基于语义类型本体的地名组配查询

陈 健，张 斌，梁汝鹏

（1.信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450052）

地理上，定义一个地方的方法有：①用一个或多个地名进行定义（常用的地名）；②用一个或多个地方类型定义（分类模式）；③用零、一个或多个地理空间footprint定义（地理参考的几何定位）；④用零、一个或多个时间footprint定义（地方合法的时间间隔）。地名是地图空间认知的“定位符”。在GIS中，地名的查询可以分为2大类。第1大类包括3种方式：基于图形图像的地名查询方式[1,2]、基于属性信息的地名查询方式[3,4]和基于名称信息的地名查询方式[5-8]。第2大类包括绝对方式和相对方式2种，绝对方式即通过地名地理坐标来进行查询和定位，而相对方式是借助地理对象的相对位置进行查询和定位，主要包括交点法和门牌号法。但是，上述2大类方法都没有考虑地名语义类型，而语义类型恰恰是地名信息中相当重要的一部分。地名分为通名和专名，两者皆有语义类型。本文以地名的语义分类为基础，构建语义类型本体，并基于地名语义类型本体进行了地名相关信息的组配查询，为地名信息查询方式作了有益的补充。

1 地名本体模型

本体有很多定义[9-13]，较权威的是1998年德国的Studer在总结Gruber和Borst的定义基础上提出的：“本体是共享概念模型的明确的形式化的规范说明。”本定义包含4层含义：①本体是客观世界的抽象模型，表示的含义独立于具体的环境状态；②概念及概念间关系都有明确的定义；③形式化，本体是可以被计算机理解和处理的；④共享，本体中体现的是共同认可的知识，反映的是相关领域中公认的概念集。

本文基于地名的实体属性、语义类型及空间关系属性3个方面构建地名本体模型，由地名实体本体、语义类型本体及空间关系本体组成，如图1所示。

图1 地名本体模型[14]

2 语义类型本体模型

地名语义类型是基于统计学方法确定的，本文主要借鉴文献[15]中的地名语义类型分类方式。地名语义类型本体由自然地理及人文地理2个大类组成，大类又详细划分为多个子类，如因水为名、因山为名、地形地名、数字地名、动物地名、植物地名、物产地名、天文地名、气候地名、矿物地名、颜色地名、土壤地名及人物地名、姓氏地名、方位地名、史迹地名、对称地名、形象化地名、移民地名、词义地名、故国地名、年号地名、宗教地名、神话传说地名、语讹地名、复合地名、简化地名、避讳地名、少数民族地名、美愿地名等[15]，如图2所示。

图2 语义类型本体

3 实验研究

地名组配查询是基于地名语义类型本体的地名查询方式。本文以地名语义类型为查询条件，综合运用“单”类型、“交”类型及“并”类型约束条件进行查询。以郑州市为例进行地名组配查询，查询条件如图3所示，图中下方的单选按钮为3类约束查询条件。“单”表示进行单一类型查询，为默认约束；“交”约束可以同时选择2类同时进行查询，查询结果为所选类型的交集；“并”约束为多个类型同时进行查询，可选出所选类型的所有地名。选择多种组配条件进行综合查询，常用于不太确定的地名查询。有些地名并不只有一种语义类型，如八陵、八面神，它们分别是数字地名、史迹地名和数字地名、神话传说地名，这类地名进行多语义类型查询均可查到。有的地名不止有2个语义类型，如白马寺镇蕴含动物、颜色、史迹及宗教地名。为方便起见，本文只取2个特征较突出的语义类型，分别对应地名专名及通名语义类型。如果需要更加深入地研究地名的语义类型及其他信息，可以更加详细地对地名进行语义分类，这里不再赘述。“单”、“交”查询举例分别如图3、4所示。

图3 “单”查询举例

图4 “交”查询举例

除可以进行区域范围信息查询外，还可以进行单点查询。单点查询针对单地物兴趣点进行信息查询，与区域范围信息查询相互补充。单点地名组配查询界面如图5所示，与区域范围查询相比较，单点地名组配查询增添了语义类型、所属区划及坐标信息。以二七区为例进行查询，如图6所示。

图5 单点地名组配查询界面 图6 二七区地名组配查询截图

4 结 语

地名分为通名和专名，两者皆有语义类型，且专名语义类型较通名更加多样化。地名语义类型是地名信息中的重要组成部分，在进行地名信息查询与检索时将地名语义类型考虑在内，查询结果才会更加完善。地名语义类型研究下一步要做的工作主要包括：地名语义类型的细化、特殊地名语义类型的界定和地名语义类型库的构建等。

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