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基于扩展有限状态机模型的GIS人机对话模式设计与应用

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基于扩展有限状态机模型的GIS人机对话模式设计与应用

作者：明小娜南京师范大学

学位级别：硕士

地理信息系统及地理信息技术已在科学、商业、规划以及政府决策等多个领域得到广泛应用,成为人们生产和生活中的重要工具。尽管它们已经取得了长足的进步,但是其应用潜力还未充分实现。因为目前大多数GIS运行需要使用者了解系统的结构... 详细信息

地理信息系统及地理信息技术已在科学、商业、规划以及政府决策等多个领域得到广泛应用,成为人们生产和生活中的重要工具。尽管它们已经取得了长足的进步,但是其应用潜力还未充分实现。因为目前大多数GIS运行需要使用者了解系统的结构、功能和界面,这对于某些低层次用户来说相对难以掌握,制约了GIS应用的普及。除此以外,在传统移动设备中,通常受到设备显示屏幕小、输入相对繁琐、内容表达有限等制约,容易导致移动GIS的功能服务延迟,信息交互效率低,无法满足用户在快速移动条件下对信息实时传输的需要。自然语言作为语音交互的核心,符合人们的认知习惯、语言习惯,和图形语言相比,具有运用灵活、方便、快速的特点,在GIS中合理地运用自然语言,实现用户与系统之间的人机交互,将有助于GIS的智能化发展。为此,本文收集和整理了国内外关于GIS人机对话系统及有限状态机在人机对话系统应用等方面的研究现状,借鉴和部分采纳了人机对话系统领域中已有的研究成果和理论方法,并根据空间信息领域的特点,提出并实现了基于扩展有限状态机模型的GIS人机对话模式。首先,探讨了GIS人机对话的三种交互模式,提出了特征词的本体属性与概括属性标记方法,并通过双重属性标记方法解决了自然语言的形式化表达问题;其次,研究了GIS人机对话中扩展有限状态机模型的设计,包括设计状态机状态、事件及行为、建立状态转移与对话过程的联系以及设计基于扩展有限状态机的GIS人机对话架构,从而解决了扩展有限状态机建模的问题;再次,实现了基于扩展有限状态机模型的GIS人机对话模式涉及的关键技术,其中采用反馈式语音对话模式解决了因用户输入内容不明确导致系统操作失败的问题,保证语音交互的流畅性与稳定性。最后,构建了基于扩展有限状态机模型的语音移动GIS人机对话原型系统,并分析了面向数据采集、地图浏览、信息查询和导航服务的人机对话应用实例。

关键词：地理信息系统扩展有限状态机模型人机对话模式对话管理

多种空间关系组合的地理位置自然语言描述方法

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地球信息科学学报 2011年第4期13卷 465-471页

作者：郑玥龙毅明小娜严瑞地理信息科学江苏省重点实验室南京210046 虚拟地理环境教育部重点实验室南京210046 南京师范大学地理科学学院南京210046

针对单一描述语句表达位置信息的不足,如依赖用户对单一参照物的熟悉程度、定位范围较大而不明确等,本文提出同时采用多种参照物并兼顾多种空间关系的组合描述机制,逐步逼近目标位置,同时弱化用户对参照物的认知依赖。探讨了具有结构特... 详细信息

针对单一描述语句表达位置信息的不足,如依赖用户对单一参照物的熟悉程度、定位范围较大而不明确等,本文提出同时采用多种参照物并兼顾多种空间关系的组合描述机制,逐步逼近目标位置,同时弱化用户对参照物的认知依赖。探讨了具有结构特征及与目标物有空间关系约束等不同类型参照物的选取方法,研究了空间关系等相对位置信息的描述参数及其计算方法,并结合空间认知理论将结果转换为对应的自然语言词汇,通过各种类型信息自然语言描述语句的句法模式形成完整的语句,最后在组合描述原则的指导下,将多个描述语句整合为多空间认知层次、多定位结构的位置信息描述语段。经实验对比单句描述与组合描述两种方式,证明后者有助于提高地理目标位置认知与定位的效果。

关键词：参照物空间关系自然语言地理位置组合描述

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基于受限自然语言的GIS命令解析方法

地球信息科学 2009年第2期11卷 183-188页

作者：明小娜龙毅钱程扬张翎地理信息科学江苏省重点实验室南京210046 虚拟地理环境教育部重点实验室南京210046 南京师范大学地理科学学院南京210046

自然语言使用自由、灵活,并且不受环境和地点的约束,是一种流畅、快捷的信息交流方式。在地理信息系统中合理地运用自然语言,实现用户与系统之间的人机交互,将有助于G IS的智能化发展。自然语言以文字的形式发送G IS命令,其中负载了大... 详细信息

自然语言使用自由、灵活,并且不受环境和地点的约束,是一种流畅、快捷的信息交流方式。在地理信息系统中合理地运用自然语言,实现用户与系统之间的人机交互,将有助于G IS的智能化发展。自然语言以文字的形式发送G IS命令,其中负载了大量空间数据信息和G IS的基本操作指令。因此,基于受限自然语言的G IS命令解析,旨在从输入的语句中抽取与G IS操作有关的信息。本文根据规则匹配的思想,按地图浏览、数据读写、数据采集、信息查询、空间分析功能和词语搭配关系对词汇进行分类标记,并且通过语句切分、语句规范化、规则匹配及函数映射四个处理过程,对以受限自然语言为输入形式的G IS命令进行解析。经实例分析表明,规则匹配方法可以较好地消除自然语言中非结构化空间信息与G IS中结构化空间信息之间的语义障碍,有助于自然语言在G IS中的深入应用。

关键词：自然语言 GIS 语句规则匹配

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地震紧急救援区域优先度判定模型研究

自然灾害学报 2014年第3期23卷 181-189页

作者：曹彦波李永强李兆隆明小娜云南省地震局云南昆明650224

震后如何快速获取灾情,判定救灾重点区域,部署救援力量是减少人员伤亡的重要途径。根据历史地震应急处置案例,列举了地震紧急救援区域优先度判定应当考虑的主要指标,设计调查问卷,采用德尔菲法筛选了主要影响因子及其权重系数,构建了地... 详细信息

震后如何快速获取灾情,判定救灾重点区域,部署救援力量是减少人员伤亡的重要途径。根据历史地震应急处置案例,列举了地震紧急救援区域优先度判定应当考虑的主要指标,设计调查问卷,采用德尔菲法筛选了主要影响因子及其权重系数,构建了地震紧急救援区域优先度判定模型。以汶川8.0级地震为例对模型进行了验证分析,模拟计算结果表明,紧急救援优先区域与实际救援重点区域吻合,验证了模型可靠性和实用性,为地震应急救援力量的调配提供了一定理论依据和技术支撑。

关键词：德尔菲法地震救援区域优先度模型

云南地方政府地震应急准备能力评价指标与计算

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地震研究 2018年第1期41卷 132-138页

作者：明小娜陈勤周洋卢永坤云南省地震局云南昆明650224

结合云南省市(县)地震应急处置工作流程及历史地震处置经验,建立了云南地方政府应急准备能力评价指标,探讨了运用加权求和法计算地震应急准备能力综合分值的方法,并选取昭通市为实例计算各项指标,其计算结果与实际情况相符。

关键词：地震灾害应急准备评价指标准备能力评估云南

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GIS环境下中文命令的规则匹配与语义解析

地理与地理信息科学 2012年第6期28卷 7-12页

作者：余明朗明小娜龙毅张雪英南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 云南省地震局地震应急保障中心云南昆明650224

提出了特征词双重属性的构建策略,为带有约束条件的中文命令直接转化为GIS操作提供了解决方法。针对复杂的空间、属性约束条件,定义了条件文法并设计了规则模板的生成算法;通过特征词的双重属性建立了中文命令与GIS功能函数之间的联系,... 详细信息

提出了特征词双重属性的构建策略,为带有约束条件的中文命令直接转化为GIS操作提供了解决方法。针对复杂的空间、属性约束条件,定义了条件文法并设计了规则模板的生成算法;通过特征词的双重属性建立了中文命令与GIS功能函数之间的联系,采用规则匹配、函数映射方法实现中文语义解析。在此基础上,通过实例研究验证了方法的可行性。

关键词： GIS 中文命令特征词规则匹配语义解析

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基于已有地震的云南农居易损性矩阵分区研究

地震研究 2021年第2期44卷 283-291页

作者：周洋明小娜杨健强卢永坤云南省地震局云南昆明650224

建筑物易损性矩阵是震后房屋直接经济损失初评估的重要计算参数。根据地域特征,把云南地区分为滇东北、滇西—滇西北以及滇南—滇西南地区,基于1993—2017年57次破坏性地震的震害资料,运用基于已有震害数据的经验分析法和经验震害矩阵... 详细信息

建筑物易损性矩阵是震后房屋直接经济损失初评估的重要计算参数。根据地域特征,把云南地区分为滇东北、滇西—滇西北以及滇南—滇西南地区,基于1993—2017年57次破坏性地震的震害资料,运用基于已有震害数据的经验分析法和经验震害矩阵完善的方法构建不同分区云南农居易损性矩阵;再通过各类建筑破坏比概率和易损性指数分析不同建筑结构的抗震能力以及不同分区同类结构的抗震能力。结果表明:土木结构和砖木结构具有较大的区域差异,滇东北地区土木结构、砖木结构抗震能力最差;砖混结构、框架结构抗震能力区域差异不明显。

关键词：云南农居地域特征破坏比易损性矩阵

2021年云南漾濞M_(S)6.4地震仪器地震烈度与宏观地震烈度对比分析

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地震研究 2021年第3期44卷 422-428页

作者：明小娜崔建文杨健强于江云南省地震局云南昆明650224

利用云南省强震动及地震预警台网获得的漾濞M_(S)6.4地震地震动记录数据,根据《中国地震烈度表》的仪器烈度计算方法,得到各台站的仪器地震烈度。对比分析了漾濞M_(S)6.4地震的仪器烈度图与宏观烈度图的异同,发现二者最高烈度相同、等... 详细信息

利用云南省强震动及地震预警台网获得的漾濞M_(S)6.4地震地震动记录数据,根据《中国地震烈度表》的仪器烈度计算方法,得到各台站的仪器地震烈度。对比分析了漾濞M_(S)6.4地震的仪器烈度图与宏观烈度图的异同,发现二者最高烈度相同、等震线长轴走向相似,但各烈度区面积与形状不相同;对比分析了仪器烈度与调查点的评估烈度的吻合性,发现二者完全吻合的比例为81.25%,偏差±1度的比例为93.75%,说明仪器地震烈度在一定程度上能客观反映实际的震害情况。

关键词：仪器地震烈度宏观地震烈度漾濞M_(S)6.4地震地震动记录

云南玉溪红塔城区建筑抗震能力现状调查与分析

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地震研究 2023年第3期46卷 446-452页

作者：周洋明小娜张鹏杨健强谢巍云南省地震局云南昆明650224 华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650206

运用普查与详查相结合的方法收集云南玉溪红塔城区各乡镇建筑基础资料,分析城区建筑结构特点及其抗震现状;利用抗震能力指数和结构易损性建立建筑抗震能力评估公式,并计算研究区遭遇不同地震烈度的区域建筑综合抗震能力数值。结果表明:... 详细信息

运用普查与详查相结合的方法收集云南玉溪红塔城区各乡镇建筑基础资料,分析城区建筑结构特点及其抗震现状;利用抗震能力指数和结构易损性建立建筑抗震能力评估公式,并计算研究区遭遇不同地震烈度的区域建筑综合抗震能力数值。结果表明:红塔城区各乡镇遭遇地震烈度为Ⅵ度、Ⅶ度和Ⅷ度时,区域建筑综合抗震能力等级分别为较优、良好和中等;遭遇地震烈度为Ⅸ度或Ⅹ度时,区域建筑综合抗震能力等级为较差。

关键词：建筑抗震能力红塔城区云南

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