地理信息系统导论GIS教案第五讲空间数据质量和元数据.ppt

1第五讲第五讲 空间数据质量和元数据空间数据质量和元数据空间数据质量元数据2第五讲第五讲 空间数据质量与元数据空间数据质量与元数据 学 习 目 标·理解空间数据质量及其相关概念理解空间数据质量及其相关概念·了解空间数据质量评价的标准，并分析造成数据质量问题的来源了解空间数据质量评价的标准，并分析造成数据质量问题的来源·说明控制空间数据质量的措施说明控制空间数据质量的措施·理解元数据的概念，了解空间数据元数据所用到的概念理解元数据的概念，了解空间数据元数据所用到的概念·了解空间数据元数据的分类和标准了解空间数据元数据的分类和标准·了解空间数据元数据的获取方法了解空间数据元数据的获取方法·弄清为什么在地理信息系统中使用元数据弄清为什么在地理信息系统中使用元数据·说明空间数据元数据的应用说明空间数据元数据的应用 重点：空间数据质量的概念，数据质量评价，元数据的概念 难点：元数据的分类鱼标准 3第一节第一节 空间数据质量空间数据质量n n一、空间数据质量的概念一、空间数据质量的概念n n二、空间数据质量评价二、空间数据质量评价n n三、空间数据质量问题的来源与分析三、空间数据质量问题的来源与分析n n四、数据质量控制四、数据质量控制4一、空间数据质量的概念一、空间数据质量的概念一、空间数据质量的概念一、空间数据质量的概念n n所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间位置、特征和时间所能达到的准确性、一致性、位置、特征和时间所能达到的准确性、一致性、位置、特征和时间所能达到的准确性、一致性、位置、特征和时间所能达到的准确性、一致性、完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不同应用的能力。

同应用的能力同应用的能力同应用的能力n n‘ ‘出门嘴是路出门嘴是路出门嘴是路出门嘴是路’ ’的俗语，目前还没有被科技完全取代，这的俗语，目前还没有被科技完全取代，这的俗语，目前还没有被科技完全取代，这的俗语，目前还没有被科技完全取代，这是因为空间数据的精确度还达不到应用的要求，使得地理是因为空间数据的精确度还达不到应用的要求，使得地理是因为空间数据的精确度还达不到应用的要求，使得地理是因为空间数据的精确度还达不到应用的要求，使得地理信息系统不够完善信息系统不够完善信息系统不够完善信息系统不够完善n空间数据的质量具有相对性5空间数据质量已成为一个世界各国高度关注的科学热点、空间数据质量已成为一个世界各国高度关注的科学热点、难题 关于空间数据质量问题的研究，尽管国际上只是近年才关于空间数据质量问题的研究，尽管国际上只是近年才兴起并引起高度关注，但史文中早于兴起并引起高度关注，但史文中早于1991年在德国和荷年在德国和荷兰攻读博士学位时就已在这个领域开始探讨兰攻读博士学位时就已在这个领域开始探讨 通过全面和深入的研究，他系统地提出了通过全面和深入的研究，他系统地提出了“空间数据与空间数据与空间分析的不确定性原理空间分析的不确定性原理”，后又首次提出了未来地理，后又首次提出了未来地理信息科学的发展方向之一是信息科学的发展方向之一是“基于不确定性的地理信息基于不确定性的地理信息科学科学”，基于此，史文中被认为是这个领域的国际领跑，基于此，史文中被认为是这个领域的国际领跑人。

人 中国对空间数据质量与不确定理论亦高度重视据悉，中国对空间数据质量与不确定理论亦高度重视据悉，国家自然科学基金委、国家测绘局等部门都有意向将地国家自然科学基金委、国家测绘局等部门都有意向将地理信息不确定性及空间数据质量列入未来科学研究与技理信息不确定性及空间数据质量列入未来科学研究与技术发展规划的主要研究领域之一术发展规划的主要研究领域之一 6二、空间数据质量评价二、空间数据质量评价数据质量相关的几个概念数据质量相关的几个概念（（1）误差）误差（（2）准确度）准确度（（3）精度）精度（（4）不确定性）不确定性误差反映了数据与真实值或大误差反映了数据与真实值或大误差反映了数据与真实值或大误差反映了数据与真实值或大 家公认的真值之间的差异家公认的真值之间的差异家公认的真值之间的差异家公认的真值之间的差异结果、计算值、估计值与真实值之间的差异结果、计算值、估计值与真实值之间的差异结果、计算值、估计值与真实值之间的差异结果、计算值、估计值与真实值之间的差异数据表示的精密程度，亦即数据表示的有效位数数据表示的精密程度，亦即数据表示的有效位数关于空间过程和特征不能被准确确定的程度关于空间过程和特征不能被准确确定的程度。

关于空间过程和特征不能被准确确定的程度关于空间过程和特征不能被准确确定的程度7空间数据质量评价空间数据质量标准要素ü数据情况说明ü属性精度ü时间精度ü数据完整性ü表达形式的完整性ü逻辑一致性ü位置精度8数据情况说明 要求对地理数据的来源、数据内容及其处理过程等做出准确、全面和详尽的说明9位置精度 指空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程度，通常表现为空间三维坐标数据精度它包括数学基础精度、平面精度、高程精度、接边精度、形状再现精度、像元定位精度平面精度又分为相对精度和绝对精度10属性精度 指空间实体的属性与其真值相符的程度通常取决于地理数据的类型，且常常与位置精度有关，包括要素分类与标准的正确性、要素属性值的准确性、名称的正确性等11时间精度 指数据的现势性可以通过数据更新的时间和频度来表现12逻辑一致性 指地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、数据内容，以及拓扑性质上的内在一致性13数据完整性 指地理数据在范围、内容和结构等方面满足所有要求的完整程度，包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。

14表达形式的合理性 主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界的吻合性，包括空间特征、专题特征、时间特征表达的合理性15空间数据质量的评价空间数据质量评价矩阵表空间数据质量评价矩阵表 数据描述数据描述数据要素数据要素 空间空间 特征特征 时间时间 特征特征 专题专题 特征特征世系世系( (继承性继承性) )ü ü ü 位置精度位置精度ü ü 属性精度属性精度ü ü 逻辑一致性逻辑一致性ü ü ü 完整性完整性ü ü ü 表现形式准确性表现形式准确性ü ü ü 16空间数据质量问题的来源ü空间现象自身存在的不稳定性ü空间数据处理中的误差ü空间数据使用中的误差ü空间现象的表达17空间现象的表达ü定义定义 变量概念理解的不一致性导致变量概念理解的不一致性导致 数据测量误差数据测量误差ü表达方式表达方式 图形的不合理表达产生误差图形的不合理表达产生误差ü物理介质的变化物理介质的变化ü测量测量 测量仪器本身有一定的设计精度测量仪器本身有一定的设计精度。

18数据处理中的误差投影变换投影变换地图数字化和扫描后的矢量化处理地图数字化和扫描后的矢量化处理数据格式转换数据格式转换数据抽象数据抽象建立拓扑关系建立拓扑关系与主控数据层的匹配与主控数据层的匹配数据叠加操作和更新数据叠加操作和更新数据集成处理数据集成处理数据的可视化表达数据的可视化表达数据处理过程中误差的传递和扩散数据处理过程中误差的传递和扩散19空间数据使用中的误差ü对数据的解释过程对数据的解释过程ü缺少文档缺少文档20常见空间数据源的误差分析ü地图数据的质量问题ü测量数据的质量问题ü遥感数据的质量问题21地图数据的质量问题地图固有误差地图固有误差如控制点误差、投影物差如控制点误差、投影物差材料变形误差材料变形误差热胀冷缩热胀冷缩图形数字化误差图形数字化误差跟踪数字化跟踪数字化 1 1、数字化要素对象、数字化要素对象 2 2、数字化仪、数字化仪 3 3、数字化操作、数字化操作扫描数字化扫描数字化 原图质量、扫描精度等原图质量、扫描精度等22遥感数据的质量问题遥感仪器遥感仪器遥感图像的处理遥感图像的处理和解译和解译空间位置和属性方面的误差空间位置和属性方面的误差23测量数据的质量问题 系统系统 误差误差受环境因素、仪器结构、操作人受环境因素、仪器结构、操作人员的技能等影响。

