智慧城市空間信息資源規(guī)劃的模型和實(shí)現(xiàn)方法研究
本文選題:空間信息資源規(guī)劃 切入點(diǎn):空間信息約束 出處:《山東師范大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:智慧城市的極大的推動(dòng)了城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,然而在智慧城市的建設(shè)過(guò)程中,信息資源仍然面臨著重復(fù)建設(shè)、浪費(fèi)嚴(yán)重,以及標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、信息資源不可知等"信息孤島"問(wèn)題,這些問(wèn)題仍然是智慧城市建設(shè)和信息資源利用的巨大障礙,而信息資源規(guī)劃是解決這些問(wèn)題的重要手段?臻g信息資源是智慧城市信息資源的一個(gè)重要組成部分,是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)性信息資源,對(duì)空間信息資源進(jìn)行規(guī)劃在智慧城市建設(shè)中有著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的信息資源規(guī)劃在企業(yè)或者某些政府部門的信息化建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用,有效的解決了這些組織面臨的信息資源的問(wèn)題。本文嘗試對(duì)智慧城市中的空間信息資源進(jìn)行規(guī)劃,以解決智慧城市建設(shè)中空間信息資源面臨的"信息孤島"問(wèn)題。在智慧城市建設(shè)中,空間信息資源更加有效的共享和應(yīng)用是空間信息資源規(guī)劃的最終目的,因此本文重點(diǎn)對(duì)智慧城市中空間信息資源利用的規(guī)劃做了研究,并提出在智慧城市空間信息資源規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)以空間信息資源的共享應(yīng)用為目標(biāo),不僅僅要通過(guò)業(yè)務(wù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)規(guī)劃和服務(wù)規(guī)劃建立相關(guān)空間信息資源的目錄體系,還應(yīng)當(dāng)建立相關(guān)的空間信息資源共享應(yīng)用參考模型來(lái)推動(dòng)和指導(dǎo)空間信息資源在智慧城市建設(shè)中更加智慧地發(fā)揮作用。本文以信息資源規(guī)劃、空間信息資源管理和智慧城市建設(shè)的理論與方法為基礎(chǔ)建立了智慧城市中空間信息資源規(guī)劃的整體框架,研究了建立空間信息資源目錄體系的方法,然后針對(duì)空間信息資源的業(yè)務(wù)應(yīng)用、空間信息資源數(shù)據(jù)和本體的異構(gòu)問(wèn)題、空間信息資源服務(wù)的組合問(wèn)題建立了相關(guān)的共享應(yīng)用參考模型,并以實(shí)例的形式討論了模型的實(shí)現(xiàn)方法,驗(yàn)證了模型的可行性、有效性和優(yōu)勢(shì)。本文的主要工作有:(1)建立了智慧城市空間信息資源規(guī)劃的整體框架模型。根據(jù)目前信息資源規(guī)劃的發(fā)展和智慧城市中空間信息資源的特點(diǎn)和應(yīng)用要求,認(rèn)為空間信息資源共享融合和有效利用是智慧城市空間信息資源規(guī)劃的主要目標(biāo),因此對(duì)于空間信息資源規(guī)劃不應(yīng)局限于對(duì)數(shù)據(jù)資源、業(yè)務(wù)資源等的規(guī)劃,還應(yīng)當(dāng)根據(jù)信息共享技術(shù)的發(fā)展,對(duì)空間信息資源的服務(wù)資源進(jìn)行規(guī)劃,并根據(jù)規(guī)劃建立空間信息資源目錄體系。本文討論了業(yè)務(wù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)規(guī)劃、服務(wù)規(guī)劃和應(yīng)用規(guī)劃的方法,以建立業(yè)務(wù)資源目錄體系、數(shù)據(jù)資源目錄體系、服務(wù)資源目錄體系等空間信息資源的目錄體系。同時(shí)為在智慧城市建設(shè)中推動(dòng)和指導(dǎo)空間信息資源的有效應(yīng)用,提出應(yīng)當(dāng)建立空間信息資源共享應(yīng)用的相關(guān)參考模型,包括業(yè)務(wù)應(yīng)用、本體構(gòu)建、本體匹配、服務(wù)分類、服務(wù)組合等相關(guān)參考模型。(2)建立了智慧城市空間信息業(yè)務(wù)應(yīng)用參考模型。針對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程對(duì)空間信息資源利用的不足,根據(jù)空間信息資源對(duì)業(yè)務(wù)流程的作用層次和智慧城市對(duì)業(yè)務(wù)流程的要求,從理論角度對(duì)空間信息在業(yè)務(wù)流程中的約束作用做了較為深入的分析。為強(qiáng)化突出空間信息在業(yè)務(wù)流程中的自動(dòng)化和優(yōu)化作用,提出了在業(yè)務(wù)流程的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中空間信息約束的概念,并提出和分析了空間信息約束的相關(guān)要素,建立了空間信息約束單元,從而基于空間信息約束單元和Petri Nets建立空間信息約束網(wǎng)。最后本文基于空間信息約束網(wǎng)提出了空間信息資源約束的工作流建模方法,并研究了該模型的具體實(shí)現(xiàn)方法,然后用一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了該模型和方法的可行性和有效性。(3)建立了智慧城市本體匹配參考模型。信息異構(gòu)是阻礙智慧城市空間信息應(yīng)用的巨大障礙,而本體是則解決信息異構(gòu)的重要方法。但是隨著本體建立的越來(lái)越多,又產(chǎn)生了大量的異構(gòu)本體,而本體匹配則是解決本體異構(gòu)的重要方法,因此本文建立了一種本體匹配參考模型,其中涉及到兩個(gè)數(shù)學(xué)模型,一個(gè)是本體匹配結(jié)果權(quán)重確定模型,一個(gè)是本體匹配結(jié)果優(yōu)化模型。基于相關(guān)的研究,本文提出了一種新的本體匹配相似度集成權(quán)重的確定模型,并根據(jù)待匹配本體的相似性矩陣的特點(diǎn),提出一種新的本體匹配優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,然后利用蛙跳算法(SFLA)算法實(shí)現(xiàn)了該匹配優(yōu)化模型。最后本文用Ontology Alignment Evaluation Initiative(OAEI)中的競(jìng)賽本體對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證,證明了該本體匹配模型的有效性和優(yōu)勢(shì)。(4)建立了空間信息服務(wù)組合參考模型。Web服務(wù)是實(shí)現(xiàn)信息共享的非常重要的技術(shù),然而單個(gè)的原子服務(wù)功能單一,無(wú)法滿足復(fù)雜應(yīng)用的需求,因此必須把多個(gè)相關(guān)服務(wù)組合起來(lái)。本文將空間信息服務(wù)組合分類兩類:空間信息服務(wù)自身的組合、空間信息服務(wù)與其他信息服務(wù)的組合。物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中占有極為重要的地位,本文以物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為例,提出了一種新的服務(wù)組合和分析模型。首先對(duì)地理實(shí)體、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)及空間信息服務(wù)進(jìn)行了理論分析和形式化建模,并對(duì)三者之間的信息流進(jìn)行了分析。然后本文基于Petri Nets和服務(wù)代數(shù)建立了物.聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、空間信息服務(wù)模型和它們之間的服務(wù)組合模型,對(duì)各類服務(wù)組合模型進(jìn)行了深入分析。最后本文通過(guò)實(shí)例對(duì)該建模方法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證,通過(guò)建模工具對(duì)模型進(jìn)行仿真模擬,并與其他建模方法的對(duì)比,證明了本文提出的模型和方法具有可行性且具有一定優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:F299.2;TP391.44;TN929.5
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1692307
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