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基于领域本体的海洋环境数据仓库设计

作　者: 陆群
导　师: 鲍玉斌
学　校: 东北大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 海洋环境数据仓库领域本体多维模型异构
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 8次
引　用: 0次
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内容摘要

随着海洋技术的发展和海洋工作的不断深入,海洋数据快速增加,同时数据源也愈加丰富,数据类型变得异常复杂。因此,为了实现对海洋数据的集中、有效的管理,能够快速准确地提供各种服务,数据仓库技术在海洋环境中得到应用。然而,由于海洋环境数据来源的多样性、数据表示的多样性等原因,在海洋环境数据仓库构建过程中面临着需求获取和异构数据处理等难题。本体为领域知识的共享和基于知识的推理提供了坚实的基础,消除由于应用背景的不同而造成理解上的冲突和混乱。本文主要研究利用领域本体构建数据仓库多维模型的方法和技术。本文首先介绍了数据仓库和本体的相关概念以及技术；针对海洋环境数据的特点,给出了海洋环境领域本体、数据源局部本体的建立方法以及实例；通过对海洋环境领域的分析,选择了海洋水文学科作为研究对象,初步构建了该领域的核心本体,并采用OWL语言进行描述。其次,本文提出了基于本体的数据仓库建模方法,设计了利用领域本体创建海洋环境数据仓库多维模型算法,包括潜在维识别、潜在度量识别和建立维层次算法；利用领域本体与局部本体间保存的映射关系,讨论了将数据从数据源抽取到数据仓库的ETL规则产生的过程。最后,以海洋水文学科为例,验证了本文中所提出的基于领域本体的多维模型设计方法的有效性和可行性,得到了海洋水文主题域的多维模型实例。结果表明,使用领域的术语与用户交互,能够让用户积极的参与系统的设计中；利用领域本体设计维度和事实可以统一语义上的一致性；在领域本体指导下建立语义统一的全局模式,从而屏蔽局部数据库之间异构现象；利用领域本体构建的多维模型,为模型设计者与用户的交流提供了参考,提高了系统分析和建模的效率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章引言  11-15
  1.1 建设海洋数据仓库的背景及意义  11-12
  1.2 海洋环境数据仓库研究开发现状  12-13
  1.3 本文工作  13
  1.4 本文的组织结构  13-15
第2章相关技术概述  15-27
  2.1 数据仓库概述  15-21
    2.1.1 数据仓库概念  15-16
    2.1.2 元数据概念  16-17
    2.1.3 数据仓库体系结构  17-18
    2.1.4 数据仓库的建模方法  18-19
    2.1.5 多维数据模型介绍  19-21
  2.2 本体概述  21-26
    2.2.1 本体的基本概念  21-22
    2.2.2 本体的作用  22
    2.2.3 本体构建的主要方法  22-24
    2.2.4 本体的描述语言  24-25
    2.2.5 本体的创建工具Protege  25-26
  2.3 小结  26-27
第3章海洋环境本体的构建  27-43
  3.1 领域本体构建采用的方法  27-30
  3.2 领域本体构建举例  30-35
    3.2.1 需求分析  30-32
    3.2.2 海洋环境领域本体构建  32-35
  3.3 建立数据源局部本体  35-39
  3.4 本体映射  39-41
    3.4.1 局部本体与数据源的映射  39-40
    3.4.2 全局本体和局部本体的映射  40-41
  3.5 小结  41-43
第4章基于领域本体的海洋环境数据仓库建模  43-59
  4.1 基于本体的数据仓库系统架构  43-44
  4.2 确定分析主题  44-46
    4.2.1 主题分析  44-45
    4.2.2 主题表现形式  45-46
  4.3 基于领域本体的数据仓库多维模型设计  46-54
    4.3.1 相关研究工作  47-48
    4.3.2 识别事实  48-53
    4.3.3 建立维层次  53-54
  4.4 数据抽取  54-57
    4.4.1 数据间存在的冲突分类  55
    4.4.2 数据抽取的集成过程  55-57
  4.5 小结  57-59
第5章海洋环境领域本体应用实例  59-67
  5.1 需求分析  59
  5.2 开发相关技术  59-61
    5.2.1 Jena技术介绍  59-60
    5.2.2 Java和JDBC  60-61
  5.3 基于海洋水文本体建立多维数据模型  61-64
    5.3.1 维度  61-62
    5.3.2 度量  62-63
    5.3.3 维表结构  63
    5.3.4 事实表结构  63-64
  5.4 基于本体映射的数据转换实现  64-65
  5.5 小结  65-67
第6章总结与展望  67-69
  6.1 本文工作总结  67
  6.2 进一步研究的工作  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-75
攻硕期间参加的项目  75

基于领域本体的海洋环境数据仓库设计

内容摘要

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