GeoFault: A well-founded fault ontology for interoperability in geological modeling

要約

地質モデリングは現在、さまざまなコンピューターベースのアプリケーションを使用しています。
これらのアプリケーションを相互運用可能にするためには、オントロジーによるセマンティック レベルでのデータの調和が不可欠です。
ジオモデリングは現在、学際的なプロジェクトの一部であるため、地質学の知識だけでなく、他のドメインの知識を一般的なレベルで統合するためにも意味の調和が必要です。
このため、地質学的知識を記述するために使用されるドメイン オントロジーは、記述された地質学的知識が統合可能であることを保証するために、健全なオントロジーの背景に基づいている必要があります。
このホワイト ペーパーでは、ドメイン オントロジーである GeoFault を紹介します。これは、Basic Formal Ontology BFO (Arp et al., 2015) と GeoCore オントロジー (Garcia et al., 2020) に基づいています。
地質断層に関する知識をモデル化します。
障害はさまざまな業界にとって不可欠ですが、モデル化は複雑です。
それらは、薄い変形した岩のボリュームとして、または地質ブロックのさまざまな変位に起因する空間配置として説明できます。
より広いスケールでは、断層は現在、複雑な断層配列の構成要素である単なる表面として説明されています。
BFO および GeoCore パッケージへの参照により、これらのさまざまなフォルト要素を割り当てて、一貫したオントロジー フレームワーク内でオントロジー クラスとそれらの論理リンクを定義できます。
GeoFault オントロジーは、延性せん断変形を除く、断層 ‘strico sensu’ のコア知識をカバーしています。
この考慮された語彙は本質的に説明的であり、微視的、造山性、および構造プレート構造を除いて、地域から露頭のスケールに関連しています。
オントロジーは OWL 2 で成形され、2 つのユース ケースを含むコンピテンシーの質問によって検証され、社内のオントロジー主導のデータ入力アプリケーションを使用してテストされます。
GeoFault の作業は、障害に関する知識のあいまいさを解消するための強固なフレームワークと、アプリケーションとユーザーのための障害データ統合の基盤を提供します。

要約(オリジナル)

Geological modeling currently uses various computer-based applications. Data harmonization at the semantic level by means of ontologies is essential for making these applications interoperable. Since geo-modeling is currently part of multidisciplinary projects, semantic harmonization is required to model not only geological knowledge but also to integrate other domain knowledge at a general level. For this reason, the domain ontologies used for describing geological knowledge must be based on a sound ontology background to ensure the described geological knowledge is integratable. This paper presents a domain ontology: GeoFault, resting on the Basic Formal Ontology BFO (Arp et al., 2015) and the GeoCore ontology (Garcia et al., 2020). It models the knowledge related to geological faults. Faults are essential to various industries but are complex to model. They can be described as thin deformed rock volumes or as spatial arrangements resulting from the different displacements of geological blocks. At a broader scale, faults are currently described as mere surfaces, which are the components of complex fault arrays. The reference to the BFO and GeoCore package allows assigning these various fault elements to define ontology classes and their logical linkage within a consistent ontology framework. The GeoFault ontology covers the core knowledge of faults ‘strico sensu,’ excluding ductile shear deformations. This considered vocabulary is essentially descriptive and related to regional to outcrop scales, excluding microscopic, orogenic, and tectonic plate structures. The ontology is molded in OWL 2, validated by competency questions with two use cases, and tested using an in-house ontology-driven data entry application. The work of GeoFault provides a solid framework for disambiguating fault knowledge and a foundation of fault data integration for the applications and the users.

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