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地质年代本体及其在语义检索中的应用 被引量:15
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作者 侯志伟 诸云强 +2 位作者 高楹 宋佳 秦承志 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期17-27,共11页
不同国家、语言和版本的地质年代概念体系中普遍存在的语义异构问题,以及概念之间、概念与数据之间缺少语义关联等问题,阻碍了概念的准确理解和应用,难以满足数据集成、检索的应用需求。地质年代本体是解决这些问题的有效方式。但现有... 不同国家、语言和版本的地质年代概念体系中普遍存在的语义异构问题,以及概念之间、概念与数据之间缺少语义关联等问题,阻碍了概念的准确理解和应用,难以满足数据集成、检索的应用需求。地质年代本体是解决这些问题的有效方式。但现有研究主要针对国际地质年代概念体系,其内容和表达方式不完全适用于国内的概念体系。本文提出以中国地质年代和地层概念体系为主的地质年代本体,设计了本体中各概念属性信息,尤其是时间信息的语义表达方法。在此基础上采用模块化方法相应构建了本体,并设计实现了一个本体应用原型系统,提供了以地质年代本体知识库为基础的概念查询检索功能,以及融合全文检索技术和地质年代本体的数据语义检索功能。应用案例的初步结果表明,本研究构建的地质年代本体能为用户提供表现形式多样的知识查询服务,能较好地解决地学概念与数据中存在的语义异构、关联缺失问题,更为智能、完整、准确地完成地学数据的语义检索。 展开更多
关键词 地质年代 地层 本体 知识图谱 语义检索
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大规模地球科学知识图谱构建与共享应用框架研究与实践 被引量:11
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作者 诸云强 孙凯 +8 位作者 胡修棉 闾海荣 王新兵 杨杰 王曙 李威蓉 宋佳 苏娜 牟兴林 《地球信息科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1215-1227,共13页
地球科学(以下简称地学)知识图谱具有强大的知识表示和语义推理能力,已成为地学大数据和地学人工智能发展必要的基础设施。然而,目前的地学知识图谱研究主要面向实验场景,缺乏面向实际应用的大规模地学知识图谱构建方法和共享应用框架研... 地球科学(以下简称地学)知识图谱具有强大的知识表示和语义推理能力,已成为地学大数据和地学人工智能发展必要的基础设施。然而,目前的地学知识图谱研究主要面向实验场景,缺乏面向实际应用的大规模地学知识图谱构建方法和共享应用框架研究,导致尚未真正在地学领域现实应用中得到使用。为此,本文面向地学大数据和人工智能研究与应用对地学知识图谱的迫切需求,首先研究了大规模地学知识图谱的构建技术,在此基础上,提出一种覆盖地学知识图谱构建、共享和应用全生命周期的总体框架。然后,以“深时数字地球(DDE)”国际大科学计划为例,开展了面向实际应用的知识图谱平台研发实践。最后,利用该平台,构建了DDE大规模地学知识图谱,开展了知识图谱开放共享,有效实现了知识图谱应用,证明本框架可有效支撑大规模地学知识图谱的构建与共享应用。本文对于地学知识图谱现实应用价值的实现具有重要的促进作用。 展开更多
关键词 地学知识图谱 地学本体 知识挖掘 知识表达 知识共享 知识服务 知识应用
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科学大数据集成共享进展及面临的挑战 被引量:12
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作者 诸云强 潘鹏 +3 位作者 石蕾 孙凯 王筱萱 杨杰 《中国科技资源导刊》 2017年第5期2-11,共10页
科学大数据集成共享既是数据密集型现代科学研究获取数据的重要途径,也是科学数据自身价值发掘和提升的必然选择,更是国家政策的顶层要求。在分析科学大数据内涵和特征的基础上,总结科学数据集成共享主要进展,指出科学大数据集成共享面... 科学大数据集成共享既是数据密集型现代科学研究获取数据的重要途径,也是科学数据自身价值发掘和提升的必然选择,更是国家政策的顶层要求。在分析科学大数据内涵和特征的基础上,总结科学数据集成共享主要进展,指出科学大数据集成共享面临整合集成机制、集成共享质量控制、关联集成与语义搜索、数据产权与共享安全、数据高效利用等5个方面的问题并分别提出应对策略。 展开更多
