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關(guān)鍵詞 Web GIS 構(gòu)建方案 技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A

0引言

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡稱，是一種在計算機軟硬件支持下的空間數(shù)據(jù)輸入、存儲、檢索、運算、顯示、更新和綜合分析的應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。經(jīng)過三代軟件的改進，形成了圖像處理功能強大、支持大型數(shù)據(jù)庫的信息系統(tǒng)平臺。目前，最具代表性的新技術(shù)有：互聯(lián)網(wǎng)GIS（Web GIS）、虛擬現(xiàn)實GIS（VR GIS）、組件GIS（COM GIS）等。Web GIS作為GIS的一大分支，本文將在理解該技術(shù)基本概念和特點的基礎(chǔ)上，重點探討基于各類構(gòu)建方案的新應(yīng)用。

1 Web GIS概述

21世紀(jì)是信息的時代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展正在改變著整個世界，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與諸多領(lǐng)域相互交融，成為了當(dāng)今世界最大的信息網(wǎng)絡(luò)。在此背景下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為GIS提供了一種嶄新的地理信息載體，開創(chuàng)了GIS與互聯(lián)網(wǎng)相融合的重大革新。

互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)平臺、客戶端運行于互聯(lián)網(wǎng)上的地理信息系統(tǒng)，是地理信息系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新擴展。Web GIS通過互聯(lián)網(wǎng)來連接多個主機、數(shù)據(jù)庫以及終端來組成系統(tǒng)，具備服務(wù)端為客戶端提供服務(wù)、客戶端獲取有效信息的功能結(jié)構(gòu)。

Web GIS在結(jié)構(gòu)上屬于分布式地理信息系統(tǒng)模型，通過互聯(lián)網(wǎng)可有效地實現(xiàn)分布式地理信息處理。主要由瀏覽器、服務(wù)器、編輯器、信息四部分組成。其中，瀏覽器可用于服務(wù)器連接點上各種地理信息數(shù)據(jù)讀??；服務(wù)器可用于瀏覽器與服務(wù)器之間的交互；編輯器可用于各類空間數(shù)據(jù)的編輯與顯示；信息直接提供數(shù)據(jù)庫訪問功能，空間網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵部分。

2 Web GIS主要特點

與傳統(tǒng)桌面或局域網(wǎng)GIS技術(shù)相比，簡單來說，Web GIS是一種基于Web的GIS技術(shù)，具有以下主要技術(shù)優(yōu)勢：

（1）支持互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。Web GIS支持互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，可以實現(xiàn)與各種數(shù)據(jù)連接的功能，具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)越性，是實現(xiàn)所有需求的保證。

（2）分布式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可在客戶端和服務(wù)器端活躍執(zhí)行進程，顯著降低了寬帶要求提高系統(tǒng)性能，有效平衡處理負(fù)荷。

（3）高效利用空間數(shù)據(jù)資源。該技術(shù)可充分調(diào)用GIS數(shù)據(jù)庫，將其轉(zhuǎn)換為自身所能使用的數(shù)據(jù)。同時將數(shù)據(jù)分散存儲，對于降低負(fù)荷、加快訪問速度、減少成本有很大幫助。

3 Web GIS構(gòu)建方案

Web GIS具有開放的服務(wù)器和客戶端結(jié)構(gòu)，這使得客戶端可以同時獲取服務(wù)器端硬件資源和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源等。依據(jù)屬性數(shù)據(jù)的邏輯位置，可將Web GIS劃分為服務(wù)器端和客戶端兩種解決方案。對于服務(wù)器端解決方案，主要是由服務(wù)器完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫任務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給客戶端并顯示出來；對于客戶端解決方案，服務(wù)器通過發(fā)送客戶程序來實現(xiàn)與用戶的簡單交互，操作方便靈活，但處理大型數(shù)據(jù)庫能力有限。

目前，常見的Web GIS系統(tǒng)開發(fā)方法有：利用通用網(wǎng)關(guān)接口（CGI）技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)；利用服務(wù)器端應(yīng)用程序接口構(gòu)建系統(tǒng)；利用plug-in插件技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)；利用ActiveX控件和DCOM組件對象模型構(gòu)建系統(tǒng)；利用Java編程語言構(gòu)建系統(tǒng)。前兩類構(gòu)建方案主要運行于服務(wù)器平臺，后面三類構(gòu)建方案運行于客戶端?；谏鲜鑫宸N技術(shù)方法構(gòu)建的Web GIS系統(tǒng)平臺在許多領(lǐng)域獲得了很好的應(yīng)用。

4 Web GIS的應(yīng)用

由于Web GIS的重要性以及提供的巨大商機，地理信息系統(tǒng)軟件商紛紛推出了各自的系統(tǒng)版本，且更新周期非?？?。雖然各個軟件生產(chǎn)商推出的Web GIS平臺的實現(xiàn)技術(shù)不同，但是它們的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組織基本是一致的，都是由GIS瀏覽器、Web服務(wù)器、GIS服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫四部分組成。

其中國外具有代表性的Web GIS平臺有ESRI公司的Internet Map Server（ArcIMS）平臺、MapInfo公司的MapXtreme平臺、Autodesk公司的Autodesk公司的Autodesk MapGuide平臺、Intergraph公司的GeoMedia Web Map平臺。國內(nèi)以武漢吉奧公司的GeoSurf平臺和國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心的地網(wǎng)GeoBeans平臺最具代表性。

總之，Web GIS成功開拓了地理信息資源研究的新領(lǐng)域，有效提高了地理信息的共享化程度，為地理信息工作者們開辟了有效途徑，是地理信息系統(tǒng)軟件發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1] 梁紅蓮，劉登忠.GIS應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討[J].物探化探計算技術(shù)，2001（1）.

