❶ 什么是元数据
元数据(Metadata),又称中介数据、中继数据,为描述数据的数据(data about data)。
元数据作用是:
1、描述数据属性(property)的信息,用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。
2、元数据算是一种电子式目录,为了达到编制目录的目的,必须在描述并收藏数据的内容或特色,进而达成协助数据检索的目的。
元数据的应用举例:
1、数据结构:数据集的名称、关系、字段、约束等;
2、数据部署:数据集的物理位置;
3、数据流:数据集之间的流程依赖关系(非参照依赖),包括数据集到另一个数据集的规则;
4、质量度量:数据集上可以计算的度量;
5、度量逻辑关系:数据集度量之间的逻辑运算关系;
6、ETL过程:过程运行的顺序,并行、串行;
7、数据集快照:一个时间点上,数据在所有数据集上的分布情况。
(1)地理国情元数据怎么操作扩展阅读:
元数据的优点:
1、自描述:元数据自动提供 COM 中 IDL 的功能,允许将一个文件同时用于定义和实现。运行库模块和程序集甚至不需要向操作系统注册。结果,运行库使用的说明始终反映编译文件中的实际代码,从而提高应用程序的可靠性。
2、设计:元数据提供所有必需的有关已编译代码的信息,以供用户从用不同语言编写的 PE 文件中继承类。用户可以创建用任何托管语言(任何面向公共语言运行库的语言)编写的任何类的实例,而不用担心显式封送处理或使用自定义的互用代码。
❷ 地理国情的地理国情监测具体内容
地理国情监测的具体内容方方面面,也正在实践中探讨。例如,重要地理信息的监测,土地资源利用监测、环境监测、农情监测、森林和湿地监测、灾害动态监测、水文监测、海洋监测、矿产资源监测、气象监测等。下面举一些具体的内容供参考。
1. 重要地理信息数据监测
重要地理信息数据是地理国情的重要组成部分,具有严格的政治性、严密的科学性、严格的法定性。依法测绘、公布国家重要地理信息数据是测绘地理信息部门的职责。
2006年6月至2007年3月,国家测绘地理信息局组织了第一批名山高程测量。2007年4月27日,国务院新闻办公室举行新闻发布会,公布了第一批19座名山和高程数据,2008年9月28日又公布了第二批31座名山的高程数据。国家测绘地理信息局组织新疆测绘局开展重新测定中国陆地最低点新疆吐鲁番艾丁湖洼地海拨高程工作.2008年9月28日,国家测绘地理信息局经国务院授权公布中国陆地最低点高程新数据,成为继承2005年发布世界最高峰珠穆朗玛峰新高程后的又一重大数据发布。国家测绘地理信息局与国家文物局联合启动长城资源调查与测量工作。2009年4月18日,两局在北京八达岭长城脚下,联合公布了首次获得的明长城长度精确数据:8851.8千米。2008年青海省测绘局负责实施了三江源头科学考察工作,利用测绘高新技术,科学确定了长度、黄河、澜沧江源头地理位置,准确测定了坐标和高程等重要地理信息数据,建立了国家地理标志。边界测绘是地理国情监测的重要内容。国家测绘地理信息局从20世纪五六十年代起先后参与了中巴(基斯坦)、中阿(富汗)、中蒙(古)边界勘界,历时18年完成了中越(南)陆地边界勘界测绘保障任务,目前正在开展中尼(泊尔)边界联检测绘工作;为划界谈判,边界管理等提供了及时、精确、可靠的地理信息数据支持。针对我国西部200余万平方千米的国土没有1:5万地形图,严重制约西部大开发的现状。国家测绘地理信息局组织实施了西部测图工程,并在五年时间里圆满完成了西部1:5万地形图空白区地形图测图及数据建库任务,为服务西部大开发,开展我国西部地区地理国情监测储备了丰富的数据资源。