基于语义与QoS感知的空间信息服务发现方法

With the deep development and application of Service-Oriented Architecture in the domain of geospatial information science，more and more geospatial data and geoprocessing functions are published in the network as geospatial web services.Finding services that meet requirements of users fast and efficiently from large numbers of geospatial web services to collaborate on given complex tasks is a critical issue.However,current approaches for geospatial web services discovery is much inefficient because of lack of semantics during description and matchmaking of services.To solve the problem,we research on semantic-based description model of geospatial web services to enrich semantics of geospatial web services firstly, and then propose a clustering optimal hybrid semantic match algorithm for functional-based service matchmaking based on the proposed description model，finally develop a QoS-aware geospatial web service selection and ranking method for realizing semantic-based and QoS-aware discovery of geospatial web services efficiently.

随着面向服务思想在地球空间信息科学领域的深入发展和应用，以服务形式存在的空间数据和处理功能越来越多，如何在大量的空间信息服务中快速、高效地找到满足用户需求的服务以协同完成某项复杂任务就成为当前空间信息服务领域研究的一个关键科学问题。本课题针对现有基于语法层次的空间信息服务方法因缺乏语义表达能力而导致服务发现效率低的问题，研究语义层次的空间信息服务发现方法，建立顾及QoS的空间信息服务语义描述模型，使得空间信息服务具有丰富的语义信息，在此基础上提出聚类优化的空间信息服务混合语义匹配方法和QoS感知的空间信息服务优化选择和排序方法，实现基于语义与QoS感知的空间信息服务发现，提高空间信息服务发现的效率。

随着面向服务思想在地球空间信息科学领域的深入发展和应用，以服务形式存在的空间数据和处理功能越来越多，如何在大量的空间信息服务中快速、高效地找到满足用户需求的服务以协同完成某项复杂任务就成为当前空间信息服务领域研究的一个关键科学问题。本项目针对现有基于语法层次的空间信息服务方法因缺乏语义表达能力而导致服务发现效率低的问题，开展了基于语义的空间信息服务发现方法研究。项目提出一种语义成分分析、事件框架和形式概念分析相结合的空间信息服务领域本体构建方法，实现了空间信息服务领域本体的半自动化构建；针对空间信息服务质量表达方法差异性和模糊性问题，本项目建立了空间信息服务混合QoS模型，建模了空间信息服务特有的服务质量语义；通过引入该混合QoS模型，形成了OWL-S扩展的顾及QoS的空间信息服务语义描述模型，为后续空间信息服务基于语义的发现提供语义支持；发展了一种基于FCM聚类优化的空间信息服务语义匹配方法，减少了服务发现过程中的遍历次数，提高了空间信息服务的发现效率；建立了一种QoS约束的空间信服务优化选择方法，通过对用户偏好的建模，实现基于空间信息服务QoS综合评估的服务排序和选择，从而最终实现了基于语义和QoS的空间信息服务发现。