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地理信息系統(tǒng)（GIS）是采集、存儲、管理、分析和描述地理信息的空間信息系統(tǒng)。GIS誕生于20世紀(jì)60年代，隨著人們對資源、環(huán)境和災(zāi)害防治等問題的日益關(guān)注，其在短短五十年的時間里得到蓬勃發(fā)展，從一開始僅在地學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用到現(xiàn)今幾乎深入社會生活的各個領(lǐng)域。GIS的迅速發(fā)展，帶動了大量相關(guān)人才的需求，對GIS教育提出了更高的要求[1]。

GIS涉及計算機、測繪、管理等多學(xué)科，從理論和技術(shù)方法上，可分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工處理和應(yīng)用等多個分支，《地圖學(xué)》是其最重要的理論與方法支撐。GIS是《地圖學(xué)》在計算機技術(shù)支持下發(fā)展的產(chǎn)物，《地圖學(xué)》與GIS一樣，都以空間地理信息為操作和表現(xiàn)對象，其相關(guān)理論、原理和技術(shù)方法等在GIS中的地理信息加工處理、可視化表達、分析應(yīng)用等方面都得到充分體現(xiàn)[2]。

《地圖學(xué)》是使用圖形及符號模型系統(tǒng)再現(xiàn)客觀實體，反映和研究自然與社會現(xiàn)象的空間分布、變化、組合和相互聯(lián)系及其空間變化規(guī)律的科學(xué)。地圖是一種特定而又十分重要的空間信息描述及計算機表示信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)與來源，為以采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布的數(shù)字地球系統(tǒng)提供最基礎(chǔ)與真實的圖形和相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。因為地球是人類賴以生存的基礎(chǔ)，所以《地圖學(xué)》是與人類的生存、發(fā)展和進步密切關(guān)聯(lián)的一門信息技術(shù)學(xué)科。知識經(jīng)濟時代，知識的更新日益加快，《地圖學(xué)》的基本理論和應(yīng)用技術(shù)也飛速發(fā)展[3]。

《地圖學(xué)》既是一門具有悠久歷史的傳統(tǒng)科學(xué)，又是一門隨現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展而迅速發(fā)展的學(xué)科。如何在教學(xué)中幫助學(xué)生牢固地掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)知識，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展變化，一直是《地圖學(xué)》教育領(lǐng)域中最關(guān)注的問題。在整個世界都已經(jīng)信息化的今天，不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)好《地圖學(xué)》是非常重要的。下面筆者以GIS專業(yè)為例，談一談《地圖學(xué)》教學(xué)。

長江大學(xué)是一所湖北省重點支持的綜合性大學(xué)。GIS專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本知識、基本理論、基本技能，熟練應(yīng)用計算機的能力，具有創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新能力的高級專門人才。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，《地圖學(xué)》作為本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，對于實現(xiàn)上述專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)具有舉足輕重的作用。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握地圖學(xué)的基本知識、基本理論和地圖各要素的表示方法，理解并掌握普通地圖（特別是地形圖）的閱讀及量算，專題地圖的編制、分析及應(yīng)用，了解現(xiàn)代地圖制圖的新技術(shù)、新方法，為后續(xù)《地理信息系統(tǒng)原理》、《地圖編繪與設(shè)計》、《地圖分析》、《電子地圖學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

二、精選優(yōu)秀教材

由于《地圖學(xué)》課程理論較深，涉及知識面廣，學(xué)習(xí)該門課程要求基礎(chǔ)知識較豐富，而該課程學(xué)時數(shù)又相對較少，因此教師針對專業(yè)特點，選擇合適的教材并合理安排教學(xué)內(nèi)容顯得十分重要。目前有關(guān)《地圖學(xué)》的教材版本很多，側(cè)重點各有不同。按照長江大學(xué)教材選用管理規(guī)定，優(yōu)先選用教育部推薦教材和國內(nèi)具有影響力的優(yōu)秀教材。2001-2006年，我們選用蔡孟裔等編著的由高等教育出版社于2000年出版的《新編地圖學(xué)教程》（面向21世紀(jì)課程教材）；2007-2009，年我們選用由武漢大學(xué)出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學(xué)》（高等學(xué)校測繪工程專業(yè)核心教材）；根據(jù)我校GIS專業(yè)培養(yǎng)計劃的修改，最近幾年我們選用由科學(xué)出版社于2006年出版的王家耀等編著的《地圖學(xué)原理與方法》（21世紀(jì)高等院校教材）。這本書系統(tǒng)、完整地介紹了地圖學(xué)的原理和方法，包括地圖和地圖學(xué)的基本特征、定義、基本內(nèi)容、學(xué)科體系、發(fā)展歷史與趨勢，地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，地圖內(nèi)容表示方法與制圖綜合，現(xiàn)代地圖制圖的技術(shù)方法，地圖分析與應(yīng)用等[4]。這本書強調(diào)原理與方法相結(jié)合、理論與實際相結(jié)合、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合，內(nèi)容的可讀性、客觀性很強。經(jīng)過試用，本書十分符合制訂的教學(xué)計劃，教學(xué)效果良好。

一本教材肯定不可能達到最理想的教學(xué)效果，為了彌補教材的局限性，我們在教學(xué)過程中采用了由武漢大學(xué)出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學(xué)》作為主要參考教材。該書系統(tǒng)地介紹了地圖學(xué)領(lǐng)域的理論、技術(shù)和方法，包括地圖的基本知識、地圖投影、地圖數(shù)據(jù)、地圖符號設(shè)計、圖形設(shè)計、制圖綜合、制圖數(shù)學(xué)模型、地圖編輯設(shè)計、地圖制圖工藝、地圖出版印刷及地圖分析應(yīng)用等[5]，是一本為測繪工程專業(yè)編寫的核心教材。該教材在某些知識的講解上具有獨到之處，十分適合作為補充教材。

三、教學(xué)內(nèi)容安排

如何在選定教材的基礎(chǔ)上做好教學(xué)內(nèi)容的安排是十分重要的一件事。《地圖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論地圖學(xué)、地圖制圖學(xué)和應(yīng)用地圖學(xué)三部分。針對GIS專業(yè)的特點，應(yīng)將教學(xué)目標(biāo)與新技術(shù)的進步結(jié)合起來，以現(xiàn)代的內(nèi)容對傳統(tǒng)的內(nèi)容加以拓寬及調(diào)整刪減，將新內(nèi)容、新技術(shù)與傳統(tǒng)內(nèi)容有機結(jié)合，把傳統(tǒng)內(nèi)容轉(zhuǎn)化到現(xiàn)代內(nèi)容中。