对地区的重要地理信息统计分析方面,如“十一五”期间,浙江省测绘与地理信息局开展了多项地理国情监测工作,包括:全省国土面积量算,运用现代测绘技术量算出浙江省陆域面积、全省不同高程分级和不同坡度分级的面积、内海面积和领海面积,界定了主要河流的省内流域边界范围,并量算了流域面积,单独量算了八大水系的水域面积、长度,以及四大名湖与千岛湖的面积,同时对全省11个设区市、90个县(市、区)的面积进行了量算和统计,全面清查了全省滩涂资源总量、近期可围垦的资源数量以及地理分布情况,建立了滩涂资源数据库和围垦管理信息系统,并分析、总结了全省不同区域的滩涂淤涨规律,为制定滩涂围垦规划和年度计划提供了科学依据。又例如,山西省为了大幅度提高煤炭资源执法监察效率,该省遥感中心建设了山西省煤炭资源执法监察遥感动态监测系统,于2010年12月正式运行,该系统可对全省非法采煤活动实施全方位动态监测,并通过全省范围的卫星遥感监测及不定期的重点区域航空摄影及无人机遥感监测,实现了由传统人工监管向信息化监管的转变,为煤炭开采监管部门指挥决策提供了平台。
2. 资源生态环境监测
为了评价三峡工程建设对周边生态环境产生的影响,测绘地理信息部门联合有关部门开展了三峡库区生态环境监测工作。通过采用先进测绘技术,结合生态环境综合监测站网,提供了三峡库区土地利用、植被覆盖、水环境、滑坡等生态环境的现势性地理信息。青海湖是我国最大的内陆咸水湖。2010年6月,青海省测绘局建成了青海湖面积遥感动态监测地理信息系统,本系统利用高分辨率遥感卫星影像,每年在5月(枯水期)、9月(丰水期)分两期对青海湖面积进行监测,定期将监测成果向全社会公布,并提供多年数据的查询统计、面积及水位变化对比、影像变化对比、湖区动态变化展示等服务。此外,该局还建立了三江源区生态环境遥感动态监测地理信息系统,实现了三江源区生态环境监测成果发布、快速查询与综合分析,为宏观决策提供依据,并在三江源生态环境监测及应急事件中发挥重要作用。2007年,江苏省测绘局组织开发太湖蓝藻水华遥感动态监测预警系统,并于2009年6月正式投入使用。此系统主要基于卫星影像,对太湖蓝藻水华的发生、发展与空间分布变化实施动态监测,为农业、渔业生产、人民生活用水等提供预警信息。甘肃省政府办公厅和省测绘局联合实施了甘肃省退耕还林还草监测应用系统建设项目,该系统实现了精确监测的目标,监测对象是上一年度确定的退耕规划图斑,监测内容包括图斑的上报面积退耕前作物种类、退耕与否、同一区域重复上报情况,荒山育林误报为退耕还林等情况,促进了退耕还林还草工程信息化管理。
3. 灾害动态监测
2008年汶川大地震、2010年青海玉树地震、2010年甘肃丹曲山洪泥石流灾害、2011年云南盈江地震发生后,测绘地理信息部门快速获取和集成灾后最新影像数据,通过与历史资料进行比对,确定了受灾范围、受灾面积、道路房屋等设施的损毁程度、地形地貌变化情况等,为抢险救灾、灾害评估和灾后重建提供了及时准确的测绘地理信息成果。测绘地理信息部门通过对汶川地震灾区的52个堰塞湖进行持续监测,为堰塞湖风险评估和应急处置提供了测绘地理信息保障。2010年6月,内蒙古、黑龙江大兴安岭林区发生历史罕见的火灾。在扑灭林火战役中,黑龙江测绘地理信息局向省委省政府、军区、武警总队提供各类图件50多套,研制了黑龙江森林防火电子沙盘指挥系统,火场前线测绘人员随时利用无线网络获取卫星拍摄的火场信息,做好火点标绘标注,及时更新电子沙盘指挥系统,为扑火指挥决策提供了保障。2010年6月,贵州省关岭县岗乌镇大寨发生特大地质灾害。贵州省测绘局利用无人机航摄系统,快速获取了清晰的低空航摄遥感影像资料,并在1小时内提供给抢险救灾指挥部,满足了抢险工作的急需。2010年8月,云南怒江僳僳族自治州贡县突发泥石流灾害。云南省测绘局立即派出无人机航摄应急小分队,拍摄了148张7平方千米的0.3米高分辨率影像图,及时、全面、真实地反映了灾情。
4. 土地利用动态监测
