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XML以其结构灵活和自描述等特性成为Web上数据传输和交换的标准，但是XML这种的灵活性却影响了异构XML数据间的互操作性。作为现有Web的延伸，语义Web是一种通过语义来链接相关数据对象的Web，它将Web上的信息以明确的语义进行定义，这使得不同结构的XML在语义层面上进行语义互操作成为可能。论文首先介绍语义Web中各种数据／知识表示规范和相关的查询语言，同时比较结构化查询语言SQL、XML半结构查询语言和RDF查询语言之间的异同，在此基础上提出一种符合XML语义查询的查询语言—XSQL。其次，本文研究了对XML进行语义查询的关键技术，主要分为两大部分：一是XML的语义集成问题，主要包括XML模式的语义提取和到本体的转换以及多个本体之间的互操作研究；二是XML语义查询问题，研究如何通过前面获取的语义信息通过推理等手段将一个XML的语义查询转换为多个针对遵循特定XML模式的XML文档的查询。最后是本文全面介绍SNAX查询子系统的设计和实现，提出一个以全局本体为核心的集成系统，有机的将XML语义集成和XML语义查询结合起来。