关键词 科学大数据 数据共享 关联集成 数据质量 开放安全
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地理空间模型自动数据匹配结果精准表达方法 被引量:6
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作者 杨杰 诸云强 +3 位作者 宋佳 陆锋 孙凯 李威蓉 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期744-752,共9页
随着现代地学研究的深入与交叉融合,地理空间模型变得日益复杂,需要的输入数据也越来越多。为了快速、高效准备输入数据,一种有效的方法就是为模型自动匹配网络上已经共享的数据。在此背景下,本文针对不完全匹配数据需要自动转换处理的... 随着现代地学研究的深入与交叉融合,地理空间模型变得日益复杂,需要的输入数据也越来越多。为了快速、高效准备输入数据,一种有效的方法就是为模型自动匹配网络上已经共享的数据。在此背景下,本文针对不完全匹配数据需要自动转换处理的需求,开展了匹配结果精准表达方法研究。首先分析了自动数据匹配流程,在此基础上,提出了匹配结果精准表达结构及其形式化方法。匹配结果包含数据内容、空间和时间3个本质特征项,以及数据类型、格式和结构等形态特征项,每个特征项通过基于XML的相似度、匹配关系、匹配范围分别对共享数据与模型输入数据是否一致、差异在哪、差异有多大等问题进行精准的形式化表达。如果某一数据特征项相似度为1或本质特征项相似度为0时,意味着该特征项完全满足或完全不满足模型的需求,则没有必要进一步精准表达匹配结果;否则需要按上述方法对该数据特征项的匹配结果进行精准的形式化表达。湖南省2010年土壤生产潜力计算实践表明,本文方法可以为后继数据处理服务的自动组合及其数据的自动处理,以及最终向模型推荐完全符合需求的数据奠定基础。 展开更多
关键词 地理空间模型 数据共享 自动匹配 语义关系 精准表达
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地球科学知识图谱比较分析与启示:构建方法与内容视角 被引量:2
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作者 诸云强 孙凯 +7 位作者 李威蓉 王曙 宋佳 程全英 杨杰 牟兴林 耿文广 代小亮 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期382-394,共13页
地球科学(以下简称地学)知识图谱将地学知识以有向图的方式进行形式化表达,具有强大的知识表达能力、开放互联能力和推理预测能力,是地学与人工智能交叉融合发展的基础设施之一,已成为当前地学研究中重要的研究热点。因此,国际上很多科... 地球科学(以下简称地学)知识图谱将地学知识以有向图的方式进行形式化表达,具有强大的知识表达能力、开放互联能力和推理预测能力,是地学与人工智能交叉融合发展的基础设施之一,已成为当前地学研究中重要的研究热点。因此,国际上很多科学组织或团队先后开展了地学领域的知识图谱研究,并构建了一系列具有代表性的知识图谱。然而,目前尚缺乏对这些知识图谱的深入研究和分析。文章从基本情况、构建方法、主要内容及特点等方面,对当前国际上主要的地学领域知识图谱进行了系统的比较分析,并在此基础上,指出了对未来地学知识图谱研究的启示:从构建方法上,应构建地学知识图谱统一表达模型,建立融合多源、多模态数据的知识源,研究地学知识表示与计算方法;从内容上,应加强地学知识时空特征描述,考虑地学知识复杂时空关系和推理规则;从应用上,应发展地学知识质量评估和修正方法,提升地学知识图谱应用成效。 展开更多
关键词 地学知识图谱 地学知识 地学本体 形式化表达 人工智能
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中国煤矿安全生产水平空间差异与影响因素 被引量:4
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作者 周天墨 陈鹏飞 +7 位作者 陈佳林 诸云强 王晓爽 祁彦民 李威蓉 孙凯 王曙 程全英 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第4期1194-1211,共18页