在長期的教學(xué)過程中，我們總結(jié)以前的經(jīng)驗，對《地圖學(xué)》課程內(nèi)容采用模塊化的組織方法，共劃分為六大知識模塊。每個模塊具有相對的獨立性。知識點是教材的重點或難點，也是教學(xué)大綱要求理解、應(yīng)用的知識單元，根據(jù)知識單元的多少與掌握的難易程度，確定相應(yīng)的授課學(xué)時。下面對各知識模塊做詳細(xì)說明。

知識模塊一：地圖與地圖學(xué)的基礎(chǔ)知識，這一模塊的講授共用八學(xué)時。主要知識點包括：地圖的概念、地圖的類型、地圖的基本內(nèi)容、地圖的分幅與編號、地圖的基本功能能和用途、地圖學(xué)的歷史與發(fā)展、地圖學(xué)的學(xué)科體系構(gòu)成、地圖學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系、地圖學(xué)的發(fā)展趨勢等。

知識模塊二：地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這一模塊的講授共用八學(xué)時。主要知識點包括：地球體的自然表面、物理表面、數(shù)學(xué)表面的概念及它們之間的關(guān)系、地球坐標(biāo)系與大地定位、地圖投影的基本概念、比例尺的概念、變形橢圓的概念、投影變形的基本公式、地圖投影的分類、幾類常見的地圖投影的特點、地圖投影的應(yīng)用與變換等。

知識模塊三：地圖內(nèi)容要素的表示方法，這一模塊的講授共用十八學(xué)時。主要知識點包括：地圖數(shù)據(jù)、地圖符號的分類、基本圖形變量、地圖符號設(shè)計、地圖圖形設(shè)計、地圖色彩設(shè)計、地圖注記、普通地圖內(nèi)容表示方法、專題地圖內(nèi)容的表示方法等。

知識模塊四：制圖綜合，這一模塊的講授共用四學(xué)時。主要知識點包括：制圖綜合的基本概念、影響制圖綜合的基本因素、制圖綜合方法、制圖綜合的基本規(guī)律、地圖要素的制圖綜合、制圖數(shù)學(xué)模型等。

知識模塊五：現(xiàn)代地圖制圖技術(shù)，這一模塊的講授共用四學(xué)時。主要知識點包括：數(shù)字地圖的概念、分類與產(chǎn)品、數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地圖數(shù)據(jù)庫、地形圖數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)生產(chǎn)、多媒體電子地圖與互聯(lián)網(wǎng)地圖、遙感制圖等。

知識模塊六：地圖分析與應(yīng)用，這一模塊的講授共用六學(xué)時。主要知識點包括：地圖分析方法、地形圖的野外應(yīng)用、地圖的專題應(yīng)用等。

制圖綜合和地圖分析與應(yīng)用兩個模塊所安排學(xué)時不多，是因為在教完《地圖學(xué)》后，我們還安排有《地圖編繪與設(shè)計》和《地圖分析與應(yīng)用》兩門專業(yè)課，作為對地圖學(xué)所講內(nèi)容的重要補充，以提高學(xué)生在《地圖學(xué)》領(lǐng)域的知識水平。

四、實踐教學(xué)設(shè)置

地圖學(xué)課程是地理信息、測繪和遙感等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，它的教學(xué)內(nèi)容緊湊、理論知識集成度高、實踐操作性強。為了培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)綜合分析能力，全面提高學(xué)生素質(zhì)，本課程安排了八學(xué)時的實驗和為期兩周的課程設(shè)計實習(xí)，實驗安排在理論教學(xué)中穿行，課程設(shè)計安排在理論教學(xué)結(jié)束后集中實習(xí)。

地圖學(xué)實驗的主要目的是鞏固相關(guān)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。具體內(nèi)容如下：

地圖投影：通過繪制某區(qū)域的經(jīng)緯網(wǎng)與方里網(wǎng)，加深有關(guān)高斯-克呂格投影的知識；根據(jù)經(jīng)緯網(wǎng)的特點判斷各地圖投影的性質(zhì)。

地圖符號的設(shè)計與使用：通過設(shè)計制作柵格、矢量的點狀符號，設(shè)計制作線狀、面狀符號，學(xué)會常見繪圖軟件中地圖符號的設(shè)計方法，并利用多種方法設(shè)計不同類型的符號。

地圖矢量化：基于屏幕矢量化普通地圖的部分要素，通過對地圖部分要素的矢量化，了解從紙質(zhì)圖形轉(zhuǎn)化為計算機數(shù)字圖形的基本過程，掌握數(shù)字地圖制圖軟件中地圖數(shù)據(jù)數(shù)字化輸入的處理方法。

設(shè)計制作專題地圖：基于ArcGIS或Mapinfo軟件，設(shè)計制作表示面裝地理信息的各種專題地圖。通過專題地圖的設(shè)計與制作，掌握表示面狀地理信息的主要方法，學(xué)會在制圖軟件支持下獨立地開展專題地圖設(shè)計與制作。

課程設(shè)計內(nèi)容包括：編制各種類型的專題地圖，對全國人口分布、構(gòu)成及演變進行分析；設(shè)計和編繪一幅電子地圖。課程設(shè)計主要是結(jié)合實例，對地圖學(xué)基本理論和方法進行綜合運用。