及时准确掌握土地利用变化情况,是加强国土资源管理、切实保护耕地的必要前提,为此,测绘地理信息部门长期以来在土地利用动态监测方面做了大量工作。1999年以来,测绘地理信息部门配合国土资源部门,大范围大批量应用高分辨率卫星遥感数据,对全国66个50万人口以上的城市进行了监测,占全国土地面积7.4%。通过对全部直辖市、省会和自治区首府城市的监测,全面了解了20世纪70年代至21世纪初这些城市的扩展规模、用地面积等,并分析了这一扩展过程的时间特点及区域差异。遥感监测还是土地执法监察的重要手段之一。它与土地执法动态巡查相结合,可以及早发现土地违法行为,特别是能够及时发现因执法监察工作不到位而遗漏,以及因交通不便不易通过巡查发现的土地违法行为。
5. 城镇建设管理监测
测绘地理信息部门采用遥感等技术,快速、持续地监测城镇建设的宏观发展情况,包括城市扩展规模、扩展方向、配套设施建设等。通过持续不断的影像监控成果和分析成果,实现对城镇化发展情况的总体把握,预测城镇化发展趋势,从而推动城镇的科学规划与管理。“十一五”期间,重庆市地理信息中心连续多年开展了重庆主城区城市建设用地动态监测工作,找出了重庆城市建设发展特征,有力支持了城乡总体规划实施评估、规划编制及城市管理。中心还开展了重庆主城区内森林资源监测,每年为重庆市规划局提供监测结果,及时掌握城区内森林资源的变化情况,保护好城市“肺叶”。在城市精细化管理中,北京市测绘地理信息部门配合相关部门,利用“北京一号”小卫星和航空遥感技术,开展了全市地表河湖水系及湿地动态监测,水土侵蚀调查,森林资源统计调查等工作,准确掌握了城市地表资源现状和发展趋势。
6. 农林水利监测
测绘地理信息部门配合农业部门,对全国小麦、稻米、玉米、大豆等农作物进行估产及长势监测,为国家掌握粮食生产、粮食储运、粮食调配和粮食安全情况提供了重要依据。多年来,测绘地理信息部门配合林业部门,通过综合运用遥感、地理信息系统等技术,对国家级和区域级林火监测和管理进行了系统研究,特别是在森林火险预报、林火卫星监测、林火信息管理等方面取得了多项科技成果,在历年林火监测、防治与扑救中提供了技术服务,在2011年4月发生的威胁泰山安危的济南长清区山火扑救中,山东省国土测绘院采用无人机遥感技术,对火情进行实时监测,并将最新影像叠加到三维地理信息系统中,用于领导指挥决策。2010年9月至10月,海南遭遇49年不遇的强降雨,引发大面积洪涝灾害。灾情发生后,海南测绘地理信息局迅速以灾区进行航空摄影,实时获取灾区最新影像资料,制作并提供了高分辨率影像图,有力保障了防汛救灾工作的急需。
7. 地面沉降监测
长江三角洲是我国发生地面沉降现象最具典型意义的地区之一。为应对地面沉降对长江三角洲地区的影响,上海、江苏、浙江等测绘地理信息部门建立了覆盖长江三角洲的地面沉降监测网络,实现了监测数据自动采集、传输。区域地面沉降每年监测一次,中心城市每年至少监测一次,从而为城市规划、建设提供了及时、准确的地面沉降信息,为制定科学的地面沉降防控措施打下了良好的基础。
❸ 古代地理国情检测使用的办法
古代地理国情检测使用的办法地理国情监测的基本方法与应用.pdf - 原创力文档
2021年1月9日地理国情监测的基本方法与应用 武汉大学 遥感信息工程学院,院长助理 地理国情监测系,系主任 地理国情监测国家测绘地理信息局重
❹ 地质信息元数据的开发应用
陈安蜀 李磊 李敏 牛广华 张燕
(中国地质调查局天津地质调查中心)
摘要 地质信息元数据记录了地质数据的信息,又区别地质数据本身,借助地质信息元数据可以方便地实现数据资源的查找、发现、应用、管理和一体化组织。元数据服务是地质信息一站式服务的重要支撑。为了进一步推进华北地区地质成果数据库的应用,在更新维护中心16类地质信息元数据基础上,基于SOA架构开发了华北地质空间数据库目录服务系统,对于地质信息元数据服务利用具有很好的借鉴意义。