基于2001—2019年分省百万吨死亡率,利用泰尔指数、变异系数和地理探测器等对中国煤矿安全生产水平空间差异程度及其驱动因素展开定量化研究,为及时获取区域煤矿安全态势、提升煤矿事故精准预警与防范提供支持。结果显示:(1)依据百万吨... 基于2001—2019年分省百万吨死亡率,利用泰尔指数、变异系数和地理探测器等对中国煤矿安全生产水平空间差异程度及其驱动因素展开定量化研究,为及时获取区域煤矿安全态势、提升煤矿事故精准预警与防范提供支持。结果显示:(1)依据百万吨死亡率可将中国煤矿安全生产水平分为南方区(川云渝贵湘鄂桂赣粤苏浙闽)、东北区(黑吉辽)、西北区(青新甘)、华北区(京冀鲁豫皖)和中北区(晋陕蒙宁)5个区域,各区煤矿安全水平依次升高。(2)煤矿安全水平总体差异经历了总体稳定且差异均衡期(2001—2007年)、总体及差异波动上升期(2008—2015年)、总体稳定但区间差异加大期(2016—2019年)3个发展阶段后仍保持缓慢增长态势,区内差异开始缩减但区间差异持续扩大。(3)影响五大区安全水平的因素各异,采掘环境对东北区、西北区和南方区影响大;供需情况和企业管理类指标的变化更易引起东北区、华北区和中北区安全水平变动;监察执法类指标对中北区以外的各区均具有较高的影响力;各区百万吨死亡率对经济环境均产生响应,但指标的影响系数处于中等水平。(4)监察执法、供需情况和经济环境类指标与其他类别指标普遍具有较强的非线性增强效应,通过调整监察执法类指标更易对安全水平变动产生效果。 展开更多
关键词 煤矿安全 时空特征 差异分析 影响因素 百万吨死亡率 地理探测器
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地球科学知识图谱一站式共享服务系统 被引量:1
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作者 诸云强 代小亮 +9 位作者 杨杰 王曙 孙凯 邱芹军 李威蓉 祁彦民 胡蕾 闾海荣 王新兵 周成虎 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期325-336,共12页
知识图谱作为当前最有效的知识组织和服务方式,已经成为人工智能的基石,在语义搜索、机器翻译、信息推荐等方面得到了广泛的应用。大数据时代下,地球科学(以下简称地学)分散、多源、异构数据的整合集成、挖掘分析及其知识的智能发现等... 知识图谱作为当前最有效的知识组织和服务方式,已经成为人工智能的基石,在语义搜索、机器翻译、信息推荐等方面得到了广泛的应用。大数据时代下,地球科学(以下简称地学)分散、多源、异构数据的整合集成、挖掘分析及其知识的智能发现等迫切需要知识图谱的支撑。为了促进地学知识图谱的建设与应用,自2019年启动以来,“深时数字地球国际大科学计划”(Deep-time Digital Earth,简称DDE)就将知识图谱作为其重要的研究建设内容,经过3年多的建设,DDE已经建设形成了大量的地学知识图谱,亟需一站式共享这些知识图谱。文章首先介绍了DDE知识图谱内容体系,分析了DDE知识图谱内容组成及其特征;在此基础上,开展了地学知识图谱一站式共享服务系统的设计,包括系统功能体系和架构的设计;最后介绍了系统实现的技术路线及其关键技术。实践证明系统可有效实现DDE知识图谱的一站式共享服务,可为类似的知识共享服务系统提供参考。 展开更多
关键词 地球科学 知识图谱 一站式 集成共享 服务系统
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顾及复杂时空特征及关系的地球科学知识图谱自适应表达模型
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作者 诸云强 孙凯 +6 位作者 王曙 周成虎 陆锋 闾海荣 邱芹军 王新兵 祁彦民 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第11期2609-2622,共14页
地球科学(以下简称“地学”)知识图谱可以将各类地学知识组织成计算机可理解、可计算的语义网络,是地学知识有效的组织和服务方式,已经成为地学研究的热点和前沿之一.地学知识包含众多的学科领域知识,具有多尺度、多粒度、多维度等复杂... 地球科学(以下简称“地学”)知识图谱可以将各类地学知识组织成计算机可理解、可计算的语义网络,是地学知识有效的组织和服务方式,已经成为地学研究的热点和前沿之一.地学知识包含众多的学科领域知识,具有多尺度、多粒度、多维度等复杂的时空特征及关系.因此,建立符合地学知识特点的地学知识图谱表达模型,是地学知识图谱构建与应用的基础和前提.针对现有知识图谱表达模型采有固定元组,难以充分表达复杂时空特征及关系的问题,本文首先对地学知识分类、地学知识时空特征及关系进行了系统分析,在此基础上,提出了顾及复杂时空特征及关系的地学知识图谱自适应表达模型.该模型在统一时空本体的约束下,基于地学知识的时空关联度,采用不同元组对不同类型的地学知识进行自适应表达.通过该模型,不仅可实现地学知识的高效表达,避免时空特征表达的隔裂,提升地学知识的检索精度和效率,还可以通过时空本体,实现时空信息的统一对齐转换与计算推理. 展开更多
