基于青藏高原动物资源数据的空间本体构建技术研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.06.008

摘要/Abstract

摘要：

针对林业和草原科学数据共享中传统数据检索低效率的问题,以青藏高原动物资源数据为基础,对领域术语词汇进行归纳分类,根据层次结构抽取并构建本体的核心概念集和属性集,分析了地理空间相关数据的概念和属性特征,阐述了空间本体的一般建模流程及方法,最终构建了青藏高原动物资源空间本体模型,增加了数据之间的语义联系,为数据共享提供了一定的语义支持。

关键词: 空间本体, 本体构建, 数据共享, 动物资源数据, 青藏高原

Abstract:

Due to the low retrieval efficiency in forestry and grassland scientific data sharing,this paper summarized and classified term vocabularies based on the Qinghai-Tibet plateau animals resources data.According to the core concepts and properties of extracting hierarchical structure and constructing ontology,analysis has been conducted to study the concepts and properties of geographical spatial data.General procedure and methods of modeling were stated in the article.Eventually,the spatial ontology model of Qinghai-Tibet plateau animals resources was built,which increased the semantic relations among different data and provided semantic support for data sharing.

Key words: spatial ontology, ontology construction, data sharing, animals resources data, Qinghai-Tibet Plateau

中图分类号:

TP391.1

张乃静, 蒋娴, 侯瑞霞. 基于青藏高原动物资源数据的空间本体构建技术研究[J]. 林业资源管理, 2020,(6): 47-53.

ZHANG Naijing, JIANG Xian, HOU Ruixia. Study on Constructing Spatial Ontology Based on Qinghai-Tibet Plateau Animals Resources Data[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2020,(6): 47-53.

图/表 7

表1

表2

表3

表4

表5

表6

图1

参考文献 17

[1]	张乃静, 鞠洪波, 纪平. 基于本体的林业领域文档特征权重模型[J]. 计算机工程与应用, 2013,49(18):20-23.
[2]	Gruber T R. Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing[J]. International journal of human computer studies, 1995,43(5):907-928.
[3]	Uschold M, Gruninger M. Ontologies:Principles,methods and applications[J]. The Knowledge Engineering Review, 1996,11(2):93-136.
[4]	李婉婉, 张英俊, 潘理虎. 基于语义相似度的本体概念更新方法研究[J]. 计算机应用与软件, 2018,35(4):15-20.
[5]	Bock C, Fokoue A, Haase P, et al. OWL 2 Web Ontology Language Structural Specification and Functional-Style Syntax (Second Edition)[EB/OL].(2012-12-11)[2020-07-11]. https://www.w3.org/TR/owl2-syntax/.
[6]	Beckett D, McBride B. RDF/XML Syntax Specification (Revised)[EB/OL].(2004-02-10)[2020-07-11]. https://www.w3.org/TR/REC-rdf-syntax/.
[7]	Beckett D, Lee T B, Prud'Hommeaux E, et al. RDF 1.1 Turtle-Terse RDF Triple Language[EB/OL].(2014-02-25)[2020-07-11]. https://www.w3.org/TR/turtle/.
[8]	Bechhofer S, Grau B C, Fokoue A, et al. OWL 2 Web Ontology Language XML Serialization (Second Edition)[EB/OL].(2012-12-11)[2020-07-11]. https://www.w3.org/TR/owl2-xml-serialization/.
[9]	GB/T 18521-2001,地名分类与类别代码编制规则[S].
[10]	Hitzler P, Krotzsch M, Parsia B, et al. OWL 2 Web Ontology Language Primer (Second Edition)[EB/OL].(2012-12-11)[2020-07-20]. https://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-primer-20121211/.
[11]	Brickley D, Miller L. FOAF Vocabulary Specification 0.99[EB/OL].(2014-01-14)[2020-07-25]. http://xmlns.com/foaf/spec/.
[12]	Polikoff I, Hodges J, Ralph Hodgson, et al. QUDT CATALOG-Quantities,Units,Dimensions and Data Types Ontologies[EB/OL].(2019-12-19).[2020-07-25]. http://www.qudt.org/release2/qudt-catalog.html.
[13]	SL249-2012,中国河流代码[S].
[14]	SL261-2017,湖泊代码[S].
[15]	GB/T22483-2008,中国山脉山峰名称代码[S].
[16]	统计用区划和城乡划分代码[EB/OL].(2020-02-25)[2020-08-05]. http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjbz/tjyqhdmhcxhfdm/.
[17]	行政区划代码[EB/OL].(2020-07-28)[2020-08-05]. http://www.mca.gov.cn/article/sj/tjbz/a/.

