元数据的概念

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1、元数据的概念元数据（Metadata）,即关于数据的数据，是对数据和信息资源进行描述的信息。 通常认为,元数据是为了更为有效地管理和使用数据而对它进行说明的信息。所 以元数据与其描述的数据内容有着密切联系,不同领域的数据的元数据在内容 上差异很大。地理空间数据的元数据是地理空间的空间数据和属性数据以外的描 述地理信息空间数据集的内容、质量、状态和其它特性的一类数据 ,它是实现地 理空间信息共享的核心标准之一。其中,对空间数据某一特征的描述,称为一个空 间元数据元素。空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。它 与非空间元数据的主要区别在于其内容中包含大量与空间位置有关的描述性信 息

2、。研究元数据的作用和意义 元数据可用来帮助数据提供者和数据使用者解决数据转换、沟通和理解的问题。 归纳起来,元数据主要有下列几个方面的作用：1）、用来组织、管理和维护空间数据,建立数据文档,并保证即使其主要工作人员 退休或调离时,也不会失去对数据情况的了解2）、提供数据存储、数据分类、数据内容、数据质量及数据分发等方面的信息 , 帮助数据使用者查询检索所需地理空间数据3）、用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心,提供通过网络对数据进行查询 检索的方法或途径,以及与数据交换和传输有关的辅助信息4）、通过空间元数据,人们可以接受并理解空间信息,帮助数据使用者了解数据, 以便就数据是否能满足其需求

3、作出正确的判断并与自己的空间信息集成在一起, 进行不同方面的科学分析和决策。元数据是使数据充分发挥作用的重要条件之一。它可以用于许多方面 ,包括数据 文档建立、数据发布、数据浏览、数据转换等。元数据对于促进数据的管理、使 用和共享均有重要的作用。元数据对于建立空间数据交换网络是十分重要的 ,往 往网络中心通过设在中心的元数据库可以实时地连接各个分发数据的分节点元 数据库,帮助潜在的用户找到其特定应用所需要的数据,实现数据共享。一个完整的元数据系统通常包括三部分,即元数据标准、元数据管理工具和元数 据库。不同的元数据库可能采用不同的管理工具 ,唯一能够在不同数据管理软件 间交换元数据的途径是统一

4、元数据标准,只有在统一的标准前提下,才能跨越操作 系统平台和数据库软件平台进行数据的互操作,实现数据共享。DIF 元数据标准 在地球科学（包括地圈、水圈、气圈、生命圈、卫星遥感科学）、空间科学和天 文学领域,国际目录网络的目录交换格式是事实上的国际数据目录标准,并在上述 科学领域获得了广泛的应用。一条完整的 DIF 记录包含了详细描述数据的各项信息字段。不过其中只有 8 个 必选字段,完成这 8 个字段就可以在网上发布该数据（集）,其它的可选字段扩展并 进一步阐述数据信息，可以在以后逐步添加和更新。DIF的字段中有些是任意文本 域,而另外一些则是有值域限制的,比如空间范围、时间限制等。因为包含

5、了那些 必需的信息,通过对一个 DIF 记录的查看,用户可以决定该数据集是否对自己有 用。一条格式书写的数据目录共包含了三十多个数据目录元数（或者称为字段） ,按 照性质分为必选、条件必选和可选三类,另外有些字段可以重复,比如数据集引用、 参数、作者、联系电话等。标准采用组结构,每组内容包括相关的各种内容,组可 以嵌套。元数据子集元数需子集标识描述内容Entry_lD描述兀数据记录的唯啲丈档标识符条日标题lint.ry i t le兀教攜所辎述数据集的名葆.参数ParrimetRrs川来指定庾丹齋數据傘代表的拖球科沪领域的 关锥字口这些左键字可曲分为7个不同的等级。ISO主題分类I SO_To

6、p i c_Ca tegor y用来掃述1閃1班15规范中主題分类码列表中的董键至数据中心Pau_C(?nter用来轴述负说分发数拯刑数据|-.组织和机构的信臥槪要Summary円来提供数为集的简要描述性信息以及数据的 应用领域。亓数据名称Ms Ladfiia Name用来确定当前丁F材帶忙名称兀飒据版本Me Lad ci I i Version用菲确定巧前DI卩标准的版本。ISO 元数据标准目前 ISO/T211 正开展个国际标准项目的研制工作,每个项目都是以一些比较成 熟的国家标准、地区性标准为基础。该委员会下分五个工作组如图 ,分别从事框 架和参考模型、地理空间数据模型和算法、地理空间数

7、据管理、地理空间服务以 及专用标准等方面的研究。在 ISO/T211 中,元数据的内容标准由两大部分组成,一部分是标准化部分,它是 用户必须遵循的标准;另一部分是信息化部分,它用于通过提供示例等方法来帮助 指导用户,以便更好地理解标准。同时为了使标准能够满足不同应用需求,把标准 内容又分为目录信息和标准部分两层 ,其中目录信息用于从宏观上获取元数据信 息,而标准部分则是元数据的详细信息 ,以全面地描述地理数据集的内容。ISO/T211 元数据标准的目的是提供一个描述地理空间数据集的过程,以便用户能 够查询和访问地理空间数据,并可以判断确定所拥有的数据集的适用性。具体来 说就是通过建立一个元数据

8、术语、定义及扩展的公用集合 ,使地理数据的管理、 检索和使用更加方便有效,为那些不熟悉地理空间数据的人们提供他们所需的地 理数据信息。ISO/T211 元数据标准规定元数据的内容项分为三种类型必须型、条件型、可选 型。元数据内容采用逐行方式表达,并且给出了元数据制作、管理规范。元数据 标准的内容分为 14 类,每一类中又包括若干子类或具体元数据项,整个 ISO/FDIS 19115 一共有409 个具体的元数据项。下表列出该标准中较高层次的元数据内容:编号类名称说明1MD_Met3dat3元数据实韩信息1MD_ldeniincatiDn标志例息3MD_Canstrajnts逼制信总4DQ_Da