关键词 地球科学 知识图谱 表达模型 时空特征 时空关系
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多源微波遥感融合大尺度区域土壤水分数据集研究进展综述
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作者 刘杨晓月 杨雅萍 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2023年第5期119-127,共9页
【目的】土壤水分是连接陆气水循环的重要媒介和载体。获取大尺度区域、长时间序列、高精度的土壤水分数据是环境遥感领域长期关注的难点和热点问题。【方法】本文简述了包括必要气候变量土壤水分(Essential Climate Variable Soil Mois... 【目的】土壤水分是连接陆气水循环的重要媒介和载体。获取大尺度区域、长时间序列、高精度的土壤水分数据是环境遥感领域长期关注的难点和热点问题。【方法】本文简述了包括必要气候变量土壤水分(Essential Climate Variable Soil Moisture,ECV SM)数据、土壤水分产品系统(Soil Moisture Products System,SMOPS)数据、土壤水分主动被动(Soil Moisture Active Passive,SMAP)数据、遥感地表土壤水分(Remote-sensing-based Surface Soil Moisture,RSSSM)数据、神经网络土壤水分(Neural Network soil moisture,NNsm)数据、高分辨率中国区域土壤水分数据在内的6种国内外典型多源微波遥感融合土壤水分数据集的发展历程、研制方法和精度水平。【结果】通过分析数据产品的适用性,发现不同的微波遥感融合土壤水分产品各具特色,适用场景也有所区分。【结论】如何充分利用现有海量微波遥感、光学遥感、站点观测数据,设计高性能土壤水分模拟融合算法,实现对过去、现在乃至未来多情景模式下多尺度土壤干湿状况的精准掌控,是未来环境遥感与数据融合领域值得持续深入探究的重要科学方向。 展开更多
关键词 微波遥感 数据融合 土壤水分
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地理空间模型输入数据自动匹配方法研究 被引量:1
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作者 贾萍 杨杰 +2 位作者 诸云强 宋佳 李威蓉 《测绘与空间地理信息》 2022年第5期26-31,共6页
地理空间模型是地学研究中的重要工具,然而随着研究的深入,日益复杂的输入数据制备过程已成为影响地理空间模型应用和发展的严重障碍。当前数据共享快速发展,网络上已经存在大量的开放共享数据。因此,从网络开放共享数据中为地理空间模... 地理空间模型是地学研究中的重要工具,然而随着研究的深入,日益复杂的输入数据制备过程已成为影响地理空间模型应用和发展的严重障碍。当前数据共享快速发展,网络上已经存在大量的开放共享数据。因此,从网络开放共享数据中为地理空间模型自动匹配符合需求的数据是解决该问题的一种有效解决方案。本文提出了一种地理空间模型输入数据自动匹配方法,该方法首先通过选取统一描述因子,构建一致性描述方法,消除网络共享数据和地理空间模型在描述内容上的异构性;在此基础上,对地理空间模型输入需求和网络共享数据进行匹配计算,并通过相似度、匹配关系、匹配范围等相结合的方式精准记录两者间的匹配程度和匹配细节,为数据自动处理奠定基础;最后,针对不完全匹配数据,采用基于网络服务的数据自动处理方法消除其与地理空间模型输入需求间的差异,从而实现地理空间模型输入数据的自动匹配。土壤生产潜力模型应用实例表明,本文方法可有效实现地理空间模型输入数据的自动匹配,为解决地理空间模型输入数据制备困难问题提供参考。 展开更多
关键词 地理空间模型 输入数据 自动匹配 数据处理服务 土壤生产潜力模型