项目	数据
编号	Animal126	Animal050	Brid0633
分类	两栖类	哺乳类	鸟类
目中文名	有鳞目:蜥蜴亚目;Squamata:Sauria	偶蹄目;Artiodactyla	鸡形目;Galliformes
科中文名	鬣蜥科;AGMIDAE	牛科;Bovidae	雉科;Phasianidae
属中文名	沙蜥属;Phrynocephalus Kaup	无	血雉属;Ithaginis
属特征	体背腹扁平;无背鬣;无喉囊……	无	无
属分布	分布于我国西部……	无	无
种中文名	红尾沙蜥	普氏原羚	血雉
种拉丁名	Phrynocephalus……	Procapra przewalskii	Lthaginis cruentus(Hardwicke)
形态特征	依据美国国立自然历史……	体长1.0~1.1m,体形似藏原羚……	雄性成鸟:体形比竹鸡……
鉴别特征	无	无	雄性成鸟,与澜沧江亚种……
地理分布	分布仅见于我国西藏自治区西北部……	在西藏仅分布于昌都和那曲……	南丽江山脉
分类讨论	无	无	血雉据记录分化为……
生态习性	生活于荒漠。胃内容物含……	栖息地海拔高度为3 400m以下……	无
保护意义	无	普氏原羚是我国特产珍稀……	无
现状	无	普氏原羚在西藏分布区……	无
采集地	无	无	丽江玉龙山
采集人	胡淑琴	刘务林;尹秉高	杨岚
采集人单位	中国科学院成都生物研究所	西藏自治区林业勘察研究所	中国科学院昆明动物研究所
资料来源	西藏两栖爬行动物	西藏珍稀野生动物与保护	横断山区鸟类
相关图片	无	bll45.jpg	无

概念	实例或举例
动物分类学(目、科、属、种,动物区系)	鬣蜥科、圆腹高原鳅、雀形目、鹎科、灰雀属等
动物(脊椎动物、无脊椎动物)	鱼类、鸟类、两栖类、哺乳类等
人(采集人)	刘务林、尹秉高等
资料(书籍)	《西藏昆虫》、《横断山区鸟类》、《西藏鸟类志》等
数据	青藏高原动物资源元数据

涉及地理空间特征的原始数据	抽取术语
在喜马拉雅山北麓、珠穆朗玛峰北坡等地。	喜马拉雅山、珠穆朗玛峰	山体、山脉、山系	北麓、北坡
分布于西藏江达、芒康;四川甘孜、炉霍、乾宁、雅江及云南西部也有分布。	西藏、四川、江达、芒康、甘孜、炉霍、乾宁、雅江、云南	行政省(自治区) 、行政市(自治州)、行政县	分布、西部、整体包含(隐含)
栖于西藏高原海拔2 850~4 700m的湖泊、水塘、沼泽地带及山溪、河流附近。	西藏、高原、湖泊、水塘、沼泽、山溪、河流	行政省(自治区)、高原、湖泊、水塘、沼泽、山溪、河流	栖于(分布)、海拔、附近
分布仅见于我国西藏自治区西北部,垂直分布海拔4 600~4 700m。	中国、西藏自治区、	国家、行政省(自治区)	分布、西北、海拔
国内分布于西藏吉隆。国外分布于克什米尔地区、孟加拉、尼泊尔、印度、阿富汗。	西藏、吉隆、克什米尔地区、孟加拉、尼泊尔、印度、阿富汗	国家、行政省(自治区)、行政市(地区)	分布
分布于我国黄河水系上游。	中国、黄河水系	国家、水系	上游
青海省长江源头地区沱沱河和当曲河及其附属湖泊水体。	青海、长江、沱沱河、当曲河、湖泊	行政省(自治区)、河流、湖泊	附属、源头
本种除台湾,海南外,各地区均有分布。	台湾、海南	行政省(自治区)	除……外