关键词 地质信息元数据 SOA 架构 目录服务
元数据(Metadata)是“关于数据的数据”,用于描述数据的内容、质量、表示方式、空间参考系、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式以及数据集的其他特征[1]。地质信息元数据就是对地质数据描述的数据,地质信息元数据有3种用途:一是作为数据的目录,提供数据集内容的摘要;二是有助于数据共享,提供地质信息转换和使用所需要的数据内容、形式和质量方面的信息;三是内部文件记录,用以记录地质信息的内容、组织形式、更新维护情况等[2]。在地质调查中,地质信息元数据对地质调查空间信息的编目、管理、发布和社会服务起到了重要的指导和推进作用,帮助和促进人们有效地定位、评价、比较、获取和使用相关数据[3]。
1 地质信息元数据标准
自从开展数字国土以来,地质调查信息元数据先后采用了两种标准:一是《地质调查元数据内容与结构标准》(2001 版),二是《DD2006—05 地质信息元数据标准》。
《地质调查元数据内容与结构标准》是由8个数据表来描述数据集,元数据格式为以Access 2000为平台的“.mdb”文档形式。
《DD2006—05 地质信息元数据标准》中的元数据数据集由7个子集(UML 包)和14个代码表来描述数据集(图1)。元数据格式为xml编码格式和txt文本格式。其中元数据信息、标识信息、数据质量信息、内容信息是必选子集,空间参照信息、分发信息、引用和负责单位联系信息是可选子集,引用和负责单位联系信息是公用信息子集(表1),数据子项约230项。
图1 地质信息元数据概念结构图
表1 地质信息元数据标准内容
2 地质信息元数据的更新维护
目前华北地区不同专业的地质信息元数据共有16种,主要涉及国家基础地质数据库更新维护的各类数据库以及矿产资源潜力评价专题数据库的元数据,总计20427个(表2)。
表2 华北地区地质信息元数据情况表
由于地质资料中地质信息元数据是在不同时期建立的,元数据依据的标准与格式也不相同,只有统一的标准是能够规范的采集元数据和提供元数据信息服务的基础[4]。为了统一管理和服务,我们按现行的《DD2006—05 地质信息元数据标准》对以前完成的地质信息元数据进行整理与规范。
中国地质调查局发展研究中心按《DD2006—05 地质信息元数据标准》制定了地质信息元数据模板(地质信息元数据_ sample),开发了元数据采集器(Metadata_Editor)(图2)。因此在元数据更新维护过程中,依据地质信息元数据模板(地质信息元数据_sample),采用元数据采集器来整理规范元数据,可有效地保证元数据的统一性和准确性。
对元数据的更新维护主要从以下4个方面开展工作:
2.1 元数据XML文件错误
对于不能导入元数据采集器的元数据,通过程序,罗列出XML数据错误的元数据及其错误所在行列,对文件内容进行修改,如一些手工填写错误和文件类型错误,在此都进行了纠正,最后修改的数据也都经过了元数据采集器验证。
图2 地质信息元数据采集器界面
2.2 空间信息的整理
对元数据拐点坐标内容的准确性进行核实,通过空间数据比对,对元数据中填写错误的拐点信息进行更正,对不足小数位数的拐点补齐了小数位,使其数据精度更为准确。
2.3 字段内容的规范
通过编写批量处理XML数据程序,对元数据中字段内容共性的问题进行统一修改。具体修改内容如表3所示。
表3 元数据整理完善情况表
2.4 关键内容补充
(1)对关键词填写内容进行补充与规范
关键词001(标识学科分枝的关键词)的规范,区域地质图空间数据库统一规范为“区域地质图、空间数据库”
关键词002标识位置的关键词规范为“省、图幅涉及的市与县”