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中国农业生态文明模式空间分布数据集(2018–2020) 被引量:2
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作者 王曙 诸云强 +2 位作者 钱朗 宋佳 袁文 《全球变化数据学报(中英文)》 CSCD 2021年第2期181-188,181-188,共16页
农业生态文明模式是人类合理利用自然环境形成的可模仿、可复制农业发展示范样例。调查农业生态文明模式的空间分布能够揭示农业发展的空间差异、聚集效应和多样性,对农业发展规划、农业生态文明建设和农业可持续发展研究具有重要意义... 农业生态文明模式是人类合理利用自然环境形成的可模仿、可复制农业发展示范样例。调查农业生态文明模式的空间分布能够揭示农业发展的空间差异、聚集效应和多样性,对农业发展规划、农业生态文明建设和农业可持续发展研究具有重要意义。为此,作者汇集2018–2020年间中国农业生态文明模式的新闻报道(包含政府网站、央视网、人民网和新华网),采用自然语言处理等技术,将报道蕴含的农业生态文明模式进行抽取与分类,并进一步解析农业生态文明模式的报道时间和空间位置,最终获得中国地区农业生态文明模式的点状空间分布数据集。数据集详细记录了每项农业生态文明模式的类型、空间位置、报道时间、文本关键词、原始描述、文本来源等信息。数据文件包括.xlsx、.shp格式33,440条记录,数据量为168 MB(压缩后21.4 MB)。 展开更多
关键词 农业生态文明模式 空间分布 中国 新闻报道 2018-2020
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基于本体的地学数据建库方法 被引量:1
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作者 杨先洪 诸云强 +3 位作者 朱腾 杨秀权 杨杰 孙凯 《中国科技资源导刊》 2017年第5期30-36,51,共8页
地学数据资源具有多源、分散、异构等特征,为了能够充分共享和利用地学数据资源,必须有效集成并建立地学数据库,但是传统地学数据建库方法存在着难以系统地认知建库对象,缺乏统一的语义支撑等问题。针对这些问题,本文提出并定义了地学... 地学数据资源具有多源、分散、异构等特征,为了能够充分共享和利用地学数据资源,必须有效集成并建立地学数据库,但是传统地学数据建库方法存在着难以系统地认知建库对象,缺乏统一的语义支撑等问题。针对这些问题,本文提出并定义了地学数据本体模型、概念体系及其构建方法,阐述了基于地学数据本体的数据建库方法和流程。该方法在数据本体明确语义的支撑下,抽取出完善的数据实体关系模型,实现多源、异构数据的映射、转换与规范化处理,并利用数据本体准确表达数据库的语义信息。最后以贵州岩溶地下水数据库构建为例,进行了方法的应用验证。研究表明:地学数据本体通过对数据资源全生命周期共识概念、属性、实例及其关系的形式化描述,可以有效克服传统地学数据建库方法的缺陷,更好地支撑和促进地学数据资源的集成建库。 展开更多
关键词 数据本体 数据库建设 岩溶地下水 语义
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地理空间数据相似度计算方法研究与实现
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作者 代小亮 诸云强 +3 位作者 杨杰 孙凯 李吉东 宋佳 《全球变化数据学报(中英文)》 CSCD 2022年第4期501-512,V0501-V0512,共24页
地理空间数据相似度计算是数据智能推荐与发现的关键技术之一。现有地理空间数据相似度计算方法可分为基于文件信息、元数据或数据实体的方法,这些方法各有优缺点,但仅用其中一类信息进行相似度的计算,往往会存在信息项缺失而导致计算... 地理空间数据相似度计算是数据智能推荐与发现的关键技术之一。现有地理空间数据相似度计算方法可分为基于文件信息、元数据或数据实体的方法,这些方法各有优缺点,但仅用其中一类信息进行相似度的计算,往往会存在信息项缺失而导致计算结果不准或计算量大等问题,进而影响数据相似度的应用价值。为充分发挥各类方法的优点,本文提出了一种集成文件信息、元数据、数据实体三个层次的地理空间数据相似度计算方法,并开发了相应的软件,可根据地理空间数据的实际情况,有效提升地理空间数据相似度的计算精度和效率。 展开更多
关键词 地理空间数据 数据相似度 计算方法 软件
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