一级分类	二级分类	三级分类	四级分类	举例
自然地理空间实体	水系	河流、湖泊、陆地岛屿、冰川、瀑布、泉	无	金沙江水系、泸沽湖、班公湖等
	陆地地形	平原盆地、高原、丘陵山地、重要陆地景观	山谷、山、山体(山系/山脉)、沼泽/湿地、草原、森林、沙漠	青藏高原、唐古拉山、卡吉拉山等
	其他	野生动物栖息地样本采集地	无	动物均有栖息地
人文地理空间实体	行政区域及其他区域	国家	无	中国、孟加拉、印度等
	一级行政区域	普通型一级行政区域(省) 城市型一级行政区域(直辖市) 自治型一级行政区域(自治区) 特殊型一级行政区域(特别行政区)	无	云南、四川、青海、西藏等
	二级行政区域	普通型二级行政区域(地区) 城市型二级行政区域(地级市) 自治型二级行政区域(自治州) 特殊型二级行政区域(盟)	无	昌都、日喀则、玉树、昆明等
	三级行政区域	普通型三级行政区域(县) 城市型三级行政区域(县级市、市辖区) 自治型三级行政区域(自治县) 特殊型三级行政区域(旗、林区、工农区) 其他(区、特区)	无	兴海县、河南县、贵德县、察隅县等
	四级行政区域	普通型四级行政区域(乡) 城市型四级行政区域(镇) 自治型四级行政区域(民族乡) 特殊型四级行政区域(苏木) 其他(街道办事处辖区)	无	立新乡、麻麻乡、曲乡、巴隆乡、新市镇等
	具有地名意义的单位	党政机关、民间组织、事业单位	科研院所、大专院校	中国科学院动物研究所等

属性	属性名	属性类型	约束举例	定义域	值域
有编号	fd:hasID	数据属性	键值约束	种	xsd:string
属于类	fd:belongToCategory	对象属性	逆属性基数约束	目	类
包含目	fd:includeOrder	对象属性	无	类	目
属于目	fd:belongToOrder	对象属性	逆属性基数约束	科	目
包含科	fd:includeFamily	对象属性	无	目	科
属于科	fd:belongToFamily	对象属性	逆属性基数约束	属	科
包含属	fd:includeGenera	对象属性	无	科	属
属于属	fd:belongToGenera	对象属性	逆属性基数约束	种	属
包含种	fd:includeSpecies	对象属性	无	属	种
有别名	fd:hasAlias	数据属性	无	种	xsd:string
有拉丁名	fd:hasLatinName	数据属性	基数约束	科、属、种	xsd:string
有变种	fd:hasVariety	对象属性	无	种	种
有形态特征	fd:hasMorphology	数据属性	无	科、属、种	xsd:string
有地理分布	fd:hasHabitat	对象属性	无	科、属、种	geo:habitat
有分类讨论	fd:hasDescription	数据属性	无	种	xsd:string
有生态习性	fd:hasHabit	数据属性	无	种	xsd:string
有生存现状	fd:hasExistenceStatus	数据属性	无	种	xsd:string
有区系从属	fd:belongToFauna	对象属性	无	种	fd:fauna
有采集地	fd:collectedFrom	对象属性	无	数据	geo:collectingLocation
有采集人	fd:collectedBy	对象属性	无	数据	foaf:person
有采集人单位	fd:workIn	对象属性	无	数据	foaf:Organization
有资料来源	fd:dataFrom	对象属性	无	数据	fd:reference
有相关图片	fd:hasPicture	数据属性	无	数据	xsd:anyURI