.2可视化概念建模方法

1.2.3基于图的地理概念表达方法

1.3研究内容与技术路线

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.3.3技术路线

1.4论文组织

第二章 地理概念建模

2.1地理建模

2.1.1模型与建模

2.1.2地理模型与地理建模

2.1.3地理建模过程

2.2地理概念建模

2.2.1概念模型与概念建模

2.2.2概念模型的类型

2.2.3地理概念建模的主要步骤

2.3基于实体关系的地理概念建模

2.3.1实体关系模型

2.3.2实体关系描述的地理概念模型

第三章 基于场景的地理概念建模支撑体系

3.1场景概念与系统结构设计

3.1.1场景与概念场景

3.1.2场景在地理概念建模中的作用

3.1.3概念场景构建的基本要素

3.1.4系统基本设计思想与系统结构

3.2概念库

3.2.1概念知识表示

3.2.2基于RDF/RDFS的地理概念知识表达

3.2.3概念库构建

3.2.4基于概念库支撑的建模推导

3.3概念图标库

3.3.1概念图标概述

3.3.2概念图标构建难点分析

3.3.3概念图标库设计与应用

3.4场景布局模板库

3.4.1场景布局概述

3.4.2场景布局模板的构建

3.4.3场景布局模板库构建及应用

第四章 基于场景的地理概念模型构建

4.1基本功能设计

4.1.1概念模型的主题描述

4.1.2实体与关系的构建

4.1.3多层次/多分辨率场景图

4.1.4场景图切面

4.2构建步骤

4.2.1总体构建步骤

4.2.2具体概念场景构建步骤

4.3概念模型文档化及共享复用

4.3.1概念模型文档化

4.3.2概念模型复用

4.4问题与讨论

4.4.1图表达以及与概念的结合

4.4.2地理概念知识推导与概念库

第五章 原型系统

5.1系统总体设计

5.2系统详细设计

5.2.1概念库、图标库

5.2.2概念建模交互环境

5.3实验验证

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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摘要

地理建模与模拟方法是人们认识地理世界、解释地理现象以及预测地理变化的重要方法与手段。当前地理建模领域对地理概念模型的构建与表达方法研究不够,已有的概念建模方法大多是站在软件开发的角度建立的,普通的地理建模者难以直接应用这些方法。 本文针对实体-关系型地理概念模型的构建方法,利用工程化思想,将地理概念建模过程分为知识准备与模型构建两个阶段,依据地理领域概念模型表达习惯,结合图形化、形式化两方面的优点,提出了基于场景的可视化地理概念建模方法。该方法的主要思想是:建模者在概念语义系统的支撑下,通过场景布局模板引导,绘制具有概念语义的图标,构建概念模型中的实体,通过在图标间绘制连线的方式建立实体关系,通过分解方法的引导,构建多层次/分辨率的概念模型,从而将概念模型的图形化与结构化/形式化有机的结合在一起。与一般图形化建模方法不同的是,本研究在概念模型的结构化/形式化表达方面,引入了概念语义支撑系统,增强了建模环境的智能性,提高了概念模型在计算层面的表达能力;在概念模型的图形化表达方面,本文引入了场景分区布局的思想,在一定程度上规范了场景图表达,使构建的图形符合地理学领域认知习惯;此外,针对图标构建成本高昂,资源缺乏的情况,本研究将传统设计中的图标与概念紧密绑定方式修改为松散耦合方式,并结合概念知识引导,提高了构图效率。 实验表明,利用场景图与概念语义相结合来构建与表达地理概念模型的方法可行,基于场景的可视化地理概念建模方法能较好地促进地理概念模型快速构建、模型共享交流以及概念模型知识有效重用。

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