定性地理信息检索的模型与方法

The modern geographic information retrieval technology is based on quantitative models and methods. The semantic information in web documents and queries can not be adopted effectively, which leads to information lost or misunderstanding. And the results can not be guaranteed reliable and consistent either. This project will present a new approach to model the qualitative geographic information retrieval based on the qualitative representation, semantic matching and qualitative reasoning methods. Information in web document and user queries will be represented and extracted by a new qualitative method considering the thematic and geographic semantics synthetically. Then a novel retrieval model will be constructed for the qualitative geographic information retrieval to support the semantic matching and results ranking. And finally, a prototype system will be implemented to evaluate this research. Through these works, we intend to improve the geographic information retrieval technology corresponding to human commonsense cognition and behaviors.

当前的地理信息检索技术基于定量化的检索模型和方法，无法有效处理自然语言文本中丰富的地理语义，造成一定的信息丢失和理解错误，并可能产生检索的错误匹配，从而导致检索结果的不完备和不准确。因此，研究定性地理信息检索的方法及其形式化模型，以语义匹配为原则、以定性表达为基础、以推理方法为手段，实现Web文档信息内容与查询请求的定性表达和信息提取，建立基于定性空间推理的定性地理信息检索模型，支持基于语义的检索匹配和结果排序，并进行原型系统的实验验证。从而以符合人类常识性认知和表述习惯的方式，形成基于定性知识表达和推理决策技术的地理信息检索问题解决方法，提高现代地理信息检索技术的有效性。

项目主要研究定性地理信息检索的形式化模型和方法，实现Web 文档信息内容与查询请求的定性表达方法和信息提取技术，建立基于定性空间推理的定性地理信息检索模型，支持基于语义的检索匹配和相关度评价，并进行原型系统的实验验证。通过项目的研究工作，提出了基于条件随机场识别中文文本地理信息的方法，显著提高中文地名识别和消歧的精度。提出并实现了基于命题逻辑和证据推理的定性地理信息检索的模型和方法，丰富了文本地理信息表达和检索匹配的语义信息，以符合人类常识性认知和表述习惯的方式发现Web中的地理信息和地理知识，显著提高地理信息检索的精度和有效性。针对定性地理信息，提出不确定性场理论，表达空间陈述的空间范围概率分布，建立模糊地理信息检索模型和方法。将地名及其位置表达为点集，提出基于点集的PageRank算法和Footprint模型，对相关度排序的精度和性能的提高具有很好的促进作用。同时，研究了文本地理信息的数据挖掘方法，提出了基于地名共现的复杂网络分析和空间模式分析方法，有效的从文本中发现地理知识。在上述工作的基础上，研究开发了一个地理信息检索的软件系统，实现定性-定量结合的Web搜索引擎。