关键词004标识与数据集相关时间段的关键词规范为“建库时间”
关键词005标识特别的主题或论题的关键词的规范,区域地质图空间数据库统一规范为“区域地质图,地理信息系统”
(2)对验收意见具体内容进行补充与核实
部分数据库元数据提交时验收意见尚未下发,全面收集数据库的验收意见,补充完善到元数据中。
3 地质信息元数据的开发应用
做好地质资料数据服务工作,以快速方便的方式将这些数据信息提供给广大地质工作者,让国家地质数据库得到广泛的应用,是当前面临的主要问题[4]。
中国地质调查局发展研究中心依托网络采用B/S结构,开发了地质信息元数据管理系统(MDIS),授予大区中心超级管理员权限,可以在统一平台发布多元、异构数据库的信息,达到集群化、一站式社会化服务的目的。目前天津地调中心大部分地质信息元数据已经上传到该管理系统中,对外提供社会化服务。
为了进一步提高各种地质信息数据的共享水平和利用率,推进华北地区地质成果资料的应用服务,在构建地质信息元数据库基础上,基于SOA架构[5]开发了“华北地质空间数据库目录服务系统”。用户通过简单操作利用GIS空间查询与属性查询可快速定位所需的空间数据信息,并能查询下载到该信息的元数据。
系统开发基于ArcGIS for JavaScript API,使用的关键技术包括地图缓存技术、ArcGIS Server构筑空间数据平台技术、基于Web服务实现地理空间数据的共享应用模式技术、基于RIA技术的应用技术、先进的AJAX 运用技术、基于 ArcSDE 技术的长事务处理技术、地图 Mashup 应用技术。实现的基本功能:①GIS浏览(如放大、缩小、漫游、平移、鹰眼、经纬度显示);②底图切换,通过构建离线地理底图缓存地图服务,实现系统提供的ArcGIS 底图、Google离线底图、Google Earth底图切换,满足一些敏感数据的查询与使用;③空间查询,主要有基于标准分幅数据(1:5万、1:20万和1:25万)的空间查询、输入极值坐标与拐点坐标串的空间范围查询、整装勘查区、成矿远景区与成矿区带的业务数据空间查询、行政区查询、矩形或多边形的图形查询;④属性查询,对当前视图范围内的数据通过匹配关键词来进行属性查询;⑤查询结果筛选与显示,显示查询结果数目,对空间查询和属性查询出的结果可以再结合省份、矿种和专业进行筛选,显示信息与空间范围可以联动,对xml元数据信息以链接的形式显示,并提供下载元数据文件;⑥成果输出,对满足查询条件的结果导出Excel表,满足对外服务的需要[6]。
总之,地质信息元数据承担着地质资料数据资源查找、发现、应用、管理和一体化组织的重要任务,在地质信息更新维护过程中,地质信息元数据的规范性与准确性都应该得到充分的重视。除了传统的元数据目录服务方式外,基于元数据自身的空间信息,我们实现了基于元数据的空间目录服务,有效的扩展了元数据的服务方式与范围,对于地质资料实现了集群一体化管理,更好的发挥了社会化服务功能。
参考文献
[1]温英明,陈浩,代琦.基于XML的煤矿地质元数据目录服务研究[J].硅谷,2010,(14):96~97.
[2]李丰丹,李超岭,李浩川,等.地质空间信息元数据服务模式的实现[J].地质通报,2008,27(5):700~707.
[3]周敏,汪新庆.非规范化在元数据管理中的应用[J].计算机应用,2012,32(S2):26~28.
[4]王成锡,张明华.国家地理信息元数据管理系统的开发[J].国土资源信息化,2011,(2):12~15.
[5]Dave Peters.地理信息系统设计策略与构建[M].北京:测绘出版社,2012.
[6]李磊,陈安蜀,郑锦娜.华北潜力资源评价元数据空间目录服务系统建设[J].西北地质,2013,46(增刊):199~202.