上述實踐教學(xué)，提高了本科生解決問題和綜合分析的能力，使學(xué)生對地圖學(xué)知識的掌握提到了一個新的高度。

篇3

中圖分類號：TU984.18

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1008-0422（2014）01-0069-04

1引言

在制定生態(tài)環(huán)境保護過程中，測定區(qū)域的生態(tài)敏感度是一個十分重要的環(huán)節(jié)。而按照傳統(tǒng)的方法對生態(tài)環(huán)境進行評價時，多采用定性的方法來研究，這樣不僅工作量大，而且數(shù)據(jù)的主觀性也較強。利用ArcGIS 9.3帶有的工具和數(shù)據(jù)立即進行GlS分析和地圖創(chuàng)建，可以為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃提供很好的技術(shù)支持，克服傳統(tǒng)規(guī)劃方法的缺陷，達到定量與定性相結(jié)合。

清江是長江中游在湖北省境內(nèi)僅次于漢水的第二大支流，也是恩施州各族人民的母親河和重要的生態(tài)屏障。恩施州清江流域的環(huán)境形勢的變化，直接影響著恩施州的社會經(jīng)濟發(fā)展。因此，本文在充分研究恩施州清江流域現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了一套生態(tài)敏感度評價體系，并采用的GIS的技術(shù)手段，減少了定性分析的隨機性，保證了生態(tài)敏感度測評的科學(xué)性，為恩施州清江流域生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃中的生態(tài)分區(qū)規(guī)劃提供了依據(jù)。

本研究的技術(shù)路線如圖1。

2、區(qū)域現(xiàn)狀分析

2.1 區(qū)域概況

恩施土家族苗族自治州位于中國湖北省西南部，占地面積2411.1km2轄恩施、利川兩個縣級市和巴東、來鳳、咸豐、建始、鶴峰、宣恩6個縣。恩施州清江流域是指清江流經(jīng)區(qū)域，即除來鳳外的五縣兩市。

2.1.1 水文條件

清江是長江的一級支流，全長423km，流域面積1 6700km2。清江流域東鄰江漢平原，南與澧水流域相接，西與烏江流域接界，北與長江三峽地區(qū)相鄰，流域形狀南北窄而東西長。清江支流眾多，所有支流均流向清江干流，無分河道，干支流呈對稱性羽狀分布。

2.1.2 氣候及動植物資源

恩施州清江流域?qū)僭瀑F高原與東部低山丘陵的過渡區(qū)域，境內(nèi)小氣候特征明顯，雨熱同期，降水充沛。獨特的地理氣候環(huán)境，造就了恩施州生物的多樣性。恩施州現(xiàn)有林地2403萬畝，占全州國土總面積的66.6%。恩施州素有“鄂西林?！薄ⅰ叭A中藥庫”、“天然植物園”、“種子基因庫”、“煙草王國”等美稱。

2.1.3 地質(zhì)地貌及礦產(chǎn)資源

恩施州清江流域地勢地貌基本特征是：階梯狀地貌發(fā)育。這種特殊的自然地理環(huán)境，決定了恩施州清江流域是一個地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)的地區(qū)。恩施州位于多種構(gòu)造體系聯(lián)合、復(fù)合部位，成礦條件較好，礦產(chǎn)資源極為豐富。尤其是硒礦資源特別豐富，有“中國硒都”之稱。由于礦產(chǎn)資源的大量開采，對清江流域的地質(zhì)災(zāi)害的形成也造成了威脅。

2.2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀問題

恩施州清江流域目前還存在一些生態(tài)環(huán)境問題：

第一，水質(zhì)污染問題。近年來，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，廢、污水的排放量逐年增加，致使區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)越來越差。清江及長江流域附近農(nóng)村面域污染嚴(yán)重，地區(qū)污水處理率不太高，造成了一定的水資源污染。

第二，水土流失問題。由于過度開采礦產(chǎn)及植物資源，造成的水土流失問題十分嚴(yán)重。經(jīng)區(qū)劃調(diào)查統(tǒng)計，從上世紀(jì)八十年代以來，全州已發(fā)生各類地質(zhì)災(zāi)害1993處，清江流域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生種類多、分布廣、頻率高、危害大。

第三，植被破壞問題。恩施州清江流域現(xiàn)有林地2403萬畝，林業(yè)發(fā)展具有良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和拓展空間。但森林可利用資源比重小，森林資源質(zhì)量不高，林地產(chǎn)出率低。流域內(nèi)開荒種植較普遍，已造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，毀林種藥、濫采亂挖現(xiàn)象十分普遍，破壞了恩施州清江流域的植被生長。

3、生態(tài)敏感度分區(qū)研究

3.1 評價模型的建立

3.1.1 確定研究因子

研究因子的確定，是生態(tài)敏感度分析的關(guān)鍵。在因子的選取時需符合以下要求：首先是因子的完整性，易于理解；其二是因子的可量化性，即可以用數(shù)量化的指標(biāo)表示；第三是因子的可操作性，因子的統(tǒng)計數(shù)據(jù)具可取性和可測性；第四是因子的可控性。

根據(jù)恩施州清江流域的生態(tài)環(huán)境情況，最終確定了在生態(tài)敏感度分析的評價因子如下：

（1）高層：高程是生態(tài)環(huán)境中一個重要因素，空氣溫度隨著海拔的升高而降低，整個生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的垂直分布。恩施州的地勢變化多端，因此，根據(jù)海拔梯度分布由高到低進行分級。

（2）坡度：主要考慮坡度對植物生長能產(chǎn)生較大影響，通常坡度大于25度時只能生長灌術(shù)或小喬木，坡度大于45度時連草皮都難以生長。根據(jù)傾斜率分為以平坡（45°）為主，這五種坡度類型。

（3）坡向：坡向?qū)^(qū)域小氣候的形成起著至關(guān)重要的作用，一般而言，山坡地南坡優(yōu)于北坡，最優(yōu)越的是南偏東。恩施州清江流域植物多樣性保護應(yīng)當(dāng)受到重視，因此坡向?qū)ι鷳B(tài)敏感度的影響還是不容忽略的。

（4）水文因子：水是生命之源，動物和植物的生長都離不開水，它對動植物的生存、生長有重要影響，也是最容易受到人為干擾的因子之一。本次生態(tài)敏感度評價中，主要考慮清江、長江的干流及支流。