它不能通过重员的技能等影响它不能通过重复观测以检查或消除复观测以检查或消除操作操作 误差误差操作误差可通过几何或代数关系操作误差可通过几何或代数关系检查其一致性，或通过重复观测检查其一致性，或通过重复观测检查并消除操作误差检查并消除操作误差偶然偶然 误差误差它由不可预料、不可控制的因素它由不可预料、不可控制的因素引起可采用随机模型进行估计引起可采用随机模型进行估计和处理24空间数据的质量控制 传统手工传统手工 方法方法图形：目视方法等图形：目视方法等属性：逐个检查属性：逐个检查元数据方元数据方法法元数据包含大量有关数据的信息，元数据包含大量有关数据的信息，通过跟踪元数据可以了解数据质通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化量的状况和变化地理相关地理相关法法用空间数据的地理特征要素自身用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量如的相关性来分析数据的质量如山区河流应当位于微地形的最低山区河流应当位于微地形的最低点25数字化过程的质量控制vv数据预处理工作vv数字化设备的选用vv数字化对点的精度（<0.1mm）vv数字化限差vv数据的精度检查(直<0.2mm;曲<0.3mm)26元数据27元数据概念 MetadataMetadataMetadataMetadata，，，，原意是关于数据变化的描述，原意是关于数据变化的描述，原意是关于数据变化的描述，原意是关于数据变化的描述，即关于数据的数据。

即关于数据的数据即关于数据的数据即关于数据的数据目目 的的目目 的的 1 1、促进数据集的高效利用、促进数据集的高效利用、促进数据集的高效利用、促进数据集的高效利用2 2、为计算机辅助软件工程、为计算机辅助软件工程、为计算机辅助软件工程、为计算机辅助软件工程( (CASE)CASE)服务内内 容容内内 容容 对数据集的描述；对数据项、数据所有者、数对数据集的描述；对数据项、数据所有者、数对数据集的描述；对数据项、数据所有者、数对数据集的描述；对数据项、数据所有者、数据生产历史等的说明；对数据质量的描述；对数据生产历史等的说明；对数据质量的描述；对数据生产历史等的说明；对数据质量的描述；对数据生产历史等的说明；对数据质量的描述；对数据处理信息的说明；对数据转换方法的描述；对据处理信息的说明；对数据转换方法的描述；对据处理信息的说明；对数据转换方法的描述；对据处理信息的说明；对数据转换方法的描述；对数据库的更新、集成方法等的说明数据库的更新、集成方法等的说明数据库的更新、集成方法等的说明数据库的更新、集成方法等的说明性性 质质性性 质质 元数据应尽可能多地反映数据集自身的特征规律。

元数据应尽可能多地反映数据集自身的特征规律元数据应尽可能多地反映数据集自身的特征规律元数据应尽可能多地反映数据集自身的特征规律作作 用用作作 用用 通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效的通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效的通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效的通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效的利用计算机资源，可以对数据进行加工处理和二利用计算机资源，可以对数据进行加工处理和二利用计算机资源，可以对数据进行加工处理和二利用计算机资源，可以对数据进行加工处理和二次开发等次开发等次开发等次开发等28元数据的类型（1）分类标准分类标准分类标准分类标准类型类型类型类型 内容内容内容内容1 1、科研型元数据、科研型元数据、科研型元数据、科研型元数据2 2、评估型元数据、评估型元数据、评估型元数据、评估型元数据3 3、模型元数据、模型元数据、模型元数据、模型元数据描述对象描述对象描述对象描述对象 1 1、数据层元数据、数据层元数据、数据层元数据、数据层元数据2 2、属性元数据、属性元数据、属性元数据、属性元数据3 3、实体元数据、实体元数据、实体元数据、实体元数据29元数据的类型（2）分类标准分类标准分类标准分类标准类型类型类型类型 在系统在系统在系统在系统中的作用中的作用中的作用中的作用1 1、系统级别元数据、系统级别元数据、系统级别元数据、系统级别元数据2 2、应用层元数据、应用层元数据、应用层元数据、应用层元数据元数据的元数据的元数据的元数据的作用作用作用作用1 1、控制层元数据、控制层元数据、控制层元数据、控制层元数据2 2、说明元数据、说明元数据、说明元数据、说明元数据30313233343536WebGIS的技术基础的技术基础——地理空间元数据地理空间元数据v元数据的发展和相关格式元数据的发展和相关格式v地理空间元数据地理空间元数据v地理空间元数据分类地理空间元数据分类v地理空间元数据建立地理空间元数据建立v地理空间元数据在地理空间元数据在GISGIS中的应用中的应用v地理空间元数据的组织与存储地理空间元数据的组织与存储v地理空间元数据的管理地理空间元数据的管理vWebGISWebGIS中的元数据管理中的元数据管理主要内容38第一个例子v搜索引擎搜索引擎Ø步骤步骤ü从互联网上抓取网页从互联网上抓取网页üü建立索引库建立索引库建立索引库建立索引库ü在索引库中搜索排序在索引库中搜索排序39第二个例子v地图元数据地图元数据Ø产品基本信息产品基本信息Ø图幅基本信息图幅基本信息Ø图廓角点信息图廓角点信息Ø图幅地理参数图幅地理参数Ø航片摄影参数航片摄影参数Ø图幅接边状况图幅接边状况Ø质量参数质量参数Ø结合图幅名称结合图幅名称Ø分发着信息分发着信息Ø等等等等40元数据的发展和相关格式v网络资源现状网络资源现状Ø与传统文献相比，网络资源呈现出动态性、分布性和与传统文献相比，网络资源呈现出动态性、分布性和多元性的特点多元性的特点Ø依赖对这些信息资源的准确、规范化的描述和组织依赖对这些信息资源的准确、规范化的描述和组织 , ,可以保证开放环境下对这些资源的准确识辨和选择可以保证开放环境下对这些资源的准确识辨和选择 , ,保障检索开放性保障检索开放性Ø目前存在着严重的不规范、不准确、不开放等问题目前存在着严重的不规范、不准确、不开放等问题 , ,因此如何制定和实施一系列准确、规范和可互操作的因此如何制定和实施一系列准确、规范和可互操作的网络信息资源描述格式和组织系统成为一个重要的研网络信息资源描述格式和组织系统成为一个重要的研究领域究领域 , ,并促成了元数据并促成了元数据 ( (MetaDataMetaData) )的发展的发展41元数据的发展和相关格式v元数据元数据Ø描述信息资源或数据等对象的描述信息资源或数据等对象的Ø使用目的：使用目的：ü识别资源识别资源ü评价资源评价资源 ü追踪资源在使用过程中的变化追踪资源在使用过程中的变化ü实现简单高效地管理大量网络化数据实现简单高效地管理大量网络化数据 ü实现信息资源的有效发现、查找、一体化组织和对实现信息资源的有效发现、查找、一体化组织和对使用资源的有效管理使用资源的有效管理42元数据的发展和相关格式v元数据的基本构成元数据的基本构成Ø由多个按照规定编码语言和编码方式对信息资源属性由多个按照规定编码语言和编码方式对信息资源属性进行特征描述的元素组成进行特征描述的元素组成 , ,这些元素按照规定的相互这些元素按照规定的相互关系和整体结构形成具体的元数据格式关系和整体结构形成具体的元数据格式Ø对元数据目录数据组织形式及如何支持资源检索服务对元数据目录数据组织形式及如何支持资源检索服务进行规定进行规定 , ,或由资源组织应用系统解决或由资源组织应用系统解决Ø元数据体系还规定传递元数据的通讯方式和协议元数据体系还规定传递元数据的通讯方式和协议Ø元数据具有国际或国家或行业标准性质元数据具有国际或国家或行业标准性质Ø元数据在其目标领域得到广泛应用元数据在其目标领域得到广泛应用 , ,而有些元数据则而有些元数据则仅仅是研究实验工具仅仅是研究实验工具43元数据的发展和相关格式v元数据元数据Dublin CoreDublin Core ( (都柏林核心集都柏林核心集 , ,DC)DC)Ø主要用于描述万维网网页和其它主要用于描述万维网网页和其它InternetInternet资源资源 , ,可用可用于一般领域于一般领域 , ,已成为已成为Internet/RFCInternet/RFCØ1515个元素题名个元素题名 ( (Title)Title)、、主题词或关键词主题词或关键词 ( (SubjectorSubjectorØKeyword)Keyword)、、简述简述 ( (Description)Description)、、出处出处 ( (Source)Source)、、语语Ø种种 ( (Language)Language)、、作品关系作品关系 ( (Relation)Relation)、、覆盖范围覆盖范围Ø( (Coverage)Coverage)、、责任者责任者 ( (Author Creator)Author Creator)、、出版者出版者Ø( (Publisher)Publisher)、、参与者参与者 ( (Contributor)Contributor)、、版权信息版权信息Ø( (Rights)Rights)、、作品类型作品类型 ( (Type)Type)、、文件格式文件格式 ( (FromatFromat) )、、作品标识作品标识 ( (IdentiferIdentifer) )、、出版日期出版日期 ( (Date)Date)44元数据的发展和相关格式v元数据元数据Dublin CoreDublin Core ( (都柏林核心集都柏林核心集 , ,DC)DC)Ø描述方式描述方式<