❺ 什么叫元数据
元数据(Meta Date),主要记录数据仓库中模型的定义、各层级间的映射关系、监控数据仓库的数据状态及ETL的任务运行状态。一般会通过元数据资料库(Metadata Repository)来统一地存储和管理元数据,其主要目的是使数据仓库的设计、部署、操作和管理能达成协同和一致。
元数据是数据仓库管理系统的重要组成部分,元数据管理是企业级数据仓库中的关键组件,贯穿数据仓库构建的整个过程,直接影响着数据仓库的构建、使用和维护。
元数据不仅定义了数据仓库中数据的模式、来源、抽取和转换规则等,而且是整个数据仓库系统运行的基础,元数据把数据仓库系统中各个松散的组件联系起来,组成了一个有机的整体。
❻ 为什么在地理信息系统中要使用元数据
元数据是关于数据的描述性数据信息,说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其目的是促进数据集的高效利用,并为计算机辅助软件工程服务。
元数据的作用和意义:
l 帮助数据生产单位有效的维护和管理数据;
l 提供有关数据生产单位的各种有关信息供用户查询;
l 帮助用户了解数据;
l 提供有关信息,以便用户处理和转换有用数据。
l 采用元数据可以便于数据共享。
❼ 地理国情监测的地理国情监测云平台
主要包含两部分——时空数据平台和数值模拟研究平台,特别是在现已建成的生态环境科学模型库的基础上,发展了数值模拟相关的工具库,并与时空数据平台进行集成,形成了具有国内领先水平的生态环境科学数值研究环境。针对研究、规划、政策制定及决策等不同需求提供科学可靠的空间信息定制产品和系统解决方案,满足从个人用户到国家政府部门的各级用户需求。
自2012年10月地理国情监测云平台上线至今,已实现了将公司由项目所产生的包括国土资源、生态环境、气象/气候、社会经济及灾害监测等领域在内的一部分时空信息系列产品的产出和发布,并依此形成了具有自身特色的海量数据库。今后还将以公司在建项目和历史项目所产出的数据为基础持续开展时空数据的深加工、生产和更新发布等工作。
地理国情监测云平台未来将以打造一个集跨行业、跨领域数据的查询、检索、咨询、交换及共享发布为一体的一站式数据共享服务平台为长远发展目标,以促进各行业信息化发展和全行业数据共享为己任,为致力于打造集科学研究、国情监测与分析、知识传播与教育宣传的大型工具和综合平台而努力。
❽ 如何在地理国情监测云平台上下载资料
需要先注册的哦,注册后选择“首页->文献共享”,然后在选择然后选择“查看全文”或“本地浏览”。
❾ 土地利用现状数据元数据管理系统的设计与实现
徐才江1 陈和平1 陈志荣2
(1.宁波市国土资源局江北分局信息中心,宁波,3150202.浙江大学浙江省资源与环境信息系统重点实验室,杭州,310028)
摘要:元数据对促进土地基础数据的管理、使用和共享均有重要的作用。在对土地利用现状数据元数据的描述和元数据构成要素及其关系分析的基础上,设计并分析了土地利用现状元数据管理系统的框架结构和系统设计流程,结合实例详细介绍了用XML组织土地利用现状元数据内容和用XSLT转换XML文档的具体实现方法,最后在开发的土地利用现状数据库系统(LandEx)中进行集成,实现了有效管理土地利用现状数据的目的。提出并设计实现的元数据管理系统在土地基础数据管理实践中具有一定的代表性和通用性。
关键词:元数据;土地利用;信息系统
土地利用现状、土地利用规划、地籍、地价等土地基础数据是进行土地管理和相关工作的基础数据之一,它在编制国民经济计划、土地利用总体规划、基本农田保护区划及日常土地证发放等方面具有重要的意义。但是,由于其数据来源复杂,数据格式多样,数据的空间、时间和属性信息变化快等特点,如何更好地管理和使用这些数据已成为各级土地管理部门面临的突出问题。负责数据生产的部门需要有效的数据管理、维护和更新方法;而数据使用部门需要一种更快、更加全面和有效的方法从土地基础数据库中发现、访问、获取和使用现势性强、精度高、易访问的数据。在这种情况下,土地基础数据的内容、质量、状况等元数据信息变得尤为重要,成为土地基础数据有效管理和应用的重要手段。因此,如何在土地基础数据库中建立有效的元数据管理系统成了土地基础数据库建设与更新的核心内容之一。
目前,地理空间数据元数据的研究主要偏向于元数据标准的制订和发展,而各种元数据标准是为了描述如何实现数据维护、数据共享、查询和传输等功能,至于如何在计算机上组织实现和管理这些元数据信息则涉及的较少。在这种背景下,本文以浙江省土地利用现状数据元数据管理系统的实现为例,提出了用XML进行描述、组织和存储土地利用现状空间数据的元数据,论述了元数据管理系统的设计与实现过程,最后在系统中实现了土地利用现状元数据的有效管理。