（5）山體因子：山體是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，山體上植被豐富。并且，恩施州山體面積較大，因此要納入到考慮范圍之中。

3.1.2 確定因子權(quán)重

在生態(tài)敏感度評價過程中，因子的權(quán)重直接影響著區(qū)域敏感度測定的科學(xué)性。在權(quán)重的確立中，綜合了多方意見，通過對文獻查閱，參考了幾種類似的評價體系，最終得出了一套針對恩施州清江流域的生態(tài)敏感度評價系統(tǒng)。如表1所示。

3.2 GIS相關(guān)數(shù)據(jù)處理分析

3.2.1 單因子評價

首先將地形數(shù)據(jù)導(dǎo)出至ArcGIS里，轉(zhuǎn)為ArcGIS9.3能識別的數(shù)據(jù)信息，每一單因素為一圖層，進行單因子敏感度的分級與制圖。然后，對各評價因子的原始數(shù)據(jù)進行緩；中區(qū)分析，以及重分類。按照不同因子的影響程度，分為了敏感度弱（1）、敏感度中（3）、敏感度強（5）等三個等級，對于劃分等級較多的因子，可采用敏感度較弱（2）、敏感度較強（4）作為中值。

對地形因子的單因子評價結(jié)果可看出：在高程分析中，可以看到恩施州境內(nèi)除東北部有海拔3000m以上小面積山地外，普遍展示著海拔500m以下、500-1000m、1000-1500m、1500-2000m、2000m以上等五級面積不等的夷平面，并存在一至二級河谷階地，呈現(xiàn)明顯層狀地貌。在坡度分析中，恩施州90%以上地區(qū)的坡度均低于45°，而坡度大于45°的地區(qū)屬于生態(tài)敏感度極高的區(qū)域，主要分布在清江以及長江經(jīng)流的區(qū)域。在坡向分析中，坡向隨著地形的變化而均勻變化。（圖2）

對水文因子的單因子評價結(jié)果可看出：清江以及長江流經(jīng)區(qū)域范圍很廣，其輻射范圍涵蓋了巴東、恩施、利川、建始等縣市的大部分區(qū)域。生態(tài)敏感度也隨著距離清江、長江的遠(yuǎn)近而變化。（圖3）

對山體因子的單因子評價結(jié)果可看出：恩施州清江流域的山體眾多，主要分布在清江和長江的兩側(cè)。（圖4）

3.2.2 多因子疊加

在進行單因子評價后，按照所建立的評價模型中所附的權(quán)重，采用Spacial Analysis中的Raster Calculate工具，對因子進行疊加分析。所得出的圖即為生態(tài)敏感度評價圖（如圖5）。從圖中可以看到，生態(tài)敏感度較弱的地區(qū)分布在清江、長江的流域范圍。因此，在生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃的過程中，應(yīng)當(dāng)著重考慮對清江流域水污染的治理，以保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障恩施州清江流域的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 生態(tài)敏感度分區(qū)

為了便于清江流域的生態(tài)管理，在生態(tài)敏感度評價的基礎(chǔ)上，根據(jù)恩施州州域生態(tài)用地安全和功能的使用，將基本控制線劃定范圍分為生態(tài)核心區(qū)，生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)及生態(tài)輻射區(qū)。其劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2。

按照這個分類標(biāo)準(zhǔn)，將生態(tài)敏感度圖進行重分類，最終得出了生態(tài)敏感度分區(qū)圖（如圖6），由淺到深依次表示生態(tài)敏感度由弱到強。

生態(tài)核心區(qū)是指維持生態(tài)安全格局的關(guān)鍵地區(qū)，主要為自然山體、自然水體、森林植被、自然保護區(qū)等。主要包括：清江流域、長江流域、自然保護區(qū)以及恩施州內(nèi)各重要山體、林地等。生態(tài)核心區(qū)總面積3688.98km3，占恩施州總面積的15.3%。

生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)是指自然條件較好的生態(tài)重點保護地或敏感區(qū)，根據(jù)資源環(huán)境條件科學(xué)合理地引導(dǎo)少量開發(fā)建設(shè)行為。主要是清江流域毗連區(qū)，長江流域毗連區(qū)，以及山體區(qū)域等。生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)總面積11621.50km3，占總用地面積的48.2%。

生態(tài)輻射區(qū)是指除了生態(tài)核心區(qū)及生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)之外的區(qū)域，主要是城鎮(zhèn)建設(shè)用地的區(qū)域。該區(qū)建設(shè)應(yīng)充分尊重自然條件，科學(xué)引導(dǎo)開發(fā)。做好前期規(guī)劃，嚴(yán)格控制開發(fā)量，因地制宜建設(shè)。生態(tài)輻射區(qū)總面積8800.52km3，占總用地面積的36.5%。

4、生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃分區(qū)保障措施

4.1 生態(tài)核心區(qū)保護措施

在水污染治理方面，應(yīng)加強長江巴東段及清江流域等通航水域船舶航行排放的生活廢水和油污污染進行防治，在2020年末，清江干流城區(qū)段水質(zhì)穩(wěn)定在Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以上，長江干流段水質(zhì)穩(wěn)定在Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)以上。在對重要山體、林地的保護方面，限制天然林商品性采伐，確保長江中上游地區(qū)森林生態(tài)功能修復(fù)；加強森林管護，管護全州現(xiàn)有森林面積。境內(nèi)的兩個國家級自然保護區(qū)：湖北七姊妹山國家級自然保護區(qū)、湖北星斗山國家級自然保護區(qū)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格保護其生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，禁止一切非法開采活動。在礦產(chǎn)資源開采方面，應(yīng)嚴(yán)格限制在生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)內(nèi)的開采。在建設(shè)力度方面，城市建設(shè)用地必須避讓該區(qū)域，以保障生態(tài)核心區(qū)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)保護措施