〉DCDC元素作为元素作为HTMLHTML文件的一部分文件的一部分 , ,以以HTTPHTTP为基本传输协议为基本传输协议 , ,应用系统可利用应用系统可利用DCDC元素建立资源目录元素建立资源目录45元数据的发展和相关格式v元数据的特点元数据的特点Ø元数据可以作为其描述对象的一个固有、内在的部分元数据可以作为其描述对象的一个固有、内在的部分 , ,也可以独立于该对象也可以独立于该对象Ø元数据创建者可分为三类元数据创建者可分为三类 : :作者在创建资源时可嵌入作者在创建资源时可嵌入元数据以便资源被检索系统发现和组织元数据以便资源被检索系统发现和组织 ; ;信息资源系信息资源系统管理者也可创建元数据来描述和组织自己的资源统管理者也可创建元数据来描述和组织自己的资源 ; ;提供信息服务的信息网关提供信息服务的信息网关 ( (information gate)information gate)也可创也可创建元数据建元数据Ø元数据一经建立元数据一经建立 , ,便可共享而且元数据在使用过程便可共享而且元数据在使用过程中可由本地信息管理员、专业信息网关服务、或基于中可由本地信息管理员、专业信息网关服务、或基于搜索引擎的索引服务等给该元数据增加新的属性搜索引擎的索引服务等给该元数据增加新的属性46元数据的发展和相关格式v元数据的特点元数据的特点Ø元数据的结构和完整性依赖于信息资源的价值和使用元数据的结构和完整性依赖于信息资源的价值和使用环境。

基于搜索引擎的系统提取元数据通常是自动而环境基于搜索引擎的系统提取元数据通常是自动而简略的简略的 , ,由专家或专业信息网关提供的元数据则精细由专家或专业信息网关提供的元数据则精细而复杂而复杂Ø元数据的开发与利用环境往往一个变化的分布式环境元数据的开发与利用环境往往一个变化的分布式环境 , ,它可能运用目录协议它可能运用目录协议( (如如who is ),who is ),搜索和检索协议搜索和检索协议 ( (如如Z3950 ),HarvestZ3950 ),Harvest等多种方法等多种方法 , ,并对用户是透明的并对用户是透明的Ø任何一种格式都不可能完全满足不同团体的不同需要任何一种格式都不可能完全满足不同团体的不同需要不同用户、不同资源类型以及不同信息提供者不同用户、不同资源类型以及不同信息提供者 , ,导致导致了不同元数据格式了不同元数据格式 , ,并提出了元数据之间的互操作性并提出了元数据之间的互操作性问题问题47元数据的发展和相关格式v主要元数据格式介绍主要元数据格式介绍ØBibtexBibtex: :是描述科技文献书目资源是描述科技文献书目资源, ,主要用在科学和学术界以及工主要用在科学和学术界以及工业领域业领域ØCDF:CDF:频道定义格式频道定义格式 ( (Channel Definition Channel Definition FromatFromat, ,CDF),CDF),由微软公由微软公司在司在 1997 1997年三月提出年三月提出ØCDWA:CDWA:艺术作品描述目录艺术作品描述目录, ,主要为提供和使用艺术信息的团体主要为提供和使用艺术信息的团体 ( (如如博物馆和档案馆博物馆和档案馆 ) )描述艺术作品描述艺术作品 ( (包括其图象包括其图象 ) )提供结构化工具提供结构化工具ØCIMI:CIMI:博物馆信息计算机交换标准博物馆信息计算机交换标准ØDC:DC:都柏林核心元数据是一个由计算机专家、网络专家和图书馆专都柏林核心元数据是一个由计算机专家、网络专家和图书馆专家等人员所组成的非正式小组开发的家等人员所组成的非正式小组开发的 , ,目的是要建立一个广泛的目的是要建立一个广泛的元数据元素集元数据元素集 , ,可以描述任何网络信息资源可以描述任何网络信息资源 , ,并足够的简单以至并足够的简单以至任何作者无需专门的培训就可以创建自己文件的元数据任何作者无需专门的培训就可以创建自己文件的元数据ØMARC:MARC:机读目录格式机读目录格式 ( (MARCMARC) )是图书馆描述、存储、交换、处理以是图书馆描述、存储、交换、处理以及检索信息的基础及检索信息的基础 , ,经过不断发展已被图书馆用来描述和存取电经过不断发展已被图书馆用来描述和存取电子信息资源子信息资源48元数据的发展和相关格式v主要元数据格式介绍主要元数据格式介绍ØMARC:MARC:机读目录格式机读目录格式 ( (MARCMARC) )是图书馆描述、存储、交是图书馆描述、存储、交换、处理以及检索信息的基础换、处理以及检索信息的基础 , ,经过不断发展已被图经过不断发展已被图书馆用来描述和存取电子信息资源书馆用来描述和存取电子信息资源ØMCF:MCF:元内容框架元内容框架 ( (Meta content Framework ,MCFMeta content Framework ,MCF),),由由网景公司于网景公司于1 9971 997年年 6 6月提交给Ｗ月提交给Ｗ3 3ＣＣØ资源描述框架资源描述框架 ( (Resource Description Framework Resource Description Framework RDF)RDF), ,是一个基于组是一个基于组( (group_based)group_based)的元数据计划的元数据计划 , ,由由W3C(World Wide W3C(World Wide WebConsortiumWebConsortium) )开发开发 , ,通过多个致力通过多个致力于元数据发展的组织的共同努力于元数据发展的组织的共同努力 , ,开发出一个强大、开发出一个强大、灵活的元数据框架灵活的元数据框架 , ,能运用于广泛领域能运用于广泛领域 , ,确保元数据确保元数据之间互操作性之间互操作性ØXML:XML:可扩展标记语言可扩展标记语言( (Extensible Extensible MarkupLanguage,XMLMarkupLanguage,XML) )由由Generic SGMLGeneric SGML调查委员会调查委员会 ( (在在WSCWSC赞助下赞助下 ) )于于 1996 1996年开发年开发49元数据的发展和相关格式v元数据的类别与比较元数据的类别与比较Ø元数据的结构性和完整性元数据的结构性和完整性50元数据的发展和相关格式v元数据的类别与比较元数据的类别与比较Ø元数据的结构性和完整性元数据的结构性和完整性51元数据的发展和相关格式v元数据的应用领域元数据的应用领域Ø描述科技文献描述科技文献 : :Bibtex,EELSBibtex,EELS ,EEVL ,RFC1 80 7,SGML ,EEVL ,RFC1 80 7,SGMLØ描述人文及社会科学描述人文及社会科学 : :ICPSRSSGMLICPSRSSGML、、TEI HeadersTEI HeadersØ政府信息政府信息 : :GILSGILSØ地理空间信息地理空间信息 : :FGDCFGDCØ博物馆信息博物馆信息 : :CIMICIMIØ艺术作品艺术作品 : :CDWACDWAØ档案与文件信息档案与文件信息 : :EADEADØ描述广泛的网络信息资源描述广泛的网络信息资源 : :CDF ,DC ,LDIF CDF ,DC ,LDIF ,RDF,XML,PICS,RDF,XML,PICS52元数据的发展和相关格式v元数据的未来发展元数据的未来发展Ø元数据的应用领域更加广泛和深入元数据的应用领域更加广泛和深入 ; ;Ø元数据格式的进一步多元化元数据格式的进一步多元化 ; ;Ø元数据体系更加复杂、功能更加完善元数据体系更加复杂、功能更加完善 ; ;Ø元数据的使用环境将是一个使用目录协议元数据的使用环境将是一个使用目录协议 ( (Who isWho is等等 ) )和查询与检索协议相结合的分布式环境和查询与检索协议相结合的分布式环境Ø元数据格式的标准化和格式之间的整合、可互操作将元数据格式的标准化和格式之间的整合、可互操作将是一个严峻的问题是一个严峻的问题53地理空间元数据v地理空间元数据地理空间元数据Ø数字地球的数字地球的 6 6大关键技术大关键技术 , ,其中之一就是其中之一就是““元数据元数据””Ø在地理空间数据中在地理空间数据中 , ,元数据是说明地理空间数据的内元数据是说明地理空间数据的内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。