1 土地利用现状元数据概述
1.1 元数据在土地利用现状应用领域的内容
元数据被概括地定义为“关于数据的数据”。在地理空间数据中,元数据是指地理空间相关数据集和信息资源的描述信息,它通过对地理空间数据的内容、质量、条件、位置和其他特征进行描述与说明,帮助和促进人们有效地定位、评价、比较、获取和使用地理相关数据。在土地管理领域,土地利用现状元数据主要是关于土地利用空间数据和相关信息资源的描述信息,主要包括:标志信息、数据集名称、数据集引用信息,数据集质量信息,数据集性质,数据集格式,空间参照系统信息,内容信息等。
1.2 元数据构成要素及其关系
根据《中国可持续发展信息共享元数据内容标准》中关于元数据的论述,可将元数据分为三层:元数据子集、元数据实体和元数据元素。元数据元素是元数据的最基本单位,在元数据实体中是唯一的;元数据实体是相同特性的元数据元素的集合,由一个或多个相同特性的元素构成;元数据子集是相互关联的元数据实体或元素的集合。在同一个子集中实体可以有两类,即简单实体和复合实体,简单实体只包含元素,复合实体既包含简单实体又包含元素,同时简单实体与复合实体及构成这两种实体的元素之间具有继承关系。因此,浙江省土地利用现状元数据子集、元数据实体和元数据元素之间的相互构成关系可以用图1进行说明,其中地理范围为复合实体,包括了地理描述和地理坐标范围两个简单实体。
图1 元数据构成要素关系图
2 基于 XML 的土地利用现状元数据系统设计与实现
2.1 系统的总体结构框架
设计的浙江省土地利用现状元数据管理系统通过9个功能模块组成,各模块按图2进行详细划分。元数据创建模块提供了元数据的初始创建,其中关于空间数据的内容信息通过自主开发的数据库引擎(ReSDE)从数据库中自动读取,保证了元数据内容与空间数据的一致性。图3为元数据操作界面,根据土地利用数据的特点进行创建元数据。转换模块是为了满足用户多种格式的输出和显示需求而进行的对XML文档的转换,采用XSLT、JavaScript技术实现。显示模块也叫元数据浏览模块,是在元数据XML文档转换基础上的显示样式。图4是系统中根据定义好的XSLT样式文件经过XSLT处理器做相应转换后的元数据信息显示效果,左边目录树为数据库中土地利用的空间数据集,只要选择其中的数据集,右边就会显示其对应的元数据信息。图1中元数据的关系可以通过点击相应的数据节点进行逐步展开浏览,元数据子集对应的是第一层节点,下一层为元数据实体,如果是复合实体还可以继续展开浏览,直到元数据元素。由于土地利用现状空间数据会随着土地的变更等操作而经常发生变化,因此描述其空间数据的元数据也就会做相应的改动,编辑模块提供了这种实时修改现有元数据的功能。元数据存储模块负责对土地利用元数据的XML文档进行存储。为了满足元数据管理系统的安全性需要,系统提供了用户登陆和身份认证的功能。查询模块是面向所有用户的,不涉及用户对元数据内容的修改等,所以不需要身份认证,可以满足用户对所需数据的快速查询、访问等功能。
图2 元数据管理模块划分
图3 创建与编辑元数据
图4 浏览元数据
2.2 系统设计流程
本文设计实现的土地利用现状元数据管理系统是在Oracle 9i数据库平台上采用VC+ +6.0开发的,用到了XML、XSLT、JavaScript的相应技术。元数据系统设计的过程如图5所示。土地利用现状元数据组织成XML文档时,结构大致按照图1元数据要素的构成关系进行组织元数据集,最后把所有的元数据子集组织成一个XML文档,XML文档中的内容根据具体要管理的对象来决定,这里按照《浙江省土地利用现状更新调查技术报告》中元数据样式参考规范中的内容结构进行组织,其中标签设计参照FGDC元数据标准和ISO/TC211元数据体系来确定。完成设计后的XML文档可以有多种存储方式,可存在数据库或文件系统中,本系统采用Oracle 9 i作为后台数据库,将元数据信息存在表空间中,并创建与空间数据集关联的一组表来对元数据进行管理。功能模块设计主要根据图2所示的每种功能做具体编码实现。XSLT转换文档设计主要是定义相应的样式文件来让XSLT处理器对XML文档做相应转换工作。用户界面设计以每个数据子集按一个属性页的方式进行设计,以方便用户查找和操作。
2.3 实例分析
2.3.1 元数据的 XML 表达实例
可扩展标记语言XML是W3 C (万维网联盟)认可的文档标记标准。定义了利用简单的、人类可读的标签对数据进行标记所采用的一般语法,提供了计算机文档的一种标准格式。XML一个很大的优点是自定义性,DTD和XML schema从功能上来说就是一种元数据,还可以利用XML Schema对元数据进行扩展。由于元数据描述对象的不同层次之间具有图1所示的隶属和继承关系,因此,非常适合用XML来组织和表达这种关系。