在水污染治理方面，應(yīng)當(dāng)加強對清江流域毗連區(qū)，長江流域毗連區(qū)內(nèi)的水體監(jiān)控，提高污水處理率。在植被保護方面，流域內(nèi)修建交通、水利、采礦、旅游等設(shè)施及其它工業(yè)項目應(yīng)當(dāng)盡量減少破壞植被，或及時恢復(fù)植被。積極開展植樹造林，為涵養(yǎng)水土，防治地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起到一定作用。在礦產(chǎn)資源開采方面，應(yīng)嚴(yán)格限制在生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)內(nèi)的開采力度，適度對礦產(chǎn)資源進行開采。在建設(shè)力度方面，應(yīng)在合理規(guī)劃的指導(dǎo)下，適度開發(fā)建設(shè)。

4.3 生態(tài)輻射區(qū)保護措施

在水資源污染防治方面，應(yīng)加強水質(zhì)監(jiān)控，對生活污水、生產(chǎn)污水按照標(biāo)準(zhǔn)進行處理。在礦山開采方面，基本建立地礦信息系統(tǒng)，實現(xiàn)地礦信息數(shù)字化和管理工作的資源網(wǎng)絡(luò)化。在農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理方面，應(yīng)以減少化肥、農(nóng)藥施用量為目的，全面治理因農(nóng)藥、化肥、畜禽養(yǎng)殖等造成的農(nóng)村面源污染。在工業(yè)污染治理方面，應(yīng)治理重點工業(yè)污染源，列入本規(guī)劃重點治理工業(yè)企業(yè)，采取相應(yīng)的污水處理設(shè)施，確保廢水污染物達標(biāo)排放。在實施清潔生產(chǎn)方面，應(yīng)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，推行清潔生產(chǎn)。實施再生資源回收利用項目，支持建設(shè)生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和石煤發(fā)電，支持推廣規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖零排放技術(shù)。

4.4 生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測

進一步加強環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，全面提高全州水環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲環(huán)境、核與輻射環(huán)境等監(jiān)測預(yù)警的總體水平。著力提高全州環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測及預(yù)報的頻率和精準(zhǔn)度，增強對環(huán)境輻射水平的動態(tài)變化監(jiān)測能力。為應(yīng)對生態(tài)環(huán)境安全，在規(guī)劃期間，側(cè)重加強恩施、利川、巴東、宣恩和咸豐5個縣市的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力，配備必要的人員、設(shè)備、儀器，具備基本的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力。加強各級監(jiān)測站實驗室能力建設(shè)，提高實驗分析精度，掌握環(huán)境質(zhì)量和污染狀況的變化趨勢。聯(lián)合林業(yè)、水利、地質(zhì)的動態(tài)監(jiān)控，形成恩施州清江流域的生態(tài)環(huán)境一體化監(jiān)測體系。

篇4

關(guān)鍵詞：知識圖譜；中醫(yī)藥；應(yīng)用前景；綜述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.07.033

中圖分類號：R2-05 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5304（2017）07-0129-04

Abstract： As the new development of scientometrics and informetrics， knowledge graph has infiltrated into the financial， industrial and medical fields， and become a hot issue in the real world research. In this article， the concept and features of knowledge graph， construction and the existing softwares， the application status and development prospect in the TCM field were reviewed， which may provide references for research on the knowledge graph in the TCM field.

Key words： knowledge graph； TCM； application prospect； review

隨著2012年谷歌第一版知識圖譜的，特定領(lǐng)域的知識圖譜構(gòu)建成為真實世界研究中的熱點問題。從搜索引擎優(yōu)化，到新藥發(fā)現(xiàn)，知識圖譜在學(xué)術(shù)界掀起了一股熱潮，并滲透到金融、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。這種以科學(xué)學(xué)為基礎(chǔ)，涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息學(xué)及計算機學(xué)等多學(xué)科的可視化技術(shù)，成為科學(xué)計量學(xué)和信息計量學(xué)的新發(fā)展方向。本文就知識圖譜的概念、特點及其在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、前景進行梳理，以期為中醫(yī)藥領(lǐng)域知識圖譜相關(guān)研究提供參考。

1 知識圖譜概念及特點

1.1 知識圖譜的概念

在知識圖譜的定義上，陳悅等[1-2]從其功能角度進行闡釋，認(rèn)為知識圖譜能夠可視化地描述人類隨時間擁有的知識資源及其載體，繪制、挖掘、分析和顯示科學(xué)技術(shù)知識以及它們之間的相互聯(lián)系，在組織內(nèi)創(chuàng)造知識共享的環(huán)境以促進科學(xué)技術(shù)研究的合作和深入。楊國立等[3]從理論和方法層面，將其定義為把應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、科學(xué)學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的理論和方法與科學(xué)計量學(xué)引文分析、共現(xiàn)分析、社會網(wǎng)絡(luò)分析等方法結(jié)合，用可視化的圖譜形象地揭示科

學(xué)發(fā)展進程和結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種研究方法，屬于科學(xué)計量學(xué)的范疇。

楊思洛等[4]提出知識圖譜有廣義與狹義之分，廣義上可包括生物的基因圖譜、教育教學(xué)中的認(rèn)知地圖、探索太空的天體圖、描繪地形的地理信息系統(tǒng)（GIS）圖、模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖、各種金屬圖譜等；狹義的知識圖譜主要是運用文獻計量學(xué)方法，通過文獻知識單元分析來可視化科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、關(guān)系與演化過程，包括“科學(xué)圖”“文獻計量圖”“文獻圖”“知識圖譜”等。

簡言之，知識圖譜是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用數(shù)學(xué)算法來簡化知識單元結(jié)構(gòu)以達到可視化知識結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種方法，是顯示科學(xué)知識的發(fā)展進程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形，是一種有效的知識管理工具。

1.2 研究對象

知識圖譜所描繪的對象主要包括：①從事科學(xué)技術(shù)活動和作為知識載體的人，包括科學(xué)家、技術(shù)專家、項目組、實踐團體或某一知識領(lǐng)域共同體；②顯性或編碼化的知識，如論文、專利、所學(xué)課程、數(shù)據(jù)庫等；③過程或方法，包括研究問題和解決問題的過程或方法、組織的業(yè)務(wù)流程，以及相關(guān)的知識投入等。