它可以容、质量、状况和其他有关特征的背景信息它可以用来管理和辅助地理空间数据用来管理和辅助地理空间数据 , ,满足社会对地理信息满足社会对地理信息的各类需求的各类需求54地理空间元数据v元数据在数字地球中的重要作用元数据在数字地球中的重要作用Ø元数据是实现数字地球中地理空间信息共享的前提条元数据是实现数字地球中地理空间信息共享的前提条件和基本保障件和基本保障Ø是整理数字地球所需地理空间数据的重要指导原则是整理数字地球所需地理空间数据的重要指导原则Ø是组织和管理数字地球中数据的重要手段是组织和管理数字地球中数据的重要手段 , ,元数据最元数据最本质的特性之一就是它具有目录索引的作用本质的特性之一就是它具有目录索引的作用 , ,类似于类似于一本书中目录的功效一本书中目录的功效Ø是维护数字地球中的数据的重要工具数据生产单位是维护数字地球中的数据的重要工具数据生产单位通过建立所生产数据集的元数据文档通过建立所生产数据集的元数据文档 , ,可以保证即使可以保证即使其主要工作人员退休或调离时其主要工作人员退休或调离时 , ,也不会失去对所生产也不会失去对所生产数据集情况的了解数据集情况的了解 , ,这样可以实现对数据集的维护、这样可以实现对数据集的维护、更新更新 , ,保证数据生产者对数据的投资保证数据生产者对数据的投资55地理空间元数据v元数据在数字地球中的重要作用元数据在数字地球中的重要作用Ø是数字地球中数据交流中心的核心内容是数字地球中数据交流中心的核心内容Ø是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特殊需求的数据或信息的预览器殊需求的数据或信息的预览器Ø提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销售等方面的信息售等方面的信息 , ,这样便于数据使用者查询检索地理这样便于数据使用者查询检索地理空间数据空间数据56地理空间元数据v元数据在数字地球中的重要作用元数据在数字地球中的重要作用Ø是数字地球中数据交流中心的核心内容是数字地球中数据交流中心的核心内容Ø是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特殊需求的数据或信息的预览器殊需求的数据或信息的预览器Ø提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销售等方面的信息售等方面的信息 , ,这样便于数据使用者查询检索地理这样便于数据使用者查询检索地理空间数据空间数据57地理空间元数据v地理空间元数据标准地理空间元数据标准58地理空间元数据vFGDCFGDC标准标准Ø标准的格式与特点标准的格式与特点ü标准的内容项采用数字式章节组织结构标准的内容项采用数字式章节组织结构 , ,即即 :1 , :1 , 1 . 1 , 1 . 1 . 1……1 . 1 , 1 . 1 . 1……ü数据要素分为单值数据要素数据要素分为单值数据要素 ( (Elements)Elements)和混合数和混合数据要素据要素 ( (Compound Elements),Compound Elements),前者为数据的逻辑前者为数据的逻辑基本项基本项 ; ;后者表示用单个数据要不能表示的更高层后者表示用单个数据要不能表示的更高层的概念的概念 , ,它为元数据的抽象聚类处理提供了依据它为元数据的抽象聚类处理提供了依据ü元数据内容中可选项与必选项并存。

用特定的符号元数据内容中可选项与必选项并存用特定的符号来表达内容项的必要性来表达内容项的必要性 , ,并建立用于表示元数据要并建立用于表示元数据要素之间及混合要素中数据要素间辑关系的规则素之间及混合要素中数据要素间辑关系的规则 , ,该该规则由三部分组成即符合、符合左侧的标识符和符规则由三部分组成即符合、符合左侧的标识符和符合右侧的表达式合右侧的表达式ü数据项丰富该标准中数据项的总数有数据项丰富该标准中数据项的总数有 2 1 9 2 1 9项项 , ,从各个方面对地球空间数据进行了全方位的说明从各个方面对地球空间数据进行了全方位的说明59地理空间元数据vFGDCFGDC标准标准Ø标准中用到的符号及含义标准中用到的符号及含义ü= =取代或由什么组成取代或由什么组成ü+ +和和ü[|][|]选择选择 , ,从括号内的列项中选择一个从括号内的列项中选择一个 , ,列项用列项用 | |符号分割开符号分割开üm {} nm {} n重复重复 , ,括号中的项重复括号中的项重复 m m到到 n n次次ü()()任选任选 , ,括起来的项为任选项括起来的项为任选项ü如如 : :a=b+ca=b+c　　　　表示表示 a a由由 b b和和 c c组成组成üa=[b|c]a=[b|c]　　　　表示表示 a a由由 b b或或 c c组成组成ü3 {3 {b} 5b} 5　　　　表示表示 b b出现出现 3 3到到 5 5次次üa=b+(c)a=b+(c)　　　　表示表示 a a由由 b,b,或由或由 b b和和 c c组成组成60地理空间元数据vFGDCFGDC标准标准Ø内容：内容：7 7个部分个部分 , ,分别是数据标识信息、数据质量信息、分别是数据标识信息、数据质量信息、空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息 , ,每部每部分又由若干项组成分又由若干项组成ü元数据元数据 = =数据标识信息数据标识信息 +0 { +0 {数据质量信息数据质量信息 } 1 +0 } 1 +0 { {空间数据组织描述空间数据组织描述 } 1 +0 { } 1 +0 {数据空间参考消息数据空间参考消息 } 1 } 1 +0 {+0 {实体及属性信息实体及属性信息 } 1 +0 { } 1 +0 {数据传播数据传播 } 1 + } 1 +共享和共享和元数据参考信息元数据参考信息ü数据标识信息数据标识信息 = =引述引述 + +描述描述 + +内容的时间周期内容的时间周期 + +数据数据状态状态 + +空间范围空间范围 + +关键词关键词 + +访问限制访问限制 + +使用限制使用限制 +( +(访访问点位置问点位置 )+(1 { )+(1 {浏览图形浏览图形 n)+(n)+(数据集信誉数据集信誉 )+( )+(安全安全ü信息信息 )+( )+(数据集内环境数据集内环境 )+(1 { )+(1 {其它参考信息其它参考信息 } } n)n)61地理空间元数据vFGDCFGDC标准标准Ø内容：内容：7 7个部分个部分 , ,分别是数据标识信息、数据质量信息、分别是数据标识信息、数据质量信息、空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息 , ,每部每部分又由若干项组成分又由若干项组成ü数据质量信息数据质量信息 = 0 { = 0 {属性精度属性精度 } 1 + } 1 +逻辑一致性报告逻辑一致性报告 + +完整性报告完整性报告 +0 { +0 {位置精度位置精度 } 1+ } 1+继承性继承性 +( +(覆盖云量覆盖云量ü空间数据组织描述空间数据组织描述 = 0 { = 0 {间接空间参考间接空间参考 } 1 +0 { } 1 +0 {直接直接空间参考方法空间参考方法 +([ +([点与矢量对象信息点与矢量对象信息 | |栅格对象信息栅格对象信息 ])} 1])} 1ü数据空间参考消息数据空间参考消息 = 0 { = 0 {水平坐标体系定义水平坐标体系定义 } 1 +0 } 1 +0 { {垂直方向上坐标体系的定义垂直方向上坐标体系的定义 } 1 } 1ü实体及属性信息实体及属性信息 = [1 { = [1 {详细描述详细描述 } } n|1 {n|1 {概述概述 } } n|1 n|1 { {详细描述详细描述 } } n+1 {n+1 {概要描述概要描述 } } n]n]62地理空间元数据vFGDCFGDC标准标准Ø内容：内容：7 7个部分个部分 , ,分别是数据标识信息、数据质量信息、分别是数据标识信息、数据质量信息、空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性空间数据组织信息、数据空间参考消息、实体及属性信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息信息、数据传播及共享信息和元数据参考信息 , ,每部每部分又由若干项组成分又由若干项组成ü数据传播数据传播 = =数据传播者数据传播者 +0 { +0 {信息源描述信息源描述 } 1 + } 1 +传播义传播义务务 +0 { +0 {正常定购手续正常定购手续 } } n+0{n+0{用户定购手续用户定购手续 } 1 +( } 1 +(技技术要求术要求 )+( )+(可能的时间周期可能的时间周期 ) )ü元数据参考信息元数据参考信息 = =元数据形成日期元数据形成日期 +( +(元数据检查时间元数据检查时间 +(+(元数据未来检查时间元数据未来检查时间 )) ))63地理空间元数据vISO/TC211ISO/TC211标准标准Ø标准格式与特点标准格式与特点ü元数据内容项分为三种类型元数据内容项分为三种类型 : :必须型必须型 ( (M)M)指必须给出指必须给出的内容的内容 ( (M M是是 MandatoryMandatory的缩写的缩写 ) )、条件型、条件型 ( (C)C)指在一指在一定条件下需要给出的内容定条件下需要给出的内容 C C表示表示 Conditional)Conditional)、、可选可选型型 ( (O)O)指可有可无的内容指可有可无的内容 ( (O O表示表示 OptionalOptional））ü元数据内容采用逐项逐行方式表达元数据内容采用逐项逐行方式表达ü标准中给出了元数据制作、管理等规范标准中给出了元数据制作、管理等规范64地理空间元数据vISO/TC211ISO/TC211标准标准Ø内容内容ü标识信息、数据质量信息、空间数据表达信息、空间标识信息、数据质量信息、空间数据表达信息、空间参考信息、特征与属性信息、数据传播信息、元数据参考信息、特征与属性信息、数据传播信息、元数据参考信息、引述信息、联系信息参考信息、引述信息、联系信息 , ,其中最后两部分内其中最后两部分内容为数据集使用的推荐参考信息容为数据集使用的推荐参考信息65地理空间元数据分类v地理空间元数据分类地理空间元数据分类66地理空间元数据分类v地理空间元数据分类地理空间元数据分类Ø数据集系列元数据：数据集系列元数据是指一系列拥数据集系列元数据：数据集系列元数据是指一系列拥有共同主题、日期、分辨率以及方法等特征的空间数有共同主题、日期、分辨率以及方法等特征的空间数据系列或集合据系列或集合 , ,它是用户用于概括性查询数据集的主它是用户用于概括性查询数据集的主要内容要内容67地理空间元数据分类v地理空间元数据分类地理空间元数据分类Ø数据集元数据：数据集元数据是整个元数据标准体系数据集元数据：数据集元数据是整个元数据标准体系的核心的核心 , ,它既可以作为数据集系列元数据的组成部分它既可以作为数据集系列元数据的组成部分 , ,也可以作为后面数据集属性以及要素等内容的父元数也可以作为后面数据集属性以及要素等内容的父元数据数据集系列。

