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1、土壤科学数据元数据1 范围本标准定义了土壤科学数据元数据的要求、技术内容和概念模式，规定了元数据应用必备的最小元 数据元素集（简称核心元数据），以及对元数据进行取舍、扩展和制定元数据专用标准的规则和方法本标准适用于土壤科学数据集的编目和描述、组织管理以及数据交换网站的数据服务。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 4880（所有部分）语种名称代码GB/T 7408 数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法GB/T 13745学科分类与代码GB/T
2、 16831基于坐标的地理点位置标准表示法GB/T 17296中国土壤分类与代码GB/T 21010土地利用现状分类3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1土壤科学数据 soil science data 野外调查、观测、试验等土壤科学研究活动产生的原始数据，通过地图和测量技术形成的有关土壤 信息的空间数据，以及对上述数据进行加工而形成的数据。3.2土壤分类 soil classification 依土壤性质与量的差异，系统划分土壤类型及其分类级别，拟出土壤分类系统。3.3数据集 dataset 可识别的数据集合。 注1：通过诸如空间范围或数据获取方法或要素类型的限制，数据集在物理上可
3、以是更大数据集较小的部分。一张 非数字化的硬拷贝地图和图表均可以被认为是一个数据集。注2：改写 GB/T 19710-2005,定义 4.2。3.4数据实体 data entity 包含数据内容的一个逻辑的或物理的存储单元，一个数据集可能由一个或多个数据实体组成。 示例：文本文件、关系数据库数据表、电子表格、空间格网数据和GIS图层中的属性文件等。注：改写GB/T 20533 2006，定义3.6。元数据 metadata 定义和描述其他数据的数据。GB/T 18391.12009，定义3.2.163.6元数据元素 metadata element 元数据的基本单元。GB/T 19710200
4、5，定义4.63.7元数据实体 metadata entity 一组说明数据相同特性的元数据元素。GB/T 197102005，定义4.73.8元数据子集 metadata section 相互关联的元数据实体和元素的集合。注：与UML术语中的包同义。GB/T 197102005，定义4.83.9概念模型 conceptual model 用抽象观念表示现实世界的数据模型。 注：一个概念模型表示人们对一个体系的理解。GB/T 18391.12009，定义3.2.53.10概念模式 conceptual schema 概念模型的形式化描述。GB/T 20533-2006,定义3.203.11矢量
5、数据 vector data 以坐标串表示的空间点、线、面等几何数据及与其关联的有关属性数据的总称 GB/T 205332006，定义3.33.12格网 grid 由两组或更多组曲线组成的网络，其中每一组均按算法与其他组相交。GB/T 19710-2005,定义 4.43.13影像 image 具有用数字表达物理参数属性值的格网覆盖。注：物理参数是传感器测量或模型预测的结果。ISO 19115-2：2009，定义 4.19格网数据 gridded data 具有属性值及其关联的格网坐标系统位置的数据 ISO 19115-2：2009，定义 4.173.15数据志 lineage 数据的历史沿革
6、信息，包括获取或生产数据使用的原始资料说明、数据处理中的参数、步骤等情况 及负责单位的有关信息等。GB/T 197102005，定义4.133.16数据类型 data type有效值域和允许对该值域内的值进行的合法操作的规定。 例如，整型、实型、布尔型、字符串、日期以及本标准中自定义的数据类型等。 注1:数据类型包括基本预定义类型和用户定义的类型。注 2:改写 GB/T 19710 2005，定义 4.1。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。CST 中国土壤系统分类(Chinese Soil Taxonomy)GSCC 中国土壤发生分类(Gene tic Soil Class if ica ti
7、on of China)UML 统一建模语言(Un if ied Modeling Language)URL 统一资源定位符(Uniform / Universal Resource Locator)5 约定5.1 概述本标准使用元数据基本属性，通过UML模型和数据字典两种方式对元数据概念模式进行描述。5.2 元数据基本属性本标准从语义和语法两方面对元数据元素和元数据实体进行描述，使用以下八个属性定义：a) 中文名称元数据元素或元数据实体的中文标记。元数据实体名称在本标准中是唯一的，元数据元素名称在元 数据实体中是唯一的，通过元数据实体名称和元数据元素名称的组合，使元数据元素名称在整个标准中
8、唯一。b) 英文名称 元数据元素或元数据实体的英文标记。c) 缩写名元数据元素或元数据实体的英文缩写名称，规则如下：1) 缩写名在本标准范围内应唯一；2) 存在国际或行业领域惯用英文名称缩写的应采用惯用缩写。d) 定义 对元数据元素或元数据实体含义的解释，以使之与其他元数据元素或元数据实体在概念上相区别e) 数据类型元数据元素的有效值域和允许对该值域内的值进行有效操作的规定，例如整型、实型、字符串型等。 本标准也使用数据类型属性定义元数据实体、构造型和元数据关联。f）值域元数据元素所允许的值的集合。本标准也使用值域属性定义元数据实体，用以说明该元数据实体包 含的元数据元素和实体。g）约束/条件