知識圖譜主要源于三大領(lǐng)域：①計算機科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)、信息、知識與知識域可視化研究；②圖書情報領(lǐng)域的引文分析可視化、知識地圖和知識網(wǎng)絡(luò)等研究；③復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和社會網(wǎng)絡(luò)分析的研究。上述領(lǐng)域的研究方向和內(nèi)容正在走向融合[5]。

2 知識圖譜繪制流程

參考國內(nèi)外已有研究，目前知識圖譜的繪制主要包括以下幾個版塊[4，6-7]。

數(shù)據(jù)檢索：繪制知識圖譜的基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)源在傳統(tǒng)文獻數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上逐漸擴展到出版商、機構(gòu)聯(lián)盟等機構(gòu)網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)日志、用戶記錄、點擊流數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)清洗：即對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括、勘誤等，進行歷時或分時段對比分析時需要對數(shù)據(jù)M行分段處理；若樣本數(shù)據(jù)過大或分析目的不同，則需要進行有代表性的抽取。

構(gòu)建關(guān)系矩陣：選擇要分析的知識單元，如關(guān)鍵詞、題名、作者等，構(gòu)建其相互關(guān)系，常用方法有共詞分析、共引分析、共作者分析、書目耦合分析、期刊耦合分析等。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：根據(jù)數(shù)據(jù)間的相似度對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化，常用方法有集合論方法（Cosine、Pearson、Spearman、Ochiai、Jaccard指數(shù)等）和概率論方法（合力指數(shù)、概率親和力指數(shù)等）。

數(shù)據(jù)簡化：運用因子分析、多為尺度分析、自組織映射圖、尋徑網(wǎng)絡(luò)圖譜、聚類分析、潛在語義分析、三角法等方法處理數(shù)據(jù)以更好地展示各數(shù)據(jù)單元。

可視化展示：是知識圖譜構(gòu)建過程中最重要的一環(huán)，通過運用不同的算法，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，構(gòu)建整個圖譜?？赏ㄟ^不同模擬實現(xiàn)可視化，如幾何圖、戰(zhàn)略圖、沖積圖、主題河圖、地形圖、星團圖、簸幅圖等。

圖譜解讀：采用歷時分析、突變檢測、空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析等方法對圖譜進行解讀，同時需要結(jié)合研究者的經(jīng)驗、知識、學(xué)術(shù)背景、學(xué)術(shù)功底等。

3 知識圖譜繪制軟件

目前可用于知識圖譜繪制的軟件非常豐富，根據(jù)主要功能可分為2類[4]：一類為通用軟件，如SPSS、社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet和Pajek、詞頻分析軟件Wordsmith Tools和GIS相關(guān)軟件；另一類為繪制知識圖譜的專用軟件，如CiteSpace、Bibexcel、Gephi、VOSviewer、VantagePoint、Network Workbench Tool、NWB、Sci2 Tool、In-SPRIE、SciMAT、Histcite、GeoTime、ColPalRed、Guess、Leydesdorff、Jigsaw、Carrot等。分析各軟件的特點[6，8-9]可以看出，隨著知識圖譜的繪制軟件越來越多，一方面其支持的數(shù)據(jù)格式愈發(fā)多樣，相互之間的兼容性也逐步增強；另一方面，在可視化效果方面也日趨完善，知識展示的真實度、準(zhǔn)確度逐漸提高。詳見表1。

4 知識圖譜在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

目前知識圖譜的研究中，國外學(xué)者主要集中在2個研究方向[10]：部分偏于技術(shù)研究，包括可視化工具和算法的開發(fā)；部分以應(yīng)用為主，利用科學(xué)計量學(xué)理論及相關(guān)方法、知識圖譜軟件等進行分析研究。國內(nèi)研究也可分為2個方向：部分以科學(xué)計量學(xué)為理論基礎(chǔ)，利用可視化方法研究科學(xué)學(xué)與管理學(xué)、科學(xué)技術(shù)合作等領(lǐng)域；部分以電子資源數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，通過可視化方式展示某一學(xué)科的研究前沿和發(fā)展動向。

4.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域各學(xué)科中采用知識圖譜理論與方法進行的研究尚處于起步階段，中醫(yī)藥領(lǐng)域已有部分學(xué)者開展了相關(guān)研究。

在學(xué)科層面，趙蓉英等[11]以Web of Science為數(shù)據(jù)來源，運用CiteSpace對中醫(yī)研究領(lǐng)域的研究熱點進行了可視化探索。徐浩等[12]以我國醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域中文核心期刊文獻為數(shù)據(jù)來源，對我國中醫(yī)學(xué)科交叉領(lǐng)域的研究熱點進行了可視化分析，但研究僅限于中醫(yī)學(xué)與醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域之間的合作。楊秦等[13]采用共詞分析及社會網(wǎng)絡(luò)方法對中醫(yī)外科瘡瘍領(lǐng)域的研究主題及分布進行了探索。

具體在疾病方面，譚火媛等[14]基于中國知識資源總庫（CNKI）收錄的近10年中醫(yī)藥治療高血壓相關(guān)文獻，對前沿與熱點研究進行了可視化分析。王淑斌等[15]對中西醫(yī)治療2型糖尿病的國內(nèi)外研究進行了系統(tǒng)梳理。在證候方面，劉俊麗等[16]采用文本挖掘技術(shù)，通過數(shù)據(jù)清洗、實體抽取、構(gòu)建共詞矩陣并采用Ucinet軟件繪制乙型肝炎熱點研究知識圖譜，分析了子模塊中的中醫(yī)證候描述及疾病名稱。秦義等[17-18]基于CiteSpace軟件對氣虛證、血瘀證證候診斷標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)研究進行了可視化分析。在中藥材方面，郭棟等[19]通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和聚類圖對中藥枸杞的育種、種植、采收、加工、儲存等5個領(lǐng)域的研究進行了熱點分析。在治療措施方面，李祖偷[20]對針灸治療腰椎間盤突出癥常用腧穴的演變過程及施穴治療的變遷進行了可視化分析，胡松潔等[21]運用Ucinet軟件對“五行音樂”療法的發(fā)展脈絡(luò)進行了梳理。

