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随着地理信息共享和互操作的发展，越来越多的地理信息服务通过网络形成和发布，然而地理信息服务在地理空间知识的有效组织和表达方面的能力比较弱，缺乏对服务信息的语义描述，致使已有的数据在知识的表示和检索上的缺陷。一个地理信息服务所描述的往往不是一个孤立的地理语义，经常会因为地理信息分类体系之间的语义不一致性导致在不同领域、不同系统解决问题的侧重点不同，因而存在语义差异问题。在访问、检索和集成应用这些地理信息服务时，由于语义差异性导致用户很难获取或是获取不全其真正所需要的地理信息服务。本文以OGC地理信息服务为研究对象，引入粗糙集理论相关方法，从OGC地理信息服务的语义描述、知识约简和语义推理方面进行研究，有效的解决了OGC地理信息服务在知识表示和语义搜索推理方面的缺陷。论文主要进行了如下研究：（1）通过引入地理本体，按照基础地理信息要素分类，对OGC地理信息服务的描述词汇进行提取，构建OGC地理信息服务语义本体库和实例描述数据库，形成完整的空间与属性一体化描述的地理本体模型。（2）应用本体模型和粗糙集理论建立面向OGC地理信息服务的属性和空间关系一体化的描述词汇约简模型，基于该模型实现对OGC地理信息服务实例描述数据库进行知识约简，形成最优实例描述数据库。（3）应用OGC地理信息服务本体库和最优实例描述数据库，基于地理本体查询扩展技术设计并开发一个面向OGC地理信息服务本体的、具有高查全率和高查准率的语义推理原型系统，对OGC地理信息服务实现顾及空间关系的语义检索、语义推理以及基于匹配结果的语义相似度测算。（4）基于OGC地理信息服务语义推理原型系统，通过搜索实例实现对OGC地理信息服务对象的语义检索和推理，并通过查全率、查准率和搜索时间这三方面验证该系统的可行性、有效性和准确性。本文研究了面向描述词汇约简的OGC地理信息服务语义推理，并通过实验对研究方法进行了多方面验证，实验表明：基于本文约简模型的方法提高了语义推理系统的查全率和查准率，查全率和查准率均可达85%以上，同时在保证高查全率和查准率前提下，系统的检索时间也相对降低。实验结果表明本文的OGC地理信息服务语义推理方法在查询成功率、效率以及系统性能等方面都有较大提高。