空间上下文感知计算模型基于上述空间信息上下文的本体建模及层次化设计，主要包括地理空间环境、动作、传感器、上下文聚合、上下文知识库、推理引擎以及上下文查询七个模块(T.Gu，2004)，如图3-8所示。
图3-8 基于本体的地球空间信息上下文计算模型
(1)地球空间环境模块表示周围的各种地球环境信息，如地理位置、时间、用户的偏好等。这些信息以及对它们的感知较为复杂，具有动态、离散或连续，信息不完整等特点。
(2)传感器负责将地球空间环境信息映射为上下文信息，可表示为：传感器：S→C，S是地球空间环境集合，S＝{s1，s2，s3，s4，…，sn}，而C指的是感知到的上下文信息集合C＝{Ci｜if s＝sj，i∈N，j∈N，ci∈C}。传感器的输入由各类硬件来实现，包括照相机、摄像头以及虚拟的传感器等，输出则是作为上下文聚合模块的输入。
(3)上下文聚合基于本体技术，主要包括上下文信息的获取、本体构建、本体集成和更新等。它的信息一部分来自于传感器模块的输出P，另一部分则来自于上下文本体知识库中的原有信息O。上下文聚合模块负责更新上下文本体知识库中的内容，表示为：O×P→O，其中，O表示知识库中的元素，P是感知到的信息集合。
(4)上下文本体知识库，存放用于推理的本体。本体的元素可以以数据库中记录的形式存放，记录对应概念，如表3-1中，C1，C2是字段，Rc是它们之间的关系。
表3-1 本体知识库的存储
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(5)推理引擎负责依据本体知识库中的语义信息进行推理，使用本体推理和规则推理两种方式，推理的结果进入上下文查询模块。OWL语言的使用提供了基于描述逻辑的推理机制。例如可用图3-9表示推理过程：用户王小苏现在在武汉，而武汉是中国中部的一个城市，那么推理可得用户现在在中国。
图3-9 OWL推理描述实例
(6)上下文查询模块存储了本体推理得出的信息，供查询使用，以避免重复进行本体推理。通过查询得出的上下文语义信息，可以有效地辅助调用相应地球空间信息服务，组合新的服务供用户使用。
(7)用户状态、设备情况等诸多因素都会对用户上下文产生的影响，并使其发生变化。特别是，当多种因素同时发生时，这种变化就更为复杂。我们将这种变化称为动作(Action)。动作的发生改变各类上下文，并且将会影响地球空间信息服务的调用。例如，在使用空间信息服务的过程中，用户可能是持续移动的，此时用户位置的上下文也在发生变化，需要通过用户的手持设备或身上穿戴的标签跟踪人的位置。又如，当用户王小苏从武汉大学图书馆出来，走入新闻学院时，这一动作将会通过手持设备传送的信号传送至上下文聚合模块，并通过推理引擎作出相应的判断，生成新的上下文信息。使用OWL标记这一动作如图3-10所示。
图3-10 OWL推理描述实例
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