9、说明一个元数据实体或元数据元素是否应在元数据中选用还是有时选用。 该属性可以有如下的值：1）必选（M）,元数据实体或元数据元素应选用。2）条件必选（C）,说明元数据实体或元素是否选用的条件。当该条件满足时，其实体或元 素成为必选实体或元素。3）可选（0）,元数据实体或元数据元素可选用，也可不选用。如一个可选实体未被选用， 则该实体所包含的元素（包括必选元素）也不选用。可选实体可包含必选元素，但那些元 素只当可选实体被选用时才成为必选的。h）最大出现次数说明元数据元素或元数据实体可以有的实例的最大数目。5.3 UML模型图5.3.1 UML模型符号本标准采用统一建模语言（UML）描述元数据子集、
10、元数据实体和元数据元素之间的关系。用UML 中的包表示元数据子集，类表示元数据实体，属性表示元数据元素。本标准使用的UML符号如图1所示:构遠吧关联沙化依較图1 UML符号UML图中的某一部分需给出补充说明或明确的解释时，宜使用注释。补充性或解释性的文字写在表 示注释的带折角矩形框中，注释和被注释的图元素之间用虚线“”连接。5.3.2 UML模型关系5.3.2.1 关联用于描述两个或更多类之间的一般关系。关联方向可在线段终点用箭头标记，指明方向的关联称为 单向关联。如不指明方向，则假定为双向关联。5.3.2.2 聚合用于创建两个类之间的部分与整体的关系。在该关系中，一个类担当容器角色，另一个类
11、担当容器 的构件角色。聚集的表示法是从“部分”类画一条带空心菱形箭头的实线指向“整体”类。5.3.2.3 泛化表示父类（或超类）与可替代它的子类之间的关系。父类是泛化类，而子类则定义为特化类。泛化 的表示法是从子类画一条带空心三角箭头的实线指向父类。5.3.2.4 依赖用于表示对包（元数据子集）的理解、使用等依赖其它的包（元数据子集）。依赖的表示法是从依 赖包画一条带箭头的虚线指向被依赖包。5.3.2.5 角色表示类在关联中的作用。UML模型中可使用“角色名称”说明目标对象在关联中所承担的角色。在 双向关联中，应提供两个类的角色名称，单向关联只需说明已知类的角色名称。图2说明了在UML图中如
12、何表示角色名称和基数。本标准使用的UML角色含义如图2所示：責1为色12建数1苯数2注：图2中，角色名称“角色1”是类1对类2的关系，“角色2”是类2对类1的关系，“基数1”表示类1有多少个对象 和类2的单个对象关联，“基数2”表示类2有多少个对象和类1的单个对象关联。基数的取值可以是一种正整数n（例如“ 1”、“2”、“3”等），也可以是“O.n”、“O.*”、“n.*”、“m.n”（m小于n），还可以是 “m,n”（m小于n）。其中m和n都是一确定的正整数；“*”代表许多、多个；“O.*”、“n.* ”语境 中表示“或”，例如，基数1为“ 0.* ”表示类1的0个或多个对象与类2的1个对象
13、关联，基数1为“ 1.* ”表示 类1的1个或多个对象与类2的1个对象关联；在“0.n”、“m.n”语境中表示“到”，例如，基数1为“ 1.3” 表示类1的1个、2个或3个对象与类2的1个对象关联；“，”表示“或”，例如，基数1为“2,4”表示类1的2个或 4个对象与类2的1个对象关联。在单向关联中，一般只标注箭头指向的多少个对象与箭头背向的类的一个对象关 联。图2 UML角色5.3.3 UML模型构造型UML构造型是现有UML概念的扩展机制，用来对其他UML元素进行分类（或标记）的模型元素。构造 型在固有的UML元模型类层次结构的基础上，增强了分类机制。本标准使用如下构造型：a）类型（ ty
14、pe）： 一个构造型类，用于定义实例（对象）的域以及作用于这些对象的操 作。类型可以有属性和关联，但没有方法。b）数据类型（datatype）： 一组（各不相同的）值的描述符，是一个具有很少操作或没 有操作的类。它通过值来传递，其操作不改变值，但可以把值作为结果返回。数据类型的主 要目的是容纳另一个类的抽象状态，以进行传输、编码或持久地存储。数据类型包括基本预定 义类型（例如，整型、实型、字符串类型等）和用户定义类型。c）枚举（enumeration）： 一种数据类型，其实例组成一个有名称的字符值的列表。枚 举名称及其字符值均要声明。枚举意味着一个类中的可能值完全已知。d）代码表（codeli
15、st）：用于描述更开放的枚举。它是一种灵活的枚举，用于表示可能 值的一个长列表。如果该列表的元素是完全已知的，应使用枚举；如果仅知道元素的可能值， 则应使用代码表。即枚举是封闭的、不可扩展的，而代码表是可扩展的。e）抽象（abstract）:抽象类，该类不能被直接实例化，UML模型中用斜体显示这个类 的名称。5.3.4元数据UML模型图本标准使用UML抽象对象模型定义土壤科学数据元数据的模型。在第7章提供的UML图中，每幅图定 义由相关元数据实体、元素、数据类型和代码表构成的元数据子集（UML包），在其他图中定义的相关 元数据实体的元素予以省略，并在元数据实体名称下圆括号内说明所在的包。5.1规定的八个属性中， 反映语法特征的属性包括约束/条件和最大出现次数，而UML中类的属性的多重性以及类间关系的基数可 看作是元数据元素和元数据实体约束/条件属性和最大出现次数属性的一种体现。5.4 数据字典数据字典对每个元数据
