基于智能规划的空间信息服务组合模型自动构建

Service composition modeling is the key step in the implementation of geospatial service composition. The automation of modeling will remarkably broaden the application of geospatial service composition. The existing researches on workflow-based geospatial service composition modeling have provided some practicable methods to formally describe service composition models. But these manual/semi-automatic modeling methods are too complicated for inexperienced users, which has limited the application of geospatial services composition. Researches on automatic modeling theories and methods are needed. Based on intelligent planning, the following aspects will be studied in this program: 1)the representation of geospatial service compositions modeling problem; 2)the generation of state-based operation based on geospatial services description; 3)the extraction of task decomposition methods from geospatial processes; 4)the construction of geospatial service compositions model based on planning result. In this program, an automatic geospatial service composition modeling solution will be carried out. As the manual/semi-automatic modeling of geospatial service compositions is upgraded to automatic modeling, the application of geospatial services composition will be promoted.

服务组合模型构建是空间信息服务组合中最关键的步骤，构建的自动化程度则是空间信息服务组合技术推广应用的决定性因素。目前基于工作流的空间信息服务组合模型构建技术解决了模型的形式化表达问题。但需要领域专家参与的模型手动/半自动构建模式严重阻碍了空间信息服务在应用领域的推广应用，迫切需要发展模型自动构建的理论与方法。本项目以智能规划技术为基础，1）参照规划操作的描述规则，研究基于状态的空间信息服务描述模型；2）分析空间信息应用领域已有的各种粒度的服务、数据产品起源信息等所蕴含的业务流程，研究从中提取任务分解方案的方法；3）以规划问题的描述为基础，研究服务组合模型构建问题的形式化表达方法；4）研究模型构建问题的规划求解以及根据规划结果生成服务组合模型的方法。项目的研究将形成一套完整的空间信息服务组合模型自动构建方案，有助于推动目前手动、半自动建模向自动化方向发展，促进空间信息资源的共享与应用。

大量的空间数据、强大的计算资源，以及丰富的空间信息处理功能正在不断以网络服务的形式发布。通过对这些服务进行组合形成复杂的分析处理流程，可以实现用户多样化的空间分析应用需求。服务组合模型构建是空间信息服务组合中最关键的步骤，构建的自动化程度是空间信息服务组合技术推广应用的决定性因素。本课题围绕空间信息服务组合模型的自动构建展开，深入研究了空间信息服务组合相关领域知识和流程知识的提取与共享、服务组合模型构建问题的形式化表达以及服务组合模型构建问题的规划求解等问题。项目进展顺利，取得了预期成果。本项目以智能规划技术为基础，参照规划操作的描述规则，研究了空间信息服务的描述模型；分析了空间信息应用领域已有的各种粒度的服务、数据产品起源信息等所蕴含的业务流程，提出了从中提取任务分解方案的方法；以规划问题的描述为基础，提出了服务组合模型构建问题的形式化表达方法；研究并实现了模型构建问题的规划求解以及根据规划结果生成服务组合模型的方法；构建了空间信息服务组合模型智能构建原型系统；通过结合基于社交媒体的时空分析领域中的服务组合模型构建案例，对研究成果的有效性和可行性进行了验证。项目的研究形成了一套完整的空间信息服务组合模型构建方案，有力推动了空间信息服务组合建模向自动化方向发展，促进了空间信息资源的共享与应用。