在元数据软件标准设计的初级阶段据数据集系列在元数据软件标准设计的初级阶段 , ,通过该模块便可以全面反映数据集的内容通过该模块便可以全面反映数据集的内容Ø要素类型和要素实例元数据要素类型和要素实例元数据: :要素类型在数据集内容中要素类型在数据集内容中相对比较容易理解相对比较容易理解 , ,它指由一系列几何对象组成的具它指由一系列几何对象组成的具有相似特征的集合有相似特征的集合 , ,比如数据集中的道路层、植被层比如数据集中的道路层、植被层等便是具体的要素类型等便是具体的要素类型Ø属性类型和属性实例元数据属性类型和属性实例元数据. .属性类型是用于描述空间属性类型是用于描述空间要素某一相似特征的参数要素某一相似特征的参数 , ,比如桥梁的跨度便是一个比如桥梁的跨度便是一个属性类型属性类型 ; ;属性实例则是要素实例的属性属性实例则是要素实例的属性 , ,比如某一比如某一桥梁穿越某一道路的跨度桥梁穿越某一道路的跨度68地理空间元数据建立v地理空间元数据建立依据地理空间元数据建立依据69地理空间元数据在GIS中的应用v地理空间元数据应用地理空间元数据应用Ø数据可视化管理中的应用数据可视化管理中的应用 DBMSMetadataAfter 8 1999AvailableAfter 2 2000No dataCentre Information systemGUI70地理空间元数据在GIS中的应用v地理空间元数据应用地理空间元数据应用Ø一般应用一般应用 浏览、检索、查找、获取数据质量控制、数据再处理不同应用之间的转换元数据存贮、档案管理数据用户数据字典应用项目元数据费用地 学 元 数 据71地理空间元数据在GIS中的应用v地理空间元数据应用地理空间元数据应用Ø在在GISGIS集成中的应用集成中的应用获取、写入检测记录元数据信息系统数据质量控制系统地理空间数据集成系统获取、写入请求返回项目与用户地理空间数据元数据分布式地理空间数据及其元数据地理空间数据元数据地理空间数据元数据72地理空间元数据的组织与存储v地理空间元数据的组织地理空间元数据的组织描述个别数据值特特性性描述个别数据项特特性性中层中层元数据数据值1数据值2 … …数据值nm数据值1数据值2 ……数据值n1高高层层元数据地理单元实体或属性数据库空间、非空间或知识数据1基层基层元数据……描述数据库文件内容和数据项共共性性空间、非空间或知识数据m73地理空间元数据的组织与存储v地理空间元数据的存储地理空间元数据的存储数据集A数据集A数据集B数据集B数据集C数据集C数据集N数据集N元数据元数据元数据元数据数据库管理层数据库管理层数据用户元数据模式A模式B74地理空间元数据的管理v元数据管理面临的挑战元数据管理面临的挑战ØØ缺乏统一的元数据信息标准规范缺乏统一的元数据信息标准规范缺乏统一的元数据信息标准规范缺乏统一的元数据信息标准规范ØØ元数据信息的数据项较多元数据信息的数据项较多元数据信息的数据项较多元数据信息的数据项较多 ØØ元数据信息的内部关系复杂元数据信息的内部关系复杂元数据信息的内部关系复杂元数据信息的内部关系复杂 75地理空间元数据的管理v地理元数据管模型地理元数据管模型元数据生成元数据生成元数据自动生成SQL或API地理空间数据元数据应用项目地学相关数据元数据数据应用软件元数据库其它元数据（库）数据管理员数据用户数据生产者76地理空间元数据的管理vNGDC(NGDC(国家地理空间数据交换中心国家地理空间数据交换中心) )元数据管理模型元数据管理模型NGDC数据生产者GIS用户(1)(2)(3)(4)(6)(5)77地理空间元数据的管理vNGDCNGDC的的规划设计规划设计Ø直接条件查询方式直接条件查询方式 Ø地名辞典方式地名辞典方式 Ø动态地图窗口方式动态地图窗口方式 Ø分级目录方式分级目录方式 地理空间元数据的有效管理需要建立在地理空间元数据标准地理空间元数据的有效管理需要建立在地理空间元数据标准地理空间元数据的有效管理需要建立在地理空间元数据标准地理空间元数据的有效管理需要建立在地理空间元数据标准化的基础之上，同时，它也是基于化的基础之上，同时，它也是基于化的基础之上，同时，它也是基于化的基础之上，同时，它也是基于InternetInternetInternetInternet的的的的NGDCNGDCNGDCNGDC建设建设建设建设中的一个重要组成部分。

