开放政府数据背景下航运关联数据的构建与应用研究

发布时间：2020-03-26 18:02

【摘要】：随着大数据时代的到来,各国政府相继提出本国的大数据发展战略,“开放政府数据”就是其中一项重要的举措。2013年G8共同签署的《开放数据宪章》中,“交通”被列为14个高价值开放领域之一,而航运作为交通领域最大的货运承载方式与空运和陆运相比更具优势,成为各国政府数据开放的重点。当前,我国的航运开放数据存在着开放程度低、多源异构和数据碎片化等问题。为进一步提升航运数据的开放程度、发掘航运数据的潜在价值、促进航运数据的有效利用,本文通过语义网技术构建航运关联开放数据并建立其基础上的数据语义聚合应用,具体内容如下:(1)对国外政府及交通领域数据开放的实践现状进行调研,在此基础上,立足于我国航运数据开放实践过程中的问题分析,确定采用由万维网创始者蒂姆·伯纳斯-李提出的“关联数据”作为提升我国航运数据开放水平的解决方案,即构建航运关联数据,明确了本文的工作内容和工作重点。(2)航运关联数据的构建离不开生命周期模型的支持,为此,在现有生命周期模型的基础上,提出本体驱动的生命周期模型,并对模型的设计思路、主要内容及整体优势进行介绍与分析。该模型不仅充分融合了本体对关联数据构建过程的语义导向性,更全面覆盖数据关联化和开放化所需的核心阶段和关键步骤,为航运关联数据的有序和有效构建提供了方法论指导。(3)为了配合航运关联数据的构建过程并解决航运原始数据的多源异构问题,引入了本体机制并构建了航运本体。在此过程中,遵循本体的可复用原则,通过借鉴本体设计模式的最佳实践实现了航运本体的规范性设计与构建,并给出其形式化编码、知识化组织及元数据描述的结果,充分发挥了本体特有的领域性、规范化、形式化、富语义和互操作等优势特性。(4)依据本体驱动的生命周期模型完成航运关联开放数据的构建与发布。除了实现关联数据5星评级模型推荐的步骤外,还通过“附加元数据”操作为数据集添加了自描述与溯源两类元数据信息,并参照DCAT标准开发了航运开放数据平台;提出并实现两种语义链接的构建方法,促进了链接构建向自动化和批量化的方向转变。从本质上讲,该过程是原始数据不断向关联数据转换进而向关联开放数据进阶的过程,较好地解决了航运数据的碎片化问题,为构建航运数据的高级语义应用奠定了坚实的基础;(5)以航运数据的语义聚合为应用场景,分别执行基于语义扩展、语义浏览和语义可视化的三种聚合操作,实现了航运数据在纵向深度、横向广度和规律显性化方面的聚合应用,体现了本体语义和关联链接在实现航运数据一站式获取与使用方面的优势,从实践的角度验证了航运关联数据构建结果的有效性其实际的应用价值。本文的研究工作为我国政府进一步推进航运数据开放的行动提供了一套切实可行的作法,也为其它领域的数据开放实践提供了一定的借鉴与参考。
【图文】：

领导团队与更广泛的ＤａｔａＯＮＥ社区合作开发而成的，它是ＤａｔａＯＮＥ开发工具、服逡逑务和教育资料的基础框架。ＤａｔａＯＮＥ数据生命周期包括的阶段有：计划、收集、逡逑确认、描述、保护、发现、整合和分析＿，如图２．２所示。逡逑；分析逦［收集逡逑／逦＼逡逑｝逦ｈ逡逑｜整合＇逦｜确认｜逡逑＾逦／逡逑＼逦Ｉ逡逑Ｉ逦｜逦｜逡逑Ｖ、丨保护］逡逑：、逦邋Ｊ逡逑图２．邋２邋ＤａｔａＯＮＥ的数据生命周期模型逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｄａｔａ邋ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＤａｔａＯｎｅ逡逑２．邋２．邋２开放数据的生命周期模型逡逑开放数据的生命周期是以实现数据的开放为目标，对开放过程中涉及的工作逡逑步骤及具体内容的全过程描述。Ｕｂａｌｄｉ从适应开放政府数据价值链的角度出发，，逡逑提出了开放数据的四阶段模型：数据产生、数据收集／聚合与处理、数据分发和交逡逑－３０－逡逑

Ｆｉｇ．２．３邋Ｏｐｅｎ邋ｄａｔａ邋ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｒｉｅｎｔａｔｅｄ邋ｔｏ邋Ｓｍａｒｔ邋Ｃｉｔｙ逡逑２．邋２．邋３关联数据生命周期模型逡逑关联数据的生命周期是以实现关联数据的构建为目标，对关联数据构建过程逡逑中涉及的工作步骤及具体内容的全过程描述。Ｓｃｈａｒｆｆｅ邋Ｆ等为了实现网络中原始发逡逑布数据向相互关联语义数据的转换，提出了一个名为Ｄａｔａｌｉｆｔ的平台。该平台是一逡逑套能够将原始数据源提升为语义相关数据源的技术框架，提供了从原始数据集到逡逑完全互联、识别和合格的关联数据集的完整路径，以实现充当数据网络出现的催逡逑化剂的目标。因此，从这个角度来看，Ｄａｔａｌｉｆｔ的生命周期模型实际上展示了原始逡逑数据向关联数据的语义提升过程，总体上包括３个阶段：数据建模、发布数据集逡逑和利用数据集［１１８］；邋Ｄｉｒｓｃｈｌ邋Ｃ等指出电子出版是一种能够实现将出版内容与元数据逡逑组合在一个文档中的出版管理模式。为了满足内容管理系统对于电子出版的支持，逡逑元数据的使用至关重要。因此，提出了一种基于关联数据的元数据管理生命周期，逡逑４：、、。逡逑
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F552


本文编号：2601775