针对时空表达与建模理论对连续渐变海洋现象表达与分析上的局限,发展融入海洋现象、现象变化和变化机制的海洋时空过程语义。通过海洋过程的分级抽象与逐级包含机制,建立"过程->过程阶段->演变序列->原子单元"的语义描述方法和海洋过程对象序列。研究海洋过程对象间的过程关系、过程行为和事件类型的描述逻辑化方案,并统一抽象为海洋现象的过程演变算子。基于海洋过程对象和过程算子,构建"过程对象->过程状态对象"递推和"过程状态对象->过程对象"递归的面向过程的双向表达框架。利用海洋过程对象序列的对象化技术和过程算子的函数化方法,并基于统一建模语言的结构化表达模式和抽象数据类型的逻辑模型,建立海洋过程对象、对象特征、特征行为和海洋事件的统一组织模型,发展连续渐变海洋现象的表达与建模理论。
Process modeling;evolution mechanisms;description logics;recurrence and recursion;
针对地球信息科学需要解决的问题,从应用领域、特点与存在问题等多个方面对现有的时空表达与建模理论进行归纳分析总结,研究认为以过程(地理实体演变) 为核心的时空数据模型已成为时空表达与建模理论的热点,也是时空数据模型的发展趋势。基于此,本项目提出了融入海洋现象、现象变化和变化机制的海洋时空过程语义,通过海洋过程的分级抽象与逐级包含机制,建立了"过程->过程阶段->演变序列->原子单元"的语义描述方法,构建了"过程对象->过程状态对象"递推和"过程状态对象->过程对象"递归的面向过程的双向表达框架,并利用统一建模语言的结构化表达模式和抽象数据类型的逻辑结构,建立了海洋过程对象、对象特征、特征行为和海洋事件的统一组织模型,实现了连续渐变海洋现象的时空建模与表达,在一定程度上发展了连续渐变海洋现象(地理实体)的表达与建模理论。以海洋锋、涡旋等中尺度海洋过程现象的时空建模、表达与分析原型系统,很好地实现了海洋时空过程的数据组织存储、查询检索、可视化和过程分析等功能。本项目在执行过程中,发表论文10篇,其中SCI检索2篇,EI检索5篇,CSCD论文3篇,圆满完成了任务目标,达到了预期成果。在保证项目目标完成的情况下,对海洋时空过程语义模型在全球变化与大尺度海洋环境要素时空关联分析方面进行了拓展应用,也取得了初步效果。