另外，地理空间元数据的存储中的一个重要组成部分另外，地理空间元数据的存储中的一个重要组成部分另外，地理空间元数据的存储中的一个重要组成部分另外，地理空间元数据的存储方式以及地理空间元数据管理系统的实现有待进一步研方式以及地理空间元数据管理系统的实现有待进一步研方式以及地理空间元数据管理系统的实现有待进一步研方式以及地理空间元数据管理系统的实现有待进一步研究和探讨究和探讨究和探讨究和探讨 78WebGIS中的元数据管理v现有基于现有基于WebGISWebGIS的元数据管理系统的元数据管理系统ØØNoAANoAANoAANoAA的的的的ArcViewArcViewArcViewArcView MetaDataMetaDataMetaDataMetaData Collector Collector Collector CollectorØØFGDCFGDCFGDCFGDC的的的的MetaDataMetaDataMetaDataMetaData Entry System Entry System Entry System Entry SystemØØBlue angleBlue angleBlue angleBlue angle的的的的MetaDataMetaDataMetaDataMetaData Manager Manager Manager Managervv存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题ØØ几乎所有的几乎所有的几乎所有的几乎所有的 Web GISWeb GISWeb GISWeb GIS都只能是对服务器中的某一个或几都只能是对服务器中的某一个或几都只能是对服务器中的某一个或几都只能是对服务器中的某一个或几个数据库进行链接、访问个数据库进行链接、访问个数据库进行链接、访问个数据库进行链接、访问 , , , ,这就在某种程度上限制了数这就在某种程度上限制了数这就在某种程度上限制了数这就在某种程度上限制了数据的交换和共享据的交换和共享据的交换和共享据的交换和共享ØØ不具备对网络数据进行检索的目录服务功能不具备对网络数据进行检索的目录服务功能不具备对网络数据进行检索的目录服务功能不具备对网络数据进行检索的目录服务功能 , , , ,限制了访限制了访限制了访限制了访问客户的检索效率问客户的检索效率问客户的检索效率问客户的检索效率79WebGIS中的元数据管理v存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题ØØ现有的现有的现有的现有的 Web GISWeb GISWeb GISWeb GIS技术所实现的功能相对比较简单技术所实现的功能相对比较简单技术所实现的功能相对比较简单技术所实现的功能相对比较简单 , , , ,大多大多大多大多数只是实现浏览、查询和简单的处理功能数只是实现浏览、查询和简单的处理功能数只是实现浏览、查询和简单的处理功能数只是实现浏览、查询和简单的处理功能 , , , ,还不能满足还不能满足还不能满足还不能满足用户较高级的应用需求用户较高级的应用需求用户较高级的应用需求用户较高级的应用需求ØØ整个体系的构建和算法的实现缺乏高效性、灵活性整个体系的构建和算法的实现缺乏高效性、灵活性整个体系的构建和算法的实现缺乏高效性、灵活性整个体系的构建和算法的实现缺乏高效性、灵活性 , , , ,使使使使得在完成数据下载、应用程序间的协同操作等较高级功得在完成数据下载、应用程序间的协同操作等较高级功得在完成数据下载、应用程序间的协同操作等较高级功得在完成数据下载、应用程序间的协同操作等较高级功能时容易出现困难能时容易出现困难能时容易出现困难能时容易出现困难80WebGIS中的元数据管理v基于基于基于基于WebGISWebGISWebGISWebGIS的元数据支撑系统的元数据支撑系统的元数据支撑系统的元数据支撑系统ØØ功能：功能：功能：功能：üü目录检索功能目录检索功能目录检索功能目录检索功能 : : : :即用户可以通过元数据目录在本地或即用户可以通过元数据目录在本地或即用户可以通过元数据目录在本地或即用户可以通过元数据目录在本地或远程快速检索所需使用的地理空间数据远程快速检索所需使用的地理空间数据远程快速检索所需使用的地理空间数据远程快速检索所需使用的地理空间数据üü元数据的管理功能元数据的管理功能元数据的管理功能元数据的管理功能 : : : :包括元数据建立、维护、检索、包括元数据建立、维护、检索、包括元数据建立、维护、检索、包括元数据建立、维护、检索、更新等功能更新等功能更新等功能更新等功能üü数据存档功能数据存档功能数据存档功能数据存档功能 : : : :主要用于分布式数据的管理和远程访主要用于分布式数据的管理和远程访主要用于分布式数据的管理和远程访主要用于分布式数据的管理和远程访问的管理问的管理问的管理问的管理üü安全性管理安全性管理安全性管理安全性管理 : : : :实现地理数据的安全性维护实现地理数据的安全性维护实现地理数据的安全性维护实现地理数据的安全性维护üü数据兼容性管理数据兼容性管理数据兼容性管理数据兼容性管理 : : : :通过不同通过不同通过不同通过不同 GISGISGISGIS对空间数据进行格式对空间数据进行格式对空间数据进行格式对空间数据进行格式互转化、信息共享和互操作互转化、信息共享和互操作互转化、信息共享和互操作互转化、信息共享和互操作81WebGIS中的元数据管理v基于基于基于基于WebGISWebGISWebGISWebGIS的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构服务器工具服务器管理客户端工具客户端浏览服务器元数据服务器数据服务器应用程序接口82WebGIS中的元数据管理v基于基于基于基于WebGISWebGISWebGISWebGIS的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构ØØ服务器工具单元的功能包括服务器系统管理和日志文件服务器工具单元的功能包括服务器系统管理和日志文件服务器工具单元的功能包括服务器系统管理和日志文件服务器工具单元的功能包括服务器系统管理和日志文件管理管理管理管理 , , , ,服务器管理主要进行共享数据系统的构建和总体服务器管理主要进行共享数据系统的构建和总体服务器管理主要进行共享数据系统的构建和总体服务器管理主要进行共享数据系统的构建和总体维护维护维护维护 ØØ功能有数据库的构筑与更新、元数据模型的建立、视图功能有数据库的构筑与更新、元数据模型的建立、视图功能有数据库的构筑与更新、元数据模型的建立、视图功能有数据库的构筑与更新、元数据模型的建立、视图建立、用户账户管理、数据服务器的登陆、索引图和预建立、用户账户管理、数据服务器的登陆、索引图和预建立、用户账户管理、数据服务器的登陆、索引图和预建立、用户账户管理、数据服务器的登陆、索引图和预定义词表的建立等。

日志文件管理的主要完成与日志有定义词表的建立等日志文件管理的主要完成与日志有定义词表的建立等日志文件管理的主要完成与日志有定义词表的建立等日志文件管理的主要完成与日志有关的功能关的功能关的功能关的功能 , , , ,主要包括元数据服务器访问日志和数据服务主要包括元数据服务器访问日志和数据服务主要包括元数据服务器访问日志和数据服务主要包括元数据服务器访问日志和数据服务器访问日志管理、数据访问统计分析和数据建立的统计器访问日志管理、数据访问统计分析和数据建立的统计器访问日志管理、数据访问统计分析和数据建立的统计器访问日志管理、数据访问统计分析和数据建立的统计分析分析分析分析83WebGIS中的元数据管理v基于基于基于基于WebGISWebGISWebGISWebGIS的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构ØØ服务器部分主要是针对各种用户提供完整的数据共享和服务器部分主要是针对各种用户提供完整的数据共享和服务器部分主要是针对各种用户提供完整的数据共享和服务器部分主要是针对各种用户提供完整的数据共享和访问服务访问服务访问服务访问服务 , , , ,由由由由 3 3 3 3个子模块组成个子模块组成个子模块组成个子模块组成ØØ其中元数据服务器子模块功能包括服务器信息的获取、其中元数据服务器子模块功能包括服务器信息的获取、其中元数据服务器子模块功能包括服务器信息的获取、其中元数据服务器子模块功能包括服务器信息的获取、数据目录的检索、数据目录的建立和目录的更新数据目录的检索、数据目录的建立和目录的更新数据目录的检索、数据目录的建立和目录的更新数据目录的检索、数据目录的建立和目录的更新 , , , ,它的它的它的它的目标是向用户提供完整的元数据服务。