9、ta Quality数据质童5M D_Main tena nceln fomiation数据维护信总5M D_Spantatio7M D_Refer&n ce System空河参考系3MD_Co n tent irfoftna tian内容传息弓MD_Partra ysiCaial ague R efene n ce目录描述信息10WDDistribution数据分发焙息11W D_Me tadats Extensi on 1 n fbiTnatron兀数据扩展倍息：2M D_Appli caticnS chernalnfo rmation应用计划信息13EXExtent扩展UCLCitati

10、ar/ Cl_Res ponsibleParty引用和责任方信息CSDGM 元数据模型CSDGM 的实现是通过制定一个描述地理空间数据及其相应含义的集合。主要 包括数据元素、复合元素。以及它们的定义以及数据元索提供值域的信息 ,用以 描述数字地理空间数据集的元数据信息内容.数据元素被定义为数据一个逻辑上 的原始项,一个数据元素的条目包括数据元素的命名、定义、缩略名和值域的描 述信息而复合元素则是一组数据元素和其他复合元素的集合。复合元素只能代表更高层次的概念抽象,而不能代表一个具体的数据元素。表一列出了元数据模型中的七个元数据主要子集以及其标识和内容描述。兀数据予集九蛟据子集标识描述内蓉数据标

11、识信息Idem i IiIn format ion描述数捣集的基本们息如描述伉 患、引用信臥时帘域、X键字、h问醍制等。数据质量信息Data_Quality_Information描述数撫集质奇的全血评fB如宦註 属性准确度评怙、拉世精度倍息、数 据总信息、处理流程倍息、云覆盖信 息等空间数据组覩信息5 pat i a l._Data_Organ ii on. I r, foma： i on用来代表数据集空间信息的机制”如直接/间接空司引用方法、点,矢量/枷枇对躱信息、廿列及垂戌方向计数Spati 1 .Reference 1 nfarmat icin描述数据集坐标值的坐标系统和编i 码方法，

12、抑水平/垂貞/网梢/地理坐 标慕统的定义。Ent i ty_and_A tt描述数据集信息内容的细巾，包含实 怵类型屍属性、属浊值的范屈.如讦 细描述、总体描述竽.发布信息描迷数据集的分发用息以及菠取数 据集的逸项”包拆资源描述、分发权 帝、标椎/自定义订购涼程、技术先 决条杵曾口Me tada t a_Ref erence_ Inf omat i on描述元数据信息的现势性以及责If 方倍息+如兀数据條订如期、元數据 标唯塔/版本、九數据换用/访问醍 制、元数据宜全信息以皿扩展等CSDGM 在数据质量信息子集中定义了数据志的标准,数据志被定义为关于构建 数据集的事件、参数和数据源信息和责任方

13、信息现有的国内外元数据标准体系与比较目前研究元数据标准的研究机构正在层出不穷地发展 ,它们所制定的元数据 标准既有许多共同之处,又因行业自身特点而有其特殊的指标。现以 ISO/TC211 元数据标准为基础,从元数据的层次结构、元数据分级、元数 据性质、元数据特征、元数据内容、元数据扩展六个方面来比较现有国内外元数 据标准,并探讨其各自的优势和不足,见下表。国岳拯堆优纽织（iswTcsin美国联邦地理数皓蚕员会 FGDC ）的CSDGM中国可捋境发聯 信息共享斤数据 标淮|中国国家空间信并二味元数据子 集、匚數拯实俸和兀裁据元鳶分二层:五数掘子 集、朮飯据实体利 兀JS据北累舟务：兀数据r 集.

14、冗数军实休利1揖准中血港/能分、宴育兀m亚数畢丘素:元数据-级兀数据一编打 信息：二辺兀数齬r 包盒八子子集利二 个间里复实体-韻*平可再分；加元数撫”也刖层tn诫.第i 层是口录层.第一 出*元敷据标准 的丄触性质1、誉蛀用定辜件 卜显选；趴可址的； 九为适应特味孟要 的护展方法k必需的= 工、一謎爲件卜 愛爲的：3.可选悅1.疊臨2s -炷 条什卜必选i矢 可it1-必选晒2. 条件世頂3, 可选项八个特社：名称、标 囚骨、宝义*性鬧”義仏垠人出现获数.数据类吃卿伍兀数掘无素是疑 基卓的单元.晦个 兀颈聒元竊、冥体 或复合实休炮需 说明其富郞.定 义、美轧低域、 简称筲特社佶息9个届性：编

15、号、 名称、英文邑裔、 定JC豹車条押“ 魅人枕数曲据类 里、域值及再识码元数据内客1_i鐵元敕据包件55 十元致祗实殊刊兀 衰=二级尤數堵悝桔 君2个頃俸利兔黑*7牛工要子集 和3个次要于集. 共有460个元致 榊实悴秤元髯.類尤報据阿髀 编H :卫 元数撼内弃.个 卞要于集和3个 可虫宜ft用/*-心，口录层：- g.标唯内審部分有儿上宴谊銀 和四M用信恳元數据 扩展叮进彷犷诞團户吋扩展：级 锁据很完备较完备.元数鞭护展上欠贸比较窕-制也絶4湖显兀葱据扩展久塞由上表比较可以看出,尽管各元数据标准因各自行业特色而有所不同,但基本 上都包括以下几方面在元数据性质上,都提供必选、一定条件下必选和可选三种性质。 在元数据内容上,都有以下几方面1）标识信息唯一标识一个数据集,说明标题名称、其地理空间和时间范