普适地理信息服务匹配-地理信息本体模型

在信息领域，本体的构建是为了实现某种程度的知识共享和重用。Chandrasekaran等(1999)认为本体的作用主要有以下两方面：

(1)本体的分析澄清了领域知识的结构，从而为知识表示打好基础。本体可以重用，从而避免重复的领域知识分析。给定一个领域，该领域的本体组成了领域内任何知识表达系统的核心。没有本体或者知识的概念化，就不可能有描述知识的词汇。澄清术语使得本体能够进行一致和连贯的推理。

(2)统一的术语和概念使知识共享成为可能。本体捕获了领域的内在概念化结构。为了建立一种知识表示语言，我们需要将术语同本体中的概念和关系联系起来，并建立依据概念和关系编码知识的语法。我们与其他对该领域知识表达有同样需求的人共享这种知识表示语言，从而避免了重复知识分析的过程。

对于本体层次的划分，大量的研究集中于本体的构建和工程应用的角度。其中广为接受的是Guarino(1997)的划分方式，从领域知识的尺度层次和依赖程度对本体进行划分。粒度较大、层次较高的称为参考本体，粒度较小、层次较低的称为共享本体。依照领域依赖程度细分为顶层本体(Generic Ontology)、领域本体(Domain Ontology)、任务本体(Task Ontology)和应用本体(Application Ontology)四类。

(1)顶层本体：描述最普通、最通用的概念及概念之间的关系，常常是抽象术语，如空间、时间、事物、对象、事件、行为等，他们与具体的应用无关。其他种类的本体都是该类本体的特例。在本体驱动的GIS(Ontology-Driven GIS-ODGIS)中，顶层本体描述空间的普通概念。

(2)领域本体：描述特定领域中的概念及概念之间的关系，如遥感、城市环境，并对领域知识结构和内容加以约束，形成特定领域中具体知识的基础。(https://www.xing528.com)

(3)任务本体：描述通用的行务，如水资源保护、土地利用/土地覆盖变化、影像解译等。它们都可以应用顶层本体中定义的词汇来描述自己的词汇。任务本体和领域本体处于同一个研究和开发层次。

(4)应用本体：描述同时依赖于特定领域和任务的概念。它既可以应用涉及特定的领域本体中的概念，又可以引用出现在任务本体中的概念。在ODGIS中，这些本体可以由高层本体创建，它们表达了用户的需求，如用户所关心的某条河流的水质污染状况。

图6-5　本体的层次结构(据Guarino，有改动)

一个良好的本体结构可以将多源地理数据融汇到统一的地理信息语义系统中，引入本体层次划分，使通用的静态知识和利用这些知识解决应用问题的动态任务分离，使得语义交互可以在不同的层次中进行。