目标是向用户提供完整的元数据服务目标是向用户提供完整的元数据服务目标是向用户提供完整的元数据服务ØØ数据服务器子模块则主要提供有关具体的地理数据操作数据服务器子模块则主要提供有关具体的地理数据操作数据服务器子模块则主要提供有关具体的地理数据操作数据服务器子模块则主要提供有关具体的地理数据操作的服务的服务的服务的服务 包括数据的访问、下载、各种地理数据格式间的包括数据的访问、下载、各种地理数据格式间的包括数据的访问、下载、各种地理数据格式间的包括数据的访问、下载、各种地理数据格式间的直接转换、数据的格式化和用户自定义数据的建立与数直接转换、数据的格式化和用户自定义数据的建立与数直接转换、数据的格式化和用户自定义数据的建立与数直接转换、数据的格式化和用户自定义数据的建立与数据的实更新功能据的实更新功能据的实更新功能据的实更新功能 , , , ,是直接针对数据的操作是直接针对数据的操作是直接针对数据的操作是直接针对数据的操作ØØ另一个子模块是另一个子模块是另一个子模块是另一个子模块是 WebWebWebWeb服务器的管理服务器的管理服务器的管理服务器的管理 , , , ,向用户提供向用户提供向用户提供向用户提供 WWWWWWWWWWWW方方方方式的数据访问与操作式的数据访问与操作式的数据访问与操作式的数据访问与操作 , , , ,具体功能包括具体功能包括具体功能包括具体功能包括 WWWWWWWWWWWW服务器信息的服务器信息的服务器信息的服务器信息的获取、数据目录的检索、数据的定购与访问、数据下载获取、数据目录的检索、数据的定购与访问、数据下载获取、数据目录的检索、数据的定购与访问、数据下载获取、数据目录的检索、数据的定购与访问、数据下载和数据格式转换和数据格式转换和数据格式转换和数据格式转换84WebGIS中的元数据管理v基于基于基于基于WebGISWebGISWebGISWebGIS的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构的元数据支撑系统软件架构ØØ客户端工具通过与数据服务器建立链接提供给用户在本客户端工具通过与数据服务器建立链接提供给用户在本客户端工具通过与数据服务器建立链接提供给用户在本客户端工具通过与数据服务器建立链接提供给用户在本地对数据的操作功能地对数据的操作功能地对数据的操作功能地对数据的操作功能 , , , ,由客户端和浏览器两部分组成由客户端和浏览器两部分组成由客户端和浏览器两部分组成由客户端和浏览器两部分组成 ØØ客户端主要提供与服务器相关的数据目录的浏览与检索、客户端主要提供与服务器相关的数据目录的浏览与检索、客户端主要提供与服务器相关的数据目录的浏览与检索、客户端主要提供与服务器相关的数据目录的浏览与检索、数据显示、数据远程下载、数据目录的更新和登录、缺数据显示、数据远程下载、数据目录的更新和登录、缺数据显示、数据远程下载、数据目录的更新和登录、缺数据显示、数据远程下载、数据目录的更新和登录、缺省数据库的设置、视图的设置以及本地应用程序的设置省数据库的设置、视图的设置以及本地应用程序的设置省数据库的设置、视图的设置以及本地应用程序的设置省数据库的设置、视图的设置以及本地应用程序的设置 , , , ,主要帮助本地用户对远程服务器的共享数据进行操作。

主要帮助本地用户对远程服务器的共享数据进行操作主要帮助本地用户对远程服务器的共享数据进行操作主要帮助本地用户对远程服务器的共享数据进行操作ØØ浏览器则完成终端对数据及相应信息的浏览和检索功能浏览器则完成终端对数据及相应信息的浏览和检索功能浏览器则完成终端对数据及相应信息的浏览和检索功能浏览器则完成终端对数据及相应信息的浏览和检索功能 , , , ,包括检索条件的定义、数据目录浏览、数据的显示和数包括检索条件的定义、数据目录浏览、数据的显示和数包括检索条件的定义、数据目录浏览、数据的显示和数包括检索条件的定义、数据目录浏览、数据的显示和数据下载据下载据下载据下载85WebGIS中的元数据管理vArcIMSArcIMSArcIMSArcIMS中的元数据管理模式中的元数据管理模式中的元数据管理模式中的元数据管理模式ØØArcIMSArcIMSArcIMSArcIMS：：：：提供元数据服务器运行的框架和体系结构提供元数据服务器运行的框架和体系结构提供元数据服务器运行的框架和体系结构提供元数据服务器运行的框架和体系结构üü包括包括包括包括WebWebWebWeb浏览和应用浏览和应用浏览和应用浏览和应用————————MetaExplorerMetaExplorerMetaExplorerMetaExplorer用于浏览和查用于浏览和查用于浏览和查用于浏览和查找元数据找元数据找元数据找元数据ØØ存储发布的元数据文档存储发布的元数据文档存储发布的元数据文档存储发布的元数据文档ØØArcCatalogArcCatalogArcCatalogArcCatalog: : : :创建，发布和管理元数据文档创建，发布和管理元数据文档创建，发布和管理元数据文档创建，发布和管理元数据文档86WebGIS中的元数据管理vArcIMSArcIMSArcIMSArcIMS中的元数据管理模式中的元数据管理模式中的元数据管理模式中的元数据管理模式87空间元数据的概念和标准名称名称名称名称概念概念概念概念 空间数据空间数据空间数据空间数据Geospatial Geospatial datadata用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置、属性及其边界的信息。

理实体的地理位置、属性及其边界的信息理实体的地理位置、属性及其边界的信息理实体的地理位置、属性及其边界的信息类型类型类型类型 TypeType数据类型指该数据能接受的值的类型数据类型指该数据能接受的值的类型数据类型指该数据能接受的值的类型数据类型指该数据能接受的值的类型对象对象对象对象ObjectObject指地理实体的部分或整体的数字表达指地理实体的部分或整体的数字表达指地理实体的部分或整体的数字表达指地理实体的部分或整体的数字表达实体类型实体类型实体类型实体类型Entity typeEntity type对于具有相似地理特征的地理实体集合的定义对于具有相似地理特征的地理实体集合的定义对于具有相似地理特征的地理实体集合的定义对于具有相似地理特征的地理实体集合的定义和描述点点点点PointPoint确定位置的确定位置的确定位置的确定位置的0 0维地理对象维地理对象维地理对象维地理对象结点结点结点结点NodeNode拓扑连接两个或多个链或环的一维对象拓扑连接两个或多个链或环的一维对象拓扑连接两个或多个链或环的一维对象拓扑连接两个或多个链或环的一维对象标识点标识点标识点标识点 Label Label pointpoint显示地图或图表时用于特征标识的参考点。

显示地图或图表时用于特征标识的参考点显示地图或图表时用于特征标识的参考点显示地图或图表时用于特征标识的参考点88名称名称名称名称概念概念概念概念线线线线 LineLine一维对象的一般术语；一维对象的一般术语；一维对象的一般术语；一维对象的一般术语；线段线段线段线段 Line Line segmentsegment两个点之间的直线段；两个点之间的直线段；两个点之间的直线段；两个点之间的直线段；线线线线 StringString由相互连接的一系列线段组成的没有分支由相互连接的一系列线段组成的没有分支由相互连接的一系列线段组成的没有分支由相互连接的一系列线段组成的没有分支线段，线可以自身或与其他线相切；线段，线可以自身或与其他线相切；线段，线可以自身或与其他线相切；线段，线可以自身或与其他线相切；弧弧弧弧 ArcArc由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线；由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线；由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线；由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线；链链链链 LinkLink两个结点之间的拓扑关联；两个结点之间的拓扑关联；两个结点之间的拓扑关联；两个结点之间的拓扑关联；环环环环 RingRing封闭状不相切链环或弧段序列；封闭状不相切链环或弧段序列；封闭状不相切链环或弧段序列；封闭状不相切链环或弧段序列；链环链环链环链环 ChainChain非相切线段或由结点区分的弧段构成的有非相切线段或由结点区分的弧段构成的有非相切线段或由结点区分的弧段构成的有非相切线段或由结点区分的弧段构成的有方向无分支序列；方向无分支序列；方向无分支序列；方向无分支序列；89名称名称名称名称概念概念概念概念多边形多边形多边形多边形 PolygonPolygon在二维平面中由封闭弧段包围的区域；在二维平面中由封闭弧段包围的区域；在二维平面中由封闭弧段包围的区域；在二维平面中由封闭弧段包围的区域；外多边形外多边形外多边形外多边形 Universe Universe PolygonPolygon数据覆盖区域内最外侧的多边形；数据覆盖区域内最外侧的多边形；数据覆盖区域内最外侧的多边形；数据覆盖区域内最外侧的多边形；内部区域内部区域内部区域内部区域 Interior areaInterior area不包括其边界的区域；不包括其边界的区域；不包括其边界的区域；不包括其边界的区域；格网格网格网格网 GridGrid组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的格网或表面的点的集合；格网或表面的点的集合；格网或表面的点的集合；格网或表面的点的集合；格网单元格网单元格网单元格网单元 GridGridcellcell表示格网最小可分要素的二维对象；表示格网最小可分要素的二维对象；表示格网最小可分要素的二维对象；表示格网最小可分要素的二维对象；矢量矢量矢量矢量 VectorVector有方向线的组合；有方向线的组合；有方向线的组合；有方向线的组合；栅格栅格栅格栅格 RasterRaster同一格网或数字影像的一个或多个叠加层；同一格网或数字影像的一个或多个叠加层；同一格网或数字影像的一个或多个叠加层；同一格网或数字影像的一个或多个叠加层；90名称名称名称名称概念概念概念概念像元像元像元像元 PixelPixel二维图形要素，它是数字影像最小要素；二维图形要素，它是数字影像最小要素；二维图形要素，它是数字影像最小要素；二维图形要素，它是数字影像最小要素；栅格对象栅格对象栅格对象栅格对象 Raster objectRaster object一个或多个影像或格网，每一个影像或格一个或多个影像或格网，每一个影像或格一个或多个影像或格网，每一个影像或格一个或多个影像或格网，每一个影像或格网表示一个数据层，各层之间的格网单元网表示一个数据层，各层之间的格网单元网表示一个数据层，各层之间的格网单元网表示一个数据层，各层之间的格网单元或像元一致且相互套准。

或像元一致且相互套准或像元一致且相互套准或像元一致且相互套准图形图形图形图形 GraphGraph与预定义的限制规则一致的与预定义的限制规则一致的与预定义的限制规则一致的与预定义的限制规则一致的0 0维、一维、二维、一维、二维、一维、二维、一维、二维有拓扑相关的对象集；维有拓扑相关的对象集；维有拓扑相关的对象集；维有拓扑相关的对象集；数据层数据层数据层数据层 LayerLayer集成到一起的面域分布空间数据集，它用集成到一起的面域分布空间数据集，它用集成到一起的面域分布空间数据集，它用集成到一起的面域分布空间数据集，它用于表示一个主体中的实体，或者有一公共于表示一个主体中的实体，或者有一公共于表示一个主体中的实体，或者有一公共于表示一个主体中的实体，或者有一公共属性或属性值的空间对象的联合；属性或属性值的空间对象的联合；属性或属性值的空间对象的联合；属性或属性值的空间对象的联合；层层层层 StratumStratum在有序系统中数据层、级别或梯度系列；在有序系统中数据层、级别或梯度系列；在有序系统中数据层、级别或梯度系列；在有序系统中数据层、级别或梯度系列；经度经度经度经度 LongitudeLongitude经线面到格林尼治中央经线面的角度距离；经线面到格林尼治中央经线面的角度距离；经线面到格林尼治中央经线面的角度距离；经线面到格林尼治中央经线面的角度距离；纬度纬度纬度纬度 LatitudeLatitude在中央经线上度量，以角度为单位度量离在中央经线上度量，以角度为单位度量离在中央经线上度量，以角度为单位度量离在中央经线上度量，以角度为单位度量离开赤道的距离；开赤道的距离；开赤道的距离；开赤道的距离；91名称名称名称名称概念概念概念概念中央经线中央经线中央经线中央经线MeridianMeridian穿过地球两极的地球的大圆圈；穿过地球两极的地球的大圆圈；穿过地球两极的地球的大圆圈；穿过地球两极的地球的大圆圈；坐标坐标坐标坐标 OrdinateOrdinate在笛卡尔坐标系中沿平行于在笛卡尔坐标系中沿平行于在笛卡尔坐标系中沿平行于在笛卡尔坐标系中沿平行于X X轴和轴和轴和轴和Y Y轴测量轴测量轴测量轴测量的坐标值。

的坐标值的坐标值的坐标值投影投影投影投影 ProjectionProjection将地球球面坐标系中的空间特征（集）转将地球球面坐标系中的空间特征（集）转将地球球面坐标系中的空间特征（集）转将地球球面坐标系中的空间特征（集）转化到平面坐标系时使用的数学方法；化到平面坐标系时使用的数学方法；化到平面坐标系时使用的数学方法；化到平面坐标系时使用的数学方法；投影参数投影参数投影参数投影参数Projection Projection ParametersParameters对数据集进行投影操作时用于控制投影误对数据集进行投影操作时用于控制投影误对数据集进行投影操作时用于控制投影误对数据集进行投影操作时用于控制投影误差、变形实际分布的参考特征；差、变形实际分布的参考特征；差、变形实际分布的参考特征；差、变形实际分布的参考特征；地图地图地图地图 MapMap空间现象的空间表征，通常以平面图形表空间现象的空间表征，通常以平面图形表空间现象的空间表征，通常以平面图形表空间现象的空间表征，通常以平面图形表示；示；示；示；现象现象现象现象 PhenomenonPhenomenon事实、发生的事件、状态等；事实、发生的事件、状态等；事实、发生的事件、状态等；事实、发生的事件、状态等；92名称名称名称名称概念概念概念概念分辨率分辨率分辨率分辨率 ResolutionResolution由涉及到或使用的测量工具或分析方法能由涉及到或使用的测量工具或分析方法能由涉及到或使用的测量工具或分析方法能由涉及到或使用的测量工具或分析方法能区分的两个独立测量或计算的值的最小差区分的两个独立测量或计算的值的最小差区分的两个独立测量或计算的值的最小差区分的两个独立测量或计算的值的最小差异；异；异；异；质量质量质量质量 QualityQuality数据符合一定要求的基本或独特的性质；数据符合一定要求的基本或独特的性质；数据符合一定要求的基本或独特的性质；数据符合一定要求的基本或独特的性质；详述详述详述详述 ExplicitExplicit由一对或三个数分别直接描述水平位置和由一对或三个数分别直接描述水平位置和由一对或三个数分别直接描述水平位置和由一对或三个数分别直接描述水平位置和三位位置的方法三位位置的方法三位位置的方法三位位置的方法介质介质介质介质 MediaMedia用于记录、存贮或传递数据的物理设备；用于记录、存贮或传递数据的物理设备；用于记录、存贮或传递数据的物理设备；用于记录、存贮或传递数据的物理设备；93空间数据元数据标准 美国联邦空间数据委员会（美国联邦空间数据委员会（FGDC））的的空间数据元数据内容标准的影响最大。

空间数据元数据内容标准的影响最大94空间数据元数据的获取 获取的三个阶段、获取的三个阶段、5种方法：种方法：数据收集前（键入、关联表）数据收集前（键入、关联表）数据收集中（采样测量）数据收集中（采样测量）数据收集后（计算、推理）数据收集后（计算、推理）95空间数据元数据的管理通常采用元数据库的方式管理元数据通常采用元数据库的方式管理元数据概念层概念层概念层概念层逻辑层逻辑层RDBMSRDBMS 已存在的软件工具系统已存在的软件工具系统已存在的软件工具系统已存在的软件工具系统物理层元数据管理系统元数据管理系统元数据管理系统元数据管理系统WAISWAISODBMSODBMS96空间数据元数据的应用Ø帮助用户获取数据；帮助用户获取数据；Ø空间数据质量控制；空间数据质量控制；Ø在数据集成中的应用；在数据集成中的应用；Ø数据存贮和功能实现数据存贮和功能实现.979899。