把元数据组织成XML文档时除了合理的结构安排还要注意标签的使用,以增加XML文档的可读性。具体XML部分代码组织形式如下:
<?xml version=′1.0′encoding=′gb2312′?>
<?xml-stylesheet type=″text/xsl″href=″workxsl.xsl″?> <!—指定相应的转换样式表- - >
<metadata>
<spatialrefInfo>
<name>《中华人民共和国行政区划代码》(GB/T2260-1999)</name>
<refname>1980 西安平面坐标系</refname>
<coortype>投影坐标系</coortype>
<projname>高斯-克吕格投影(3 度带)</projname>
</ spatialrefInfo >
</metadata>
2.3.2 XML 文档的转换实例
由于XML的内容与表示是分开的,并不描述其内容如何被显示,为了满足用户多种格式的输出和显示需要,所以对XML文档要进行转换工作。利用XSLT技术,在对相互信息定义和结构了解的基础上,建立相应的样式文件来让XSLT处理器做相应的转换工作,从而可以面向用户进行直观地显示。具体对应上面XML文档的XSLT转换代码如下:
<?xml version=″1.0″encoding=′gb2312′?>
<xsl:stylesheet xmlns:xsl=http://www.w3.org/TR/WD - xsl TYPE=″text/javas-cript″>
<xsl:template match=″/″>
<!—说明:调用程序中 JavaScript 定义的函数,以响应鼠标事件 - - >
<div CLASS=″ph2″onmouseover=″doHilite ()″onmouseout=″doHilite ()″
onclick=″hideShowGroup (this)″>空间参照系统信息
<info> <xsl:value-of select=′metadata/ spatialrefInfo /name′/ > </info> <br/ >
<info> <xsl:value-of select=′metadata/ spatialrefInfo / refname′/ > </info> <br/ >
<info> <xsl:value-of select=′metadata/ spatialrefInfo /coortype ′/ > </info> <br/ >
<info> <xsl:value-of select=′metadata/ spatialrefInfo /projname′ / > </info> <br/ >
</xsl:template> </xsl:stylesheet>
转换后的XML文档是HTML,由于HTML是静态的,为了方便浏览和满足友好的交互性要求,用JavaScript语言做相应编码来达到目的,具体函数调用的方式见代码说明。
3 结语
根据本文所述设计并实现的浙江省土地利用现状数据元数据管理系统在实际应用中取得了很好的效果,满足了数据管理和元数据操作的基本要求,并具有操作简单、用户界面良好等特点。由于土地利用现状数据元数据具有地理空间数据元数据的一般特点,所以本文提出的元数据管理系统的设计和实现方法在实践中具有一定的代表性和通用性,它不仅适用于土地利用现状数据的元数据管理系统中,而且对开发土地基础数据库其他元数据系统也具有一定的实用性。在实际工作中,除了对构建元数据管理系统重视外,还应加强对土地基础数据元数据标准的研究工作,从而建立更加科学合理的描述土地基础数据的元数据标准。
参考文献
中国21世纪议程管理中心.中国地理信息元数据标准研究[M].北京:科学出版社,1999:70~85
浙江省国土资源厅.浙江省土地利用现状更新调查技术报告[M].北京:中国环境科学出版社,2003
Elliotte Rusty Harold W.Scott Means.XML 技术手册[M].北京:中国电力出版社,2001
Khun Yee Fung.XSLT 精要从 XML 到 HTML [M].北京:清华大学出版社,2002
张书亮,龚敏霞,闾国年.基于 XML 的地理空间元数据表达研究[J].遥感学报,2003,7 (1):66~72
承继成,赵永平.地理信息及其元数据标准化[J].遥感学报,1998,2 (2):149~154
李军,周成虎.地球空间数据元数据标准初探[J].地理科学进展,1998.17 (4):55~63
国家基础地理信息中心.国家基础地理信息系统(NFGIS)元数据标准草案(初稿[EB/01]).2003-12-05