此外，張靜[22]基于CNKI核心期刊文獻關(guān)鍵詞，探討了中醫(yī)藥專業(yè)人才培養(yǎng)熱點主題。陳姍姍等[23]對中醫(yī)藥傳播發(fā)展的研究文獻進行了可視化分析，榮光等[24]基于中醫(yī)電子病歷研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻，構(gòu)建了該領(lǐng)域的研究者、研究機構(gòu)、關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。

上述研究主要集中在不同領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及熱點分析，多以期刊文獻為數(shù)據(jù)來源，多采用CiteSpace軟件構(gòu)建研究者、研究機構(gòu)、關(guān)鍵詞等信息的共現(xiàn)圖和聚類圖，從不同側(cè)面宏觀解釋了中醫(yī)學(xué)信息的整體結(jié)構(gòu)特點。但針對特定研究目標(biāo)，尚未形成一套明確的建模策略及技術(shù)，導(dǎo)致已有研究結(jié)果中也有差異甚至矛盾之處[5]。因此，中醫(yī)藥領(lǐng)域知識圖譜理論尚處在針對各學(xué)科結(jié)構(gòu)宏觀概述階段，急需解決對多層信息深度整合的知識圖譜建模策略及其技術(shù)。

近年來，已有學(xué)者在中醫(yī)藥知識圖譜構(gòu)建方法與標(biāo)準(zhǔn)化流程方面進行了嘗試和探索。于彤等[25]提出以中醫(yī)藥學(xué)語言系統(tǒng)（TCMLS）為框架，以中醫(yī)藥領(lǐng)域現(xiàn)有的術(shù)語和數(shù)據(jù)庫資源為內(nèi)容，構(gòu)建大型知識圖譜的構(gòu)想，并進行了探索和實踐，但尚未實現(xiàn)中醫(yī)藥知識資源的有效整合及提供全面、及時、可靠的知識服務(wù)。阮彤等[26]基于文本抽取、關(guān)系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)融合等技術(shù)提出了中醫(yī)藥知識問答和輔助開藥領(lǐng)域的知識圖譜半自動化構(gòu)建流程。此外，該課題組對知識圖譜進行了形式化定義，詳細(xì)描述了數(shù)據(jù)驅(qū)動的增量式知識圖譜構(gòu)建方法，同時闡述了以此方法所構(gòu)建的中醫(yī)藥知識圖譜在輔助開方領(lǐng)域的應(yīng)用，但未涉及其它領(lǐng)域[27]。賈李蓉等[28]以中藥知識圖譜為例，從數(shù)據(jù)來源、研究內(nèi)容、圖形化展示等方面探討如何構(gòu)建中醫(yī)知識圖譜，但其應(yīng)用尚局限于瀏覽檢索方面，對多種數(shù)據(jù)資源間的映射及數(shù)據(jù)元等標(biāo)準(zhǔn)未進行詳細(xì)論述。張德政等[29]提出了基于本體的中醫(yī)核心知識圖譜表示及其構(gòu)建方法，對中醫(yī)本體與知識圖譜的映射方法進行了探索，為中醫(yī)知識圖譜的構(gòu)建提供了較系統(tǒng)的方法流程，但對多源數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)及中醫(yī)師臨床實際診療數(shù)據(jù)的研究未進行深入研究。王華珍等[30]以中醫(yī)慢性胃炎數(shù)據(jù)可視化處理為例，引入隨機森林（RF）技術(shù)進行可視化前的數(shù)據(jù)預(yù)處理，根據(jù)高維中醫(yī)數(shù)據(jù)的特征進行變換和降維，使數(shù)據(jù)在低緯空間呈現(xiàn)良好的分離性，從而增強了數(shù)據(jù)的可視化效果。

4.2 應(yīng)用前景

知識圖譜研究已經(jīng)滲透到金融、醫(yī)學(xué)和工業(yè)等領(lǐng)域，對知識圖譜定量與定性特征的科學(xué)理解已成為大數(shù)據(jù)時代科學(xué)研究中一個極其重要的挑戰(zhàn)性課題。結(jié)合自身知識體系的特點，中醫(yī)藥領(lǐng)域的知識圖譜研究應(yīng)以從事相關(guān)領(lǐng)域活動和作為知識載體的人（如臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)師）、顯性或編碼化的知識（如癥狀、藥物等）、過程或方法（如辨證論治等）為研究對象，運用圖論、統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘等方法，研究知識之間多維網(wǎng)絡(luò)關(guān)系及演化規(guī)律等一系列問題。

在我國，中醫(yī)臨床研究領(lǐng)域的知識圖譜構(gòu)建研究仍較滯后，研究大多處在術(shù)語本體領(lǐng)域的研究層面。知識圖譜在中醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣闊的前景，如在中醫(yī)藥知識體系構(gòu)架方面，可建立中醫(yī)藥知識地圖系統(tǒng)、維基百科系統(tǒng)[25]等；在中醫(yī)藥知識的推廣普及方面，可建立基于知識圖譜的信息檢索系統(tǒng)、基于自然語言的問答引擎[26]等；在臨床診療方面，可建立基于知識圖譜的四診信息采集、診斷、處方用藥系統(tǒng)；在醫(yī)師診療規(guī)律挖掘方面，可\用知識圖譜挖掘中醫(yī)師“病-證-治-效”臨床診療數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系和內(nèi)在規(guī)律。因此，知識圖譜為開展中醫(yī)基礎(chǔ)理論體系、臨床診療規(guī)律研究提供了有利的工具，探索解決中醫(yī)臨床診療過程中多尺度非完整信息整合的核心技術(shù)，建立中醫(yī)藥知識圖譜構(gòu)建的流程和規(guī)范將成